Біомеханіка екзоскелетона і його застосування в процесі реабілітації

Вступ

Не дивлячись на досягнення сучасної біомеханіки, ортопедії та травматологїї в лікування травм та ушкоджень скелету — металоостеосинтез переломів, ендопротезуання суглобів, мають місце також актуальні та перспективні напрямки розвитку заміщення скелету зовнішніми пристроями.

Розробками по заміщенню функції опорно-рухового апарату цікавляться військові та фізіологи з метою відновлення втраченої функції або посилення наявної нормальної. Екзоскелетон (ЕКС) або зовнішній скелет – тобто роботизований каркас, який переносить вагу тіла з ушкоджених опорних тканин на зовнішній каркас і відновлює рухові функції. Це дозволяє відновити опорну функцію і дозволяє пересуватись та тренувати кінцівки. Він є ефективним у випадку лікування ряду захворювань, травм при яких порушена рухова функція людини. А саме — при парезах та паралічах, несправжніх суглобах кісток, гнійних артритах та остеомієлітах. Його доцільно використовувати не тільки коли вичерпано усі можливості сучасної медицини а ще і на етапі реабілітації хворих з вищезгаданими симптомами. Так він може ефективно доповнювати силу пацієнта у випадку її недостатності наприклад при присіданні він має можливість плавного спуску вниз в режимі фрикційного гальмування завдяки доповненню зусиль ніг зовнішніми силами екзоскелета, крім того наявна можливість протидії в напрямку руху ноги для тренування м’язів у лежачому положенні пацієнта. Отже збільшує силу м’язів і точно повторює рухи. Він також може виконувати реабілітаційні та тренувальні функції. Для хворих з ендорпротезом у випадку його нагноєння екзоскелетон виконує функцію стабілізації суглоба. Наприклад для ендопротезування колінного суглоба класична методика лікування цього захворювання передбачала встановлення спейспера, який жорстко фіксував колінний суглоб, тобто не було ніякого згинання коліна навіть у сагітальній площині. ЕКС же дозволяє розвантажити суглоб зі збереження функції руху у сагітальній площині. ЕКС для кульшового суглоба зберігає функцію руху у всіх площинах. Також ЕКС дуже зручний в стані вилучення ендопротеза під час лікування чи ревізійного ендопротезування.

Також в період після операції по віднеовленні ПХЗ тобто в період післяопераційної реабілітації, колінний суглоб повинен певний час бути без навантаження, але пацієнту треба пересуватись і з часом починати курс тренувальних вправ. Саме в цей час буде доцільно використовувати екзоскелетон. Апарат экзоскелетон може бути використаний як реабілітаційний тренажер та іяк силовий компенсатор при зниженні функції м’яза.

Вартість такого апарата Ізраїльської фірми Рі-Волк складає 200 тис. доларів, наш же апарат в індивідуальному виконанні коштує лише 14 тис доларів. В ізраїльському аналогу управління колінним суглобом робить комп’ютер але функціональність обмежена наприклад відсутній режим фрикційної та жорсткої підтримки на всіх фазах покрокового переміщення. Біомеханічне функціонування суглобів є значно спрощеним порівняно з тою якою володіє наш апарат також вона є недостатньою по відношенню до природної біомеханіки людини. Японська фірма HAL має не надійну роботу датчиків та знову таки спрощену і обмежену функціональність біомеханіки роботи суглобів. Вітчизняні екзоскелетони перші в світовій практиці отримали дозвіл на застосування в Україні та Росії в 1999 р. На даний час існують методичні рекомендації з використання та моніторингу застосування апаратів.

Повний текст методичної рекомендації містить багато ілюстрацій та таблиць.

Ви можете завантажити його та прочитати: ЗАВАНТАЖИТИ ПОВНИЙ ТЕКСТ