Модульные протезы бедра. Современные протезы ног
В ходе подготовки к протезированию культи бедра, исходя из длины бедренной кости, рассчитывается протяжённость плеча рычага. Для силы рычага мерилом служит диафизарная часть, то есть трубчатая кость, расположенная дистальнее малого вертела.
Также для культи бедра имеет большое значение возможность полной нагрузки на торец культи. Как правило, в ситуациях подобного рода эта способность ограничена где-то на 20-30%. По сути, малые размеры поперечника трубчатой кости позволяют лишь частично нагружать протез ноги по оси. К тому же, при его надевании в процессе втягивания культи в гильзу при помощи вентиляционного отверстия и чулка мягкие ткани, находящиеся здесь, предварительно растягиваются.
В случае с ультракороткой культёй бедра от диафиза бедренной кости обычно не остаётся ничего лишнего. Линия ампутации идёт через спонгиозную кость вертелов. Для протезирования же действуют правила, аналогичные тем, что и при ампутации в зоне тазобедренного сустава. Но здесь идёт речь о том, что такая ультракороткая культя является важной частью поверхности, необходимой для сидения, и поэтому по возможности должна быть сохранена.
Ввиду того, что в естественных условиях бедренная кость окружена более-менее выраженным массивом мягких тканей, конец культи её также необходимо укрыть мышцами, при этом их чрезмерного утолщения, обычно наблюдающегося после перенесенных миопластических операций, следует избегать. Если мышцы плохо помещаются в гильзе протеза, при стоянии они как бы выворачиваются, что ведёт к прободению бедренной кости наружу через мягкие ткани. Седалищный нерв пересекают минимум на пять сантиметров выше уровня опила, одновременно защищая его от механического давления, действующего на конец культи.
Плохо укрытым остаётся лишь выдающийся в сторону большой вертел - он покрыт сугубо кожей и сухожилиями, поэтому его особенно точно и аккуратно укладывают в гильзу протеза. Последняя в современных условиях считается, пожалуй, единственной конструкцией, предназначенной для дополнительной передачи усилий выше уровня расположения своего шарнирного узла. То есть если при протезировании после осуществления экзартикуляции в коленном суставе было бы серьёзной ошибкой гильзу протеза расширять за пределы бедра, то при ампутации, произведенной через трубчатый отдел бедренной кости, в процессе протезирования без дополнительной опоры на таз уже не обойтись. В соответствии с особенностями анатомического строения передача аксиальных сил на концевой участок культи возможна лишь частично и едва достигает 30 %. Для оставшейся доли формируются соответствующие механические предпосылки в районе таза.
Основные анатомо-функциональные особенности культей определяются видом и тяжестью перенесенной травмы или заболевания, техникой выполнения ампутации, послеоперационным течением и другими факторами, определяющими формирование культи.
Наличие контрактур суставов существенно снижает результаты протезирования. Предпосылками формирования сгибательной контрактуры коленного сустава после ампутации голени служат: повреждения сустава, его связочного аппарата, продолжительный болевой синдром; недостаточное по срокам или полное отсутствие иммобилизации сустава в послеоперационном периоде и др.
Наличие цилиндрической или булавовидной формы культи бедра с отёчностью мягких тканей затрудняют подгонку культеприемника и надевания протеза. Снижение силы и тонуса мышц культи бедра резко ограничивает возможность управления протезом. Необходимо использование дополнительных элементов фиксации протеза бедра при помощи полного и неполного поясных креплений, различных конструкций бандажа, помочей. Крепление при помощи в приемной гильзе протеза противопоказано при выраженных признаках нарушения кровоснабжения в виде венозного застоя дистальной части культи, наличии длительно незаживающих ран, трофических язв, при избытке мягких тканей на торце культи.
Наличие деформаций и контрактур усеченной конечности при протезировании голени и бедра является показанием к назначению беззамковых или чехлов с замками, не интегрированными с регулировочно-соединительным устройством (РСУ), а также чехлов с креплением, в котором используется шнурок для протягивания мягких тканей в несущую гильзу.
