Medizinische Technologie

Die Grundlagen der Prothesen und ihre Funktionsweise

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Wie funktioniert die Prothetik?

Prothesen oder künstliche Gliedmaßen ermöglichen es Amputierten, ihre Funktion wiederzuerlangen, die sich aus dem Verlust oder Fehlen eines Gliedes ergibt. Prothetische Gliedmaßen werden nach dem Amputationsgrad klassifiziert: oberhalb des Knies, unterhalb des Knies, oberhalb des Ellbogens und unterhalb des Ellbogens. Die Präferenz in Bezug auf die Verwendung und Auswahl von Prothesen basiert häufig auf Überlegungen zu Funktionalität, Ästhetik und / oder Gesundheitsbedenken.

VERBINDUNG: EIN KANADISCHES DESIGNSTUDIO ERSTELLTE BENUTZERDEFINIERTE ABDECKUNGEN FÜR PROTHETISCHE GLIEDMASSEN

Insbesondere für Beinamputierte kann die Prothetik je nach Amputationsgrad für die Mobilität und die Vorbeugung von Muskelatrophie, Rumpfinstabilität und Wirbelsäulenverkrümmung von entscheidender Bedeutung sein. Für einige Armamputierte kann die Ästhetik aufgrund der erhöhten Sichtbarkeit und des sozialen Gebrauchs der Hände ein entscheidender Faktor sein. Unabhängig von der Motivation, eine Prothese zu verwenden, sind sie für viele Amputierte ein wichtiger Bestandteil des Lebens. Die technologischen Entwicklungen haben zu einer Vielzahl von prothetischen Optionen geführt, um den unterschiedlichen Bedürfnissen von Amputierten gerecht zu werden.

Wie funktionieren prothetische Hände und Beine?

Prothetische Gliedmaßen erfüllen je nach den Bedürfnissen und Wünschen des Amputierten unterschiedliche Funktionen. Amputierte können sich für Prothesen entscheiden, die nur einem kosmetischen Zweck dienen, die mit Gurten oder Gürteln befestigt sind, die mit Steckdosen mit Absaugsystemen getragen werden, oder sogar solche, die chirurgisch implantiert werden.

Einige Amputierte, meistens Amputierte der oberen Extremitäten, entscheiden sich möglicherweise für eine passive Prothese, die nur ein natürliches Aussehen hat. Diese sind oft sehr leicht, was bedeutet, dass sie weniger Kraftaufwand erfordern und möglicherweise bequemer sind. In einigen Fällen haben passive Prothesen Gelenke, mit denen das Glied in verschiedene Positionen bewegt werden kann, damit der Benutzer Objekte tragen oder stabilisieren kann. Prothetische Zehen und Finger können auch für kosmetische Zwecke hergestellt werden.

Eine weitere Option für Armamputierte ist die körpergetriebene Prothese. Diese besteht aus Kabeln und einem Gurt, der je nach Amputationsgrad von den Schultern, der Brust oder dem verbleibenden Teil des Arms gesteuert wird. Die Kabel und der Kabelbaum ermöglichen das Öffnen, Schließen und manchmal Drehen eines Endgeräts (Haken oder Hand), abhängig von der Konstruktion des Prothesenarms. Dies ist eine beliebte Wahl für Menschen, die eine dauerhafte Prothese wünschen, die es ihnen ermöglicht, verschiedene Arten von Arbeit zu verrichten.

Technologische Fortschritte haben auch myoelektrische Prothesen hervorgebracht. Myoelektrische Arme und Hände werden durch Anbringen von Sensoren gesteuert, die elektrische Impulse von vorhandenen Muskeln erfassen können. Die Stärke, Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung werden durch die Intensität der Signale von den Muskeln gesteuert. Für Menschen ohne Arme oder mit Muskel- oder Nervenschäden können die Rücken- oder Brustmuskeln verwendet werden. Myoelektrische Prothesen sind batteriebetrieben und müssen daher zur Verwendung aufgeladen werden.

Diese werden mit einer benutzerdefinierten Steckdose getragen, die mit einer Art Socke angezogen wird. Dadurch wird genügend Saugkraft erzeugt, um das Glied zu befestigen. Diese Prothesen können mit einer Vielzahl von Endgeräten verwendet werden. Einige Menschen bevorzugen Abdeckungen, die an Hauttöne angepasst werden können und natürlichen Händen ähneln, andere wählen möglicherweise Endgeräte mit einer einfacheren Grifffunktion, während andere sich dafür entscheiden, die Hände ohne Abdeckungen zu verwenden. Es gibt auch hybride, körpergetriebene und myoelektrische Prothesen, die für höhere Amputationsniveaus oder unterschiedliche Funktionsgrade verwendet werden können.

Darüber hinaus gibt es funktionsspezifische Prothesenarme, die je nach Verwendungszweck eine Vielzahl von Aufsätzen aufweisen. Diese werden normalerweise für Arbeitsaktivitäten, Sport und Hobbys verwendet.

