Протез предплечья с биоэлектрическим управлением двумя функциями. Биоуправляемые протезы плеча (стр. 2 из 2)

Усилие от группы управляющих мышц передается на микропереключатели через кнопку 1 и пружину 8. Исходное положение кнопки относительно культи регулируется винтом 5. Для того чтобы исключить строго одновременное срабатывание обоих микропереключателей, один переключатель параллельно смещен относительно другого.

Система управления работает следующим образом. При надавливании мышцами культи на кнопку датчика происходит последовательное переключение контактов микропереключателей, соединенных с различными цепями блока управления и соответственно с исполнительным реверсивным электродвигателем.

Рис. 6. Датчик миотонической системы управления кистью.

Сгибание или разгибание пальцев искусственной кисти определяется промежутком времени между срабатыванием переключателей.

Характеристики протеза в основном те же, что и в протезах с биоэлектрическим управлением, так как кисть и блок питания в них одинаковы. Разница в массе также незначительна из-за малого различия масс систем управления.

Биоуправляемые протезы плеча

Протезирование больных после ампутации на уровне плеча представляет собой более сложную задачу, чем протезирование на уровне предплечья. О повышением уровня ампутации необходимо возмещение большего числа утраченных функции, а число источников командных сигналов с мышц при этом уменьшается. Кроме того, создание приводов для возмещения утраченной функции локтя, ротации на уровне плеча, функции плечевого сустава представляет собой отдельную сложную техническую проблему. Приводы должны иметь малые габаритные размеры и массу, достаточную мощность для воспроизведения необходимой функции с соответствующей нагрузкой, высокий КПД и т. д. Системы управления протезами плеча должны обеспечивать минимальную физическую и психологическую нагрузку на человека и минимальные компенсаторные движения при управлении протезом, а источники внешней энергии должны обеспечивать дневной расход энергии при пользовании протезом. В настоящее время в практике протезирования применяются протезы с биоэлектрическим и электроконтактным управлением. Проводится протезирование протезами плеча с биоэлектрическим управлением двумя функциями и протезами с биоэлектрическим управлением тремя функциями, а также ортопедическими аппаратами па верхнюю конечность с биоэлектрическим управлением кистедержателем и локтевым шарниром.

Протез плеча с биоэлектрическим управлением кистью

Протез предназначен для снабжения больных после ампутации на уровне плеча в средней трети. Культя должна быть при этом не короче 6 см от переднего края подмышечной впадины и на 6 см должна быть короче плеча здоровой руки. В протезе предусмотрено биоэлектрическое управление от мышц культи сгибанием и разгибанием пальцев искусственной кисти и тяговое управление сгибанием и разгибанием, в локтевом шарнире с пассивной ротацией гильзы предплечья (или кисти). Для биоэлектрического управления кистью используются мышцы плеча: бицепс — для управления сгибанием пальцев, трицепс — для управления их разгибанием. Сгибание в локтевом шарнире осуществляется выборкой тяги за счет движения культи плеча вперед, а открывание и закрывание замка в локтевом шарнире — движением культи вдоль продольной оси. Протез состоит из следующих основных частей: кисти с электромеханическим приводом 1 (рис. 7), механизма пассивной ротации кисти 2, гильзы предплечья 3, локтевого шарнира 4, механизма пассивной ротации плеча 5, гильзы плеча 6, крепления с двумя тягами 7, системы управления 8 и блока питания.

Кисть с электромеханическим приводом и механизм пассивной ротации кисти использованы те же, что и в протезе предплечья.

Система биоэлектрического управления, токосъемное устройство и блок питания те же, что и в протезе предплечья. Общая масса протеза не превышает 1,6—1,8 кг.

Протез плеча с электроконтактным управлением кистью

Протез предназначен для больных после вычленения плеча и после вычленения плеча с удалением части ключицы и лопатки, если имеется возможность сокращать мышцы. Протез может быть назначен также при недоразвитии верхних конечностей, если сила мышц рудиментов превышает 1 Н. Особенностью данной конструкции протеза является наличие электроконтактной системы управления электромеханического привода механизма искусственной кисти.

Протез состоит из следующих основных узлов: кисти 1 (рис. 8) с электромеханическим приводом, гильзы предплечья 2, локтевого механизма 3, гильзы плеча 4, механизма пассивной ротации плеча 5, плечевого шарнира 7, надплечника 8 с креплением 9, системы управления 12 с элсктроконтактным датчиком 11, управляющей тяги 10, блока питании б. На кисть надевается косметическая оболочка (перчатка), изготовленная из поливинилхлорида. Гильзы предплечья и плеча взяты от серийно выпускаемых протезов с тяговым управлением. Плечевой шарнир и локтевой механизм заимствованы также от тяговых протезов. Последний оснащен устройством для компенсации момента силы тяжести предплечья с кистью относительно оси локтевого шарнира.

Рис. 7 Протез плеча с биоэлектрическим управлением кистью.

Рис. 8. Протез плеча с электроконтактным управлением кистью.

Система управления в данном протезе используется та же, что и в протезе предплечья с миотоническим управлением.

Управление сгибанием и разгибанием пальцев кисти осуществляется последовательным замыканием контактов микропереключателей посредством движений надплечья, сокращения управляющих мышц или усилий рудиментов недоразвитой конечности в зависимости от вида ампутации или нарушения функций верхней конечности.

ЛИТЕРАТУРА

1. Белова А.Н. Нейрореабилитация .-М. Антидор, 2000 г. – 568с.

2. Прикладная лазерная медицина. Под ред. Х.П. Берлиена, Г.И. Мюллера.- М.: Интерэкспорт, 2007г.

3. Александровский А.А. Компьютеризованная кардиология. Саранск; "Красный Октябрь" 2005: 197.

4. Разработка и постановка медицинских изделий на производство. Государственный стандарт Республики БеларусьСТБ 1019-2000.

5. Штарк М.Б., Скок А.Б. Применение электроэнцефалографического биоуправления в клинической практике. М. - 2004 г

6. Боголюбов В.М., Пономаренко Г.Н. Общая физиотерапия. М.,СПб.: СЛП, 2008.

7. Ультрафиолетовое излучение в профилактике инфекционных заболеваний./ А.Л. Вассерман, М.Г. Шандала, В. Г.Юзбашев. М. 2003г.