В таблице 1 приведены сравнительные анатомо-функциональные особенности, а в таблице 2 – особенности протезирования диафизарной культи голени и культи голени по Пирогову и Сайму. В таблице 3 приведены сравнительные анатомо-функциональные особенности, а в таблице 4 – особенности протезирования диафизарной культи бедра и культи после вычленения в коленном суставе.
Таблица 1
Анатомо-функциональные особенности диафизарной культи голени и культи голени по Пирогову и Сайму
Анатомо-функциональные особенности культи |
Диафизарная культя |
Культи голени по Пирогову и Сайму |
Форма культи Наличие укорочения культи Состояние мускулатуры, мышечный баланс. Наличие контрактур в коленном суставе Концевая опороспособность остеофитов Наличие невром |
Цилиндрическая, умеренно коническая, коническая Значительное укорочение культи в сравнении с сегментом сохраненной конечности Мускулатура сегмента усечена При короткой культе голени нередко возникают сгибательные контрактуры Концевая опороспособность культи снижена или отсутствует Рост остеофитов Возникают болезненные невромы, нередко препятствующие протезированию |
Булавовидная Укорочение от 2 до 6 см Мускулатура сохранена, сгибательные контрактуры отсутствуют Хорошая концевая опороспособность культи вследствие сохранения подошвенной кожи на торцевой части Остеофиты образуются весьма редко Невромы встречаются редко, обычно не препятствуют протезированию |
Таблица 2
Особенности протезирования диафизарной культи голени и культей голени по Пирогову и Сайму
Особенности протеза |
Диафизарная культя голени |
Культи голени по Пирогову и Сайму |
Формы приемных гильз, конструкции протезов Виды креплений протеза Дополнительные виды креплений Конструкции модулей стоп |
Приемные гильзы полноконтактные с глубокой посадкой типа PTB, KBM, PTS, PTK, TSB * Протезы голени с гильзой на бедро Протез «на согнутое колено» при чрезмерно короткой культе голени в сочетании со сгибательной контрактурой Середина собственной связки надколенника; Медиальные мыщелки большеберцовой и бедренной костей; Участки культи на уровне собственной связки надколенника и ниже бугристости большеберцовой кости; Икроножная мышца Надмыщелковый захват над эпифизом бедренной кости и захват надколенника; Использование полимерных (силиконовых) чехлов с замковым и вакуумным креплением; Вакуумное крепление с использованием полимерного чехла Манжета на бедро, круговая уздечка, и др. |
Установка протеза бедра является сложной процедурой, так как необходимо достичь максимальной функциональности в ходьбе и поддержании опоры для тела. Важна установка качественного коленного и голеностопного модулей, которые ответственные за комфортную ходьбу пациента.
Виды протезирования бедра
В зависимости от уровня ампутации выделяют два анатомических вида протезирования:
1. Ампутация выше колена - с формированием культи различной длины (длинной, средней или короткой).
2. Ампутация на уровне тазобедренного сустава с его вычленением - культя отсутствует, что создает определенные технические сложности протезирования бедра.
Протезирование бедра также отличается в связи с использованием различных видов протезов:
Временное протезирование - выполняется после заживления послеоперационной раны, устанавливается простой в технологическом плане протез, в виде анатомического муляжа ноги. Это необходимо для скорейшего физиологического привыкания тканей культи к приемной гильзе и выработки психологических навыков пользования им.
Постоянное протезирование - устанавливается постоянный функциональный или функционально-косметический протез. Важным моментом является использование активного коленного модуля, который даст возможность ходьбы человека не только по ровной, но и по пересеченной местности. Лидер в изготовлении таких модулей на сегодняшний день - немецкий концерн ОТТО БОКК, которая производит активные модули C-Leg с плавной регуляцией движений в них. Они могут использоваться при сборке биотонических протезов.
Этапы протезирования бедра
Установка протеза после ампутации бедра - непрерывный процесс, в котором выделяют несколько этапов:
1. Ампутация бедра - ее уровень определяет врач травматолог-ортопед, в зависимости от вида травмы или выраженности патологического процесса, с учетом предполагаемой методики будущего протезирования.