Für Amputierte der unteren Extremitäten kann die Prothetik die Möglichkeit der Mobilität über Krücken oder einen Rollstuhl hinaus ermöglichen. Eine Beinprothese wird basierend auf der Form des Stumpfes der Person angepasst. Eine Form des Stumpfes wird hergestellt, um eine Fassung zu schaffen, die als Befestigungspunkt dient. Die Passform des Sockels ist sehr wichtig, da für die Funktionalität eine gute Passform erforderlich ist. Andernfalls können Reibung, Schwellung, Hautschäden und Beschwerden die ordnungsgemäße Verwendung der Extremität beeinträchtigen.

Amputierte unterhalb des Knies haben eine Fassung, die sich bis zu einem Pylon und einem Fuß erstreckt. Prothetische Füße können hydraulisch sein oder über Mikroprozessoren verfügen, abhängig von der Art des Geländes, auf dem die Person laufen möchte, und den Aktivitäten, an denen sie teilnehmen möchte. Es gibt auch aktivitätsbasierte Füße, wie z. B. die Klingen, die einige Athleten zum Laufen verwenden .

Amputierte über dem Knie können aus einer Vielzahl von Optionen hinsichtlich der Knieauswahl wählen. Prothetische Knie können einachsige oder mehrachsige Systeme, gewichtsaktivierte oder muskelkontrollierte Stabilität aufweisen, und schließlich gibt es Mikroprozessor-Knie, die einen kontrollierten, natürlichen Gang ermöglichen, der weniger Kraftaufwand erfordert. Alle Amputierten üben beim Gehen mehr Energie aus - der Sauerstoffverbrauch kann um bis zu steigen 20% für einen Amputierten unter dem Knie bis zu 70% für einen Amputierten über dem Knie und bis zu 300% für einen bilateralen Amputierten. Aus diesen Gründen ist die Auswahl der Prothese (oder sogar die Entscheidung, ob eine Prothese verwendet werden soll oder nicht) eine sorgfältig überlegte Entscheidung, die auch Gangtraining, zahlreiche Sockelanpassungen und häufig Physiotherapie und Ergotherapie umfasst.

Woraus bestehen Prothesen?

Neben dem arbeitsintensiven Anpassungsprozess des Amputierten müssen Orthopäden und Prothetiker auch eine Vielzahl von Prothesen herstellen, die auf die unterschiedlichen Bedürfnisse ihrer Kunden zugeschnitten sind. Prothesen sollten leicht, langlebig und leicht am Körper zu befestigen sein.

Die zur Herstellung von Prothesen verwendeten Rohstoffe umfassen üblicherweise eine Vielzahl von Kunststoffen, einschließlich Polyethylen, Polypropylen, Acryl und Polyurethan. Leichtmetalle wie Aluminium und Titan werden ebenfalls verwendet. Zusätzlich werden einige Prothesen aus Kohlefaser hergestellt. Für elektronische Prothesen sind normalerweise Batterien erforderlich, die aufgeladen werden müssen. Einige verfügen auch über Bluetooth-Funktionen und können mit Handy-Apps synchronisiert werden.

Viele Beinamputierte tragen Silikonauskleidungen zwischen ihrem Stumpf und ihren Sockeln. Die Sockel müssen im Laufe der Zeit auf Komfort und Passform geprüft werden und bestehen daher normalerweise aus Thermoplasten, die während der Einstellphase wieder erwärmt und umgeformt werden können. Wenn die Testbuchse endlich dem gewünschten Standard entspricht, wird normalerweise Kunststoff verwendet, um die endgültige Buchse herzustellen. Der Pylon für ein künstliches Bein besteht typischerweise aus Leichtmetallen oder Kohlefasern, die leichter als Metalle sind.

Prothesen werden je nach Amputationsgrad und Art der Prothese in der Regel mit Saugsystemen oder an einem Gurt aufgehängt. Bei vielen Arm- und Beinprothesen kann die Saugkraft der Pfanne auch durch eine Socke oder einen Ärmel verbessert oder unterstützt werden, was zu Passform und Hautschutz beiträgt. Bei der Konstruktion von körpergetriebenen Armprothesen werden Gurte manchmal aus Leder oder einem künstlichen Material hergestellt und an Kabeln befestigt, die den Arm mithilfe von Federn bewegen und die Haken steuern, die normalerweise aus Edelstahl bestehen.

Die Zukunft der Prothesen

Aufgrund der Komplexität und Vielfalt der Materialien sowie des Arbeitsaufwands für die Herstellung von Prothesen können sie recht teuer sein. Fast 30 Millionen Amputierte leben in Entwicklungsländern, in denen das durchschnittliche Einkommensniveau den Erhalt einer Prothese nahezu unmöglich machen würde. Das Erlernen des Gebrauchs einer Prothese erfordert auch viel Zeit und Schulung, was auch zu Zugangsbarrieren führen kann. Für Kinder werden neue Prothesen benötigt, wenn das Kind wächst, was mit der Zeit auch teuer werden kann. Während die Anpassungszeit bei der Verwendung einer Prothese unvermeidlich ist, beginnen Unternehmen und Organisationen auf der ganzen Welt, 3D-Druck zu verwenden, um billigere Prothesen zu entwickeln.


Schau das Video: GER: Wie funktioniert eine Prothese?! The function of a prosthesis?! (August 2022).