wtorek, 16 lutego 2010 00:21

Protezy kończyn górnych Wyróżniony

Napisał 
Oceń ten artykuł
(0 głosów)

Protezy kończyn górnych

Protezy kończyn górnych stanowią skomplikowany problem ze względu na różnorodność, złożoność oraz precyzję wykonywanych rękami czynności. Trudności ze stworzeniem wynikają z tego, że ludzka ręka składa się z 18 członów oraz 17 połączeń ruchomych, posiada 22 stopnie swobody i 23 stopnie ruchliwości. Od dawnej protezy stanowiącej jedynie wypełnienie pustego rękawa, rozwój techniki w medycynie XX wieku doprowadził do zaprojektowania pomysłowych i precyzyjnych konstrukcji, łatwych w stosowaniu oraz umożliwiających wykonywanie podstawowych czynności. Dopiero w ostatnich 35 latach powstały w pełni funkcjonalne sztuczne ręce z napędem elektrycznym, pneumatycznym lub hydraulicznym.

W artykule przedstawiono wymagania stawiane protezą kończyn górnych, rodzaje protez kończyn górnych, sposoby ich sterowania oraz użycie sztucznych mięśni w konstrukcji protez.

Elementy anatomii

Z tułowiem połączona jest obręczą kończyny górnej (barkową). Składa się z trzech odcinków połączonych ze sobą stawami: odcinka bliższego - ramienia, odcinka środkowego - przedramienia i odcinka dalszego - ręki. W kończynach górnych wyróżnia się: okolicę obręczy barkowej, dół pachowy, ramię, dół łokciowy, przedramię i rękę. Składa się z kości ramieniowej, przedramieniowej, łokciowej, promieniowej, nadgarstka, śródręcza i palców. U naczelnych ręka posiada stronę grzbietową i dłoń. Skóra dłoni jest nieowłosiona i występują w niej listewki papilarne o swoistym dla danego osobnika przebiegu (kształcie). W ręce wyróżnia się nadgarstek, śródręcze i palce, przy czym I palec (kciuk) jest przeciwstawny pozostałym.

Wymagania stawiane protezom kończyn górnych

a) Konstrukcja sztucznej ręki powinna być dopasowana do ciężaru i wymiarów naturalnej ręki.

b) Powinna być łatwo sterowalna, przy małym zużyciu baterii.

c) Nie może emitować nadmiernego hałasu.

d) System sterowania protezy musi umożliwiać chwytanie dowolnego przedmiotu z dużą dokładnością, dynamiką i odpowiednią siłą w sposób zsynchronizowany przez niezależny ruch palców i kciuka.

Rodzaje protez kończyn górnych

W zależności od wysokości amputacji wyróżnia się:

a) Protezy ręki i poszczególnych palców.

b) Protezy przedramienia.

c) Przy wyłuszczeniu w stawie łokciowym.

d) Protezy ramienia ze stawem łokciowym.

e) Przy wyłuszczeniu w stawie barkowym.

Sposoby sterowania protezami kończyn górnych

Sterowanie protezami można podzielić na czynne oraz bierne. To drugie stosowane jest zazwyczaj u małych dzieci lub ludzi starszych niemogących wykorzystywać zawieszenia sterującego. Poruszanie ręki jest uzyskiwane dzięki pomocy drugiej zdrowej kończyny. Ten typ sterowania wykorzystuje się głównie w celu maskowania kalectwa.

Sterowanie czynne obejmuje następujące metody:

Proteza kończyny górnej BMDS

1) Sterowanie siłą mięśni. Zakres ruchów w obrębie barków oraz stawu barkowo-ramiennego przenoszony jest dzięki lince sterującej, która jednym końcem przyczepiona jest do pętli szelkowej, drugim natomiast do protezowanej ręki. W obrębie stawu łokciowego linka nie zmienia swojego położenia względem stawu, gdyż znajduje się w osłonce.

2) Sterowanie mechaniczne grupą mięśni. Polega na umieszczeniu w poprzecznym tunelu brzuśca mięśnia pręta metalowego lub wykonanego z kości słoniowej. Skurcz mięśnia powoduje przesunięcie pręta, linki umożliwiają zamknięcie zastosowanej końcówki chwytnej. Sposób ten wymaga starannego pielęgnowania. Jego dużą wadą, sprawiającą, że przestaje być stosowany, jest częste występowanie przewlekłych zapaleń oraz zarastanie tunelu. Zaletą tego rozwiązania jest dobra kontrola siły chwytu.