2. Подготовка культи - включает профилактику инфицирования швов (перевязки с антисептическими растворами), борьбу с фантомными болями (обезболивающие препараты и психотерапия) и предотвращение развития контрактур тазобедренного сустава (выполнение специальных гимнастических упражнений).
3. Временное протезирование - выполняется в ортопедическом стационаре термином от нескольких месяцев до полугода.
4. Установка постоянного протеза - длительность и сложность этого этапа определяется типом используемого протеза. Наиболее сложной является установка биотонического протеза, при которой проводится установка регистрирующих датчиков в определенные места, где возникает наилучший биопотенциал. После установки выполняется обучение пациента к использованию протеза, его одевания и снимания, выработке правильной регуляции движений в нем.
Виды крепления протеза бедра
Существует несколько технологических типов крепления протеза, которые зависят от длины культи, к ним относятся:
1. Ремешковое крепление - в приемной гильзе есть ремешки с застежками, которые позволяют удерживать приемную гильзу и регулировать степень и прочность ее фиксации. Такое крепление применяется для установки временного или технологически простого малофункционального протеза бедра
После ампутаций бедра, называемых также трансфеморальными, могут применяться как модульные протезы, так и протезы каркасного исполнения. Много оригинальных новшеств предложено по технологии и материалам для приемных гильз, комплектующим протезов. Применяемые в качестве материалов для гильз бедра термопласты и слоистые пластики существенно потеснили ранее использовавшееся для этих целей дерево.
Формирование и изготовление приемных полостей протезов может выполняться с помощью компьютера. По размерам культи с помощью специального программного обеспечения фрезеруют позитив модели, а затем по этой модели из термопластичного материала изготавливают пробную гильзу.
Новые конструктивные разработки расширили номенклатуру коленных шарниров, и адаптеров. Для пожилых пациентов применяют прежде всего такие комплектующие, которые обеспечивают максимальную безопасность и удобство носки. Гарантированную безопасность в фазе стояния и управление движениями сгибания-разгибания в фазе переноса достигают различными типами коленных шарниров. Уверенная ходьба по любой местности достигается использованием гидравлической фиксации шарнира в фазе опоры и применении электронных систем для регулирования сопротивления движению при различной скорости передвижения. Выбор коленного шарнира и стопы протеза определяется потребностями пациента, состоянием культи, а также в целях максимально полной реабилитации. При этом коленный шарнир и стопу следует рассматривать как единый функциональный узел протеза.
С помощью косметической облицовки из пенопласта модульный протез получает приближенный к естественному внешний вид. Такое покрытие можно индивидуально изготовить по форме сохранившейся ноги пациента. Занимающиеся спортом молодые пациенты в ряде случаев отказываются от косметической облицовки и предпочитают придавать своему протезу спортивный вид.
Используя специальные модифицированные конструкции протезов, они достигают удивительных результатов в спорте для инвалидов. При первичном протезировании после ампутации бедра хорошо зарекомендовал себя временный протез Хабермана, который назначают непосредственно после заживления раны. Предварительно изготовленную термопластовую гильзу с помощью специального фена окончательно формируют непосредственно на культе. Лечебно-тренировочный протез позволяет полноценно использовать время до изготовления постоянного. Он помогает также осуществить окончательный выбор конструкции постоянного протеза.
При очень короткой культе бедра иногда единственно возможным решением является изготовление протеза с дополнительным шарниром. Под гильзой протеза устанавливают тазобедренный шарнир с фиксатором, который открывается в тот момент, когда пациент садится.
В случае травмирования нижних конечностей иногда возникают ситуации, когда единственной возможностью спасти жизнь человеку является удаление части ноги.
Ампутация с последующим протезированием
Необходимость в ампутации возникает, если наблюдаются:
- признаки гангрены;
- отрывы конечности или повреждения с отсутствием реальной возможности полноценного восстановления (при сильной деформации тканей и раздроблении костей);
- закупорка кровеносных артерий;
- врожденные аномалии строения ног;
- ишемия как осложнение сопутствующего диабета, атеросклероза;
- некроз тканей, возникающий, в том числе, по причине неправильного накладывания жгута для остановки кровотечений.