3) Sterowanie elektromechaniczne, w którym ruch palców zasilany jest za pomocą baterii. Naturalny ruch obręczy barkowej jest przenoszony na protezę oraz dźwignię mikro wyłącznika otwierania i zamykania dopływu prądu przy użyciu linki

4) Sterowanie bioelektryczne. Odbywa się ono poprzez mioelektryczne sygnały, powstające w mięśniach w miejscu przerwania ręki. Jest jednym z najpowszechniej stosowanych rodzajów sterowań. Wbudowane w protezę elektrody wychwytują sygnały z aktonów mięśniowych z powierzchni skóry. Sygnały są następnie przetwarzane na sterowanie protezą ręki, są proporcjonalne do mechanicznych zmian naprężeń włókna mięśniowego.

5) W ostatnich latach prowadzone są intensywne badania nad sterowaniem za pomocą fal mózgowych. Coraz częściej stosuje się sieci neuronowe oraz najnowsze rozwiązania wymiany danych. Informacje odbierane z układu nerwowego przekazywane są do układu sterującego, który interpretuje i wysyła dalej do protezy.

Liczne sensory pobudzające określone ośrodki nerwowe, działające na zasadzie sprzężenia zwrotnego umożliwiają odczuwanie kształtu, faktury oraz twardości dotykanych protezą przedmiotów.

Zastosowanie sztucznych mięśni w konstrukcji protez.

Proteza kończyny górnejTradycyjne napędy elektryczne, pneumatyczne i hydrauliczne wypierane są przez sztuczne mięśnie, które umożliwiają zmniejszenie ciężaru i wymiarów protezy oraz zminimalizowanie energii potrzebnej do ich poruszania i sterowania. Wykonuje się je z biomateriałów pobudzanych elektrycznie, chemicznie, termicznie, magnetycznie, optycznie, pneumatycznie oraz hydraulicznie. W zależności od zastosowanego materiału wyróżnia się:

1) Sztuczne mięśnie zbudowane z nanorurek ? wzdłuż węglowych nanorurek wypełnionych elektrolitem ułożone są krążki z 14 ? atomowego węgla. W ten sposób z milionów nanorurek można wytworzyć włókna mięśniowe o dowolnej długości o strukturze przypominającej naturalny mięsień. Po doprowadzeniu prądu następuję skurcz lub wydłużenie się mięśnia. Ostatnie odkrycia związane z tego typu sztucznymi mięśniami mogą znaleźć zastosowanie nie tylko w protezach kończyn, ale również w robotach przeznaczonych do pracy w ekstremalnie trudnych warunkach. Włókna charakteryzujące się niezwykłą lekkością powstały ze skręconych nanorurek węglowych. Pod wpływem prądu elektrycznego rozszerzają się o 220% w czasie nie przekraczającym kliku milisekund. Zachowują swoje właściwości w bardzo szerokim zakresie temperatur ( -196 st. C do 1538 st. C)

2) Sztuczne biomięśnie ? zbudowane są z kurczliwego polimeru wykonanego najczęściej z włókna poliakrylonitrylu (PAN). Kurczą się one o 20% w czasie 20 ms, co jest wartością zbliżoną do prawdziwych ludzkich mięśni. Siła jednostkowa mięśnia jest jednak dwa razy większa niż w przypadku mięśnia naturalnego.

3) Sztuczne biomięśnie polimerowo ? żelowe. Element kurczliwy zastosowany w tym rozwiązaniu wykonany jest z włókna polimerowego wypełnionego płynem żelowym, który jest wrażliwy na zmianę pH. Kurczliwość włókna zależy od zmiany wartości tego parametru, co sprawia, że regulując pH można sterować pracą mięśnia.

4) Sztuczne biomięśnie zbudowane z kompozytów polimerowo-metalowych IPMC. Wykazują zdolność odkształcenia, są lekkie, elastyczne, sterowane prądem o małym napięciu oraz mają zdolność tłumienia drgań.

5) Sztuczne mięśnie wykorzystujące efekt piezoelektryczny. Element piezoelektryczny, do którego doprowadzono energię odkształca się i w połączeniu z ruchomym modułem tworzy mikronapęd.

6) Sztuczne mięśnie płynowe wypełnione cieczą ? mięśnie hydrauliczne lub gazem ? mięśnie pneumatyczne. Wykonuje się je z elastycznej przepony w kształcie rurki lub balonu z lateksu, gumy lub silikonu.

Efektywne wykorzystanie mięśni w węzłach kinematycznych jest możliwe przez zastosowanie dwóch mięśni działających przeciwstawnie. W konstrukcjach protez często stosuje się system BMDS (Bi-Muscular Driving System). Częstotliwość pracy takiego układu napędowego wynosi ok 5Hz przy dokładności regulacji położenia 1%. Kąt obrotu węzła kinematycznego zależy od stosunku ciśnień panujących w obu antagonistycznych mięśniach.

Czytany 24819 razy Ostatnio zmieniany niedziela, 17 listopada 2013 17:56

Najnowsze od Jarosław Kardynia

Więcej w tej kategorii: « Bioniczna proteza oka

61 komentarzy

  • Link do komentarza CharlesSpofs poniedziałek, 02 kwietnia 2018 20:51 napisane przez CharlesSpofs

    wh0cd10863 Prednisolone tadalafil for women tadalafil 5mg order phenergan online generic rocaltrol

  • Link do komentarza Bennykem poniedziałek, 02 kwietnia 2018 19:47 napisane przez Bennykem

    wh0cd10863 Rocaltrol

  • Link do komentarza Billywoorm poniedziałek, 02 kwietnia 2018 17:06 napisane przez Billywoorm

    wh0cd10863 finasteride for sale

  • Link do komentarza AaronMew poniedziałek, 02 kwietnia 2018 14:55 napisane przez AaronMew

    wh0cd10863 erythromycin for sale

  • Link do komentarza AaronMew poniedziałek, 02 kwietnia 2018 14:21 napisane przez AaronMew

    wh0cd10863 click this link Cialis cialis sildenafil without a prescription

  • Link do komentarza AaronMew poniedziałek, 02 kwietnia 2018 10:42 napisane przez AaronMew

    wh0cd10863 Buy Accutane

  • Link do komentarza MichaelMulut poniedziałek, 02 kwietnia 2018 05:13 napisane przez MichaelMulut

    wh0cd10863 alli 120 count tetracycline generic tadalis clomid infertility ALLI zetia prednisolone 40 mg can you buy singulair over the counter Celebrex 200 cleocin hcl tetracycline vpxl SINGULAIR 5MG buy serpina

  • Link do komentarza AaronMew poniedziałek, 02 kwietnia 2018 00:35 napisane przez AaronMew

    wh0cd10863 order cymbalta online advair fluoxetine hcl 20 mg

  • Link do komentarza CharlesSpofs niedziela, 01 kwietnia 2018 22:28 napisane przez CharlesSpofs

    wh0cd10863 buy ventolin online ventolin erythromycin 250 CIALIS

  • Link do komentarza MichaelMulut niedziela, 01 kwietnia 2018 21:57 napisane przez MichaelMulut

    wh0cd10863 Tadalis SINGULAIR celexa prices motrin 600 Advair cleocin cleocin cream

  • Link do komentarza AaronMew niedziela, 01 kwietnia 2018 21:05 napisane przez AaronMew

    wh0cd10863 ciprofloxacin levaquin

  • Link do komentarza MichaelMulut niedziela, 01 kwietnia 2018 15:00 napisane przez MichaelMulut

    wh0cd10863 generic tadalis sx PAXIL 10 MG kamagra sildenafil found here tadalis Cleocin For Uti torsemide 20 mg alli pill tadalis sx without prescription

  • Link do komentarza Brettimmut niedziela, 01 kwietnia 2018 12:45 napisane przez Brettimmut

    wh0cd10863 retin a

  • Link do komentarza MichaelMulut niedziela, 01 kwietnia 2018 11:48 napisane przez MichaelMulut

    wh0cd10863 Serpina tetracycline hcl serpina without prescription Celexa Pills motrin prednisolone Cleocin alli 120 capsules torsemide 10 mg buy vpxl

  • Link do komentarza AaronMew niedziela, 01 kwietnia 2018 10:36 napisane przez AaronMew

    wh0cd10863 Accutane

  • Link do komentarza KennethFum niedziela, 01 kwietnia 2018 06:13 napisane przez KennethFum

    wh0cd10863 [url=http://ampicillinsulbactam.shop/]ampicillin sulbactam[/url] [url=http://pyridium.fun/]pyridium[/url] [url=http://neurontinonline.store/]neurontin[/url]

  • Link do komentarza AaronMew niedziela, 01 kwietnia 2018 03:41 napisane przez AaronMew

    wh0cd10863 [url=http://accutane4you.us.com/]Accutane[/url]

  • Link do komentarza CharlesSpofs sobota, 31 marca 2018 23:38 napisane przez CharlesSpofs

    wh0cd10863 bentyl robaxin tablets ciprofloxacin hcl 500 mg stromectol tetracycline anafranil generic

  • Link do komentarza AaronMew sobota, 31 marca 2018 21:15 napisane przez AaronMew

    wh0cd10863 generic accutane cost

  • Link do komentarza AlfredVob sobota, 31 marca 2018 20:36 napisane przez AlfredVob

    wh0cd10863 prednisolone cafergot sildenafil buy tadalafil

  • Link do komentarza MichaelMulut sobota, 31 marca 2018 17:59 napisane przez MichaelMulut

    wh0cd10863 buy tadalis sx SINGULAIR motrin sildenafil citrate 100 mg tadalis

  • Link do komentarza KennethFum sobota, 31 marca 2018 17:35 napisane przez KennethFum

    wh0cd10863 amitriptyline suhagra bentyl for diarrhea generic for benicar

  • Link do komentarza MichaelMulut sobota, 31 marca 2018 15:06 napisane przez MichaelMulut

    wh0cd10863 orlistat alli can you buy sildenafil over the counter serpina buy tadalis ZETIA motrin generic generic tadalis sx Clomid 800 mg motrin

  • Link do komentarza MichaelMulut sobota, 31 marca 2018 11:10 napisane przez MichaelMulut

    wh0cd10863 Prednisolone generic serpina Zetia price of alli Paxil can i buy singulair over the counter singulair blood pressure get more info

  • Link do komentarza MichaelMulut sobota, 31 marca 2018 10:40 napisane przez MichaelMulut

    wh0cd10863 TADALIS motrin tadalis tetracycline topical clomid fertility drug generic serpina

  • Link do komentarza Bennykem sobota, 31 marca 2018 04:47 napisane przez Bennykem

    wh0cd10863 bupropion lisinopril generic

  • Link do komentarza AaronMew sobota, 31 marca 2018 00:27 napisane przez AaronMew

    wh0cd10863 generic accutane cost

  • Link do komentarza Brettimmut piątek, 30 marca 2018 23:15 napisane przez Brettimmut

    wh0cd10863 tretinoin cream 0.05 price glucophage xr 500 furosemide 40

  • Link do komentarza CharlesSpofs piątek, 30 marca 2018 16:56 napisane przez CharlesSpofs

    wh0cd10863 toradol nasal spray benicar fluoxetine flagyl 500 mg tablets cialis cafergot

  • Link do komentarza AaronMew piątek, 30 marca 2018 05:36 napisane przez AaronMew

    wh0cd10863 lisinopril 20mg tablets buy methotrexate online

  • Link do komentarza AaronMew piątek, 30 marca 2018 02:09 napisane przez AaronMew

    wh0cd10863 stromectol buy neurontin

  • Link do komentarza Bennykem piątek, 30 marca 2018 01:25 napisane przez Bennykem

    wh0cd10863 lisinopril adalat

  • Link do komentarza AlfredVob piątek, 30 marca 2018 00:59 napisane przez AlfredVob

    wh0cd10863 proscar

  • Link do komentarza AaronMew czwartek, 29 marca 2018 23:22 napisane przez AaronMew

    wh0cd10863 buy accutane from canada

  • Link do komentarza MichaelMulut czwartek, 29 marca 2018 23:08 napisane przez MichaelMulut

    wh0cd10863 advair 500 Torsemide 10 Mg celexa pills cleocin gel for acne generic serpina tadalis celebrex Sildenafil tetracycline hydrochloride cleocin for uti antibiotic tetracycline

  • Link do komentarza AaronMew czwartek, 29 marca 2018 23:02 napisane przez AaronMew

    wh0cd10863 solu medrol adalat online vardenafil toradol

  • Link do komentarza Billywoorm czwartek, 29 marca 2018 22:27 napisane przez Billywoorm

    wh0cd10863 online sildenafil furosemide kamagra sildenafil

  • Link do komentarza AlfredVob czwartek, 29 marca 2018 21:02 napisane przez AlfredVob

    wh0cd10863 LEXAPRO Phenergan Tablets 500 mg cipro avodart price lexapro

  • Link do komentarza KennethFum czwartek, 29 marca 2018 21:00 napisane przez KennethFum

    wh0cd10863 tadalafil celebrex retin a 0.05

  • Link do komentarza AlfredVob czwartek, 29 marca 2018 18:43 napisane przez AlfredVob

    wh0cd10863 tadalis sx tadacip

  • Link do komentarza AaronMew czwartek, 29 marca 2018 16:19 napisane przez AaronMew

    wh0cd10863 generic advair online generic advair

  • Link do komentarza AlfredVob czwartek, 29 marca 2018 15:10 napisane przez AlfredVob

    wh0cd10863 buy elimite

  • Link do komentarza AaronMew czwartek, 29 marca 2018 09:27 napisane przez AaronMew

    wh0cd10863 accutane

  • Link do komentarza AaronMew czwartek, 29 marca 2018 08:58 napisane przez AaronMew

    wh0cd10863 cialis

  • Link do komentarza AaronMew czwartek, 29 marca 2018 05:48 napisane przez AaronMew

    wh0cd10863 Accutane

  • Link do komentarza KennethFum czwartek, 29 marca 2018 04:55 napisane przez KennethFum

    wh0cd10863 cipro hydrochlorothiazide toradol for migraines proscar 1mg lasix online

  • Link do komentarza KennethFum poniedziałek, 26 marca 2018 21:57 napisane przez KennethFum

    wh0cd1594889 can you buy clomid online adalat without prescription benicar amoxicillin

  • Link do komentarza LanAmAwl sobota, 24 marca 2018 22:52 napisane przez LanAmAwl

    fast cash loan
    borrow money online
    personal loans poor credit
    [url=https://borrowmoney.us.com/] can i borrow some money[/url] OK’

  • Link do komentarza MichaelMulut środa, 14 marca 2018 18:54 napisane przez MichaelMulut

    wh0cd1594889 [url=http://buysildenafil.us.com/]sildenafil citrate tablets[/url] [url=http://buymotrin.us.com/]Motrin[/url] [url=http://buyprednisolone.us.com/]methyl prednisolone[/url] [url=http://buyvpxl.us.org/]vpxl[/url] [url=http://buyalli.us.org/]alli[/url]

  • Link do komentarza Money Loan niedziela, 11 marca 2018 23:23 napisane przez Money Loan

    loans online online personal loans best online loans payday apk

<< pierwsza < poprzednia 1 2 następna > ostatnia >>

Skomentuj

Upewnij się, że pola oznaczone wymagane gwiazdką (*) zostały wypełnione. Kod HTML nie jest dozwolony.

Najczęściej wyświetlane artykuły

  • Portal Inżynieria Biomedyczna
    Portal Inżynieria Biomedyczna powstał dla miłośników dziedziny nauki jaką jest inżynieria biomedyczna. Znajdziesz u Nas wiele artykułów branżowych, nowości ze świata inżynierii biomedycznej, oferty pracy w Polsce i zagranicą, płatne praktyki dla studentów studiujących inżynierię biomedyczna. Redaktorzy Możliwości Kariera Zostań…
    w Inne
  • Tomografia multimodalna - CT/PET, CT/MR, SPECT/CT - Zasada działania i zastosowania
    Począwszy od momentu skonstruowania pierwszego tomografu komputerowego przez Hounsfielda w 1968 roku rozwój tomograficznych technik obrazowania ciała ludzkiego polegał przede wszystkim na poprawie jakości uzyskiwanych danych obrazowych oraz zmniejszeniu czasu trwania badania. Z czasem pojawiły się nowe techniki, takie jak…
    w Sprzęt medyczny Czytaj dalej...
  • Inżynieria Biomedyczna
    Inżynieria biomedyczna (Biomedical