Тревожными симптомами, свидетельствующими о необходимости проведения срочной операции, являются:
- возникновение острого болевого синдрома;
- онемение конечности;
- изменение цвета кожи (синюшность или почернение);
- распространение от ноги неприятного запаха;
- отсутствие пульсации подколенной артерии, остановка кровоснабжения;
- охлаждение кожного покрова.
Чтобы окончательно убедиться в правильности поставленного диагноза и вынести решение об удалении ноги или ее части, проводят:
- ультразвуковое исследование кровоснабжения поврежденного органа;
- ангиографию – метод обследования проходимости сосудов;
- термографию – способ определения области распространения теплового поля в травмированной зоне;
- рентген – выявляет степень травмированности, дает оценку состояние костной ткани.
Протезы – это специальные искусственно созданные устройства, имитирующие конечности (полностью или частично), утраченные или поврежденные вследствие травм, приобретенных в процессе жизнедеятельности или по причине имеющихся наследственных заболеваний, и призванные выполнять их физиологическое предназначение.
Протезированием называется операция по установке искусственного механизма. Она помогает человеку вернуться к активной жизни и полноценно жить в обществе. Чтобы процесс восстановления двигательной активности пациента прошел успешно, требуется продолжительный период реабилитации, подразумевающий прохождение специальных восстановительных процедур.
Виды протезов
В зависимости от локализации повреждений и удаленной части конечности могут использоваться:
- протез ноги выше колена;
- протез ноги ниже колена (в том числе и стопы).
Существуют следующие типы ампутаций ноги выше коленного сустава:
- удаление конечности происходит на уровне коленного сочленения;
- ампутации подвергается конечность до трети бедра, в результате манипуляции образуется длинная культя;
- нога отрезается до середины бедренной кости или всей ее длины (по верхней границе бедра);
- ампутируется вся конечность, включая тазобедренный сустав.
Протезы подбираются, исходя из состояния культи и ТБС, фиксируются они при помощи бандажей, тазового корсета, ремешков или вакуума.
Используется также комбинированное крепление. При выборе варианта той или иной модели оцениваются следующие качества:
- легкость конструкции;
- использование натуральных экологичных материалов;
- функциональность;
- создание видимости здоровой конечности.
Производится также косметическое протезирование (протез ступни, фаланг недостающих пальцев) с целью визуального сокрытия дефекта.
Модульные
Представляют собой устройство со встроенными шарнирами, заменяющими суставов и выполняющими его функции. Двигательные манипуляции в таких системах могут осуществляться посредством пружины или микропроцессора.
Состоят подобные протезы из одного, двух или трех модулей. Последние заменяют всю конечность целиком и реализуют все функциональные возможности утраченной ноги.
Основными их достоинствами являются:
- возможность свободного передвижения (с помощью системы интеллектуального управления);
- хорошая подвижность;
- устойчивость в положении стоя;
- отсутствие дискомфорта при сидении;
- имитация контуров здоровой конечности.
Спортивные
Предназначены для людей, которые, независимо от полученной травмы, продолжают вести активный образ жизни, занимаются спортом, а также для параолимпийцев. Изготавливаются они с учетом индивидуальных особенностей культи, возрастной категории пациента и степени его активности.
Шарнирные
Применяются, если происходит полная ампутация. Конструкция основана на использовании шарнира в области суставов. Он предоставляет своему обладателю следующие возможности:
- осуществлять сгибательные, разгибательные движения в колене, обеспечивает поддержку равновесия;
- равномерно распределять физическую нагрузку на обе ноги;
- нормально передвигаться.
Достоинства:
- прочность, легкость и безопасность конструкции;
- хорошая устойчивость;
- простота в управлении;
- ручная блокировка коленного сустава.
Вакуумные
Отличаются способом крепления к культе. При данном варианте протезирования приемная гильза присоединяется к деформированному участку конечности в результате применения силы отрицательного давления.
Интеллектуальные
Движения протезов данного вида осуществляются при помощи микропроцессора с пневмоприводом. При использовании такого устройства человек способен ощущать полноценное движение ног и всего тела во время ходьбы. Приспособление полноценно заменяет утраченную конечность, воссоздает физиологически правильную походку, нисколько не ограничивает свободу передвижения.
Биокибернетические нейроинтерфейсы
В их основу положены микроэлектрические системы управления. Они воспринимают мышечные и нервные импульсы c культи и переносят их на протез. В результате у пациента возникает ощущение владения здоровой конечностью: протез полноценно двигается, полностью воспроизводит все функциональные возможности утраченной ноги.
Протез обладает повышенной прочностью и устойчивостью к физическому воздействию.
Технологии протезирования
Техника установления протезирующего устройства зависит от типа ампутации конечности. В соответствии с этим выделяют протезы:
- бионические – работают от волевого усилия своего владельца, разработаны с использованием передовых технологий;
- механические – пользуются популярностью, применяются для замены утраченных функций, но оказывают негативное воздействие на позвоночник при длительном использовании;
- косметические – позволяют визуально скрыть имеющиеся дефекты, имитируют полноценный внешний вид ноги.
Исходя из техники установки, определяют агрегаты:
- с присутствием коленного модуля;
- без такового;
- корсетные.
Формирование культи
Чтобы культя правильно сформировалась и зажила, после перенесенной ампутации следует выполнять ряд обязательных рекомендаций:
- регулярно обрабатывать оставшуюся часть ноги антисептиками, накладывать и своевременно менять повязки (непосредственно после операции);
- пользоваться антибактериальными средствами гигиены (мылом и присыпками);
- применять бандаж, эластичные бинты, осуществлять лимфодренажный массаж ног (для того, чтобы предупредить застои жидкости и образование отека);
- принимать контрастный душ или ванны;
- заниматься лечебной физкультурой.
Упражнения для развития мышц
Физические приемы помогут не допустить мышечной атрофии, предотвратят развитие застойных явлений, поспособствуют улучшению кровоснабжению и питанию клеток, укрепят мышечно-связочный аппарат.
В период реабилитации больным предписывается выполнять следующий комплекс физических упражнений:
- свести ноги вместе, затем поднять поврежденную ногу на максимально возможную высоту (положение тела – лежа на животе);
- лечь на спину, здоровую ногу согнуть с опорой на пол, больную поднять до уровня колена первой;
- повернуться на бок, поднимать поврежденную конечность и фиксировать под углом в 60 градусов.
Чтобы достичь положительного результата от подобной гимнастики, занятия следует проводить регулярно.
Противопоказания
Протезирование конечностей противопоказано при диагностировании:
- патологий дыхательной и сердечной деятельности;
- почечной недостаточности;
- неспособности к управлению протезом.
Особенности выбора
Протез ноги нужно подбирать, учитывая индивидуальные особенности строения конечностей, уровень активности и возраст пациента. Сегодня наиболее используемыми являются модульные, бионические протезы. Выделяются качеством, богатым функционалом и удобством в использовании устройства зарубежного производства:
- Symbionic Leg;
- Proprio Foot;
- Endolite Linx;
- Genium;
- C-Leg;
- Genium X3;
- Rheo Knee;
- Orion 2.
Цена
Чтобы оценить, сколько будет стоить протез, нужно учитывать его модель, функциональные возможности, страну и фирму-производителя.
В среднем, модульные протезы в Москве можно купить по стоимости от 150 до 180 тысяч рублей.
Бионические модели более дорогостоящие, цена на них составляет от полутора до двух с половиной миллионов российских рублей.
В зарубежных странах подобная операция обойдется дороже.
Уход
Основные правила ухода за протезирующим устройством включают в себя:
- соблюдение чистоты;
- предупреждение повреждений;
- избегание излишнего увлажнения;
- хранение протеза в определенных температурных условиях (устанавливаются согласно инструкции; особенно это касается высокотехнологичных моделей).
Правильная эксплуатация и хранение протеза позволят ему увеличить срок своей службы.
Искусственный заменитель конечности поможет человеку вернуться к нормальной жизни в социуме: учиться, работать и даже заниматься спортом. Он дает возможность полноценного существования и развития, позволяет быстрее оправиться от полученной физической и психической травмы, связанной с утратой конечности. Чтобы процесс восстановления был успешным и прошел быстрее, нужно подбирать протез, исходя из индивидуальных особенностей и физических возможностей организма пациента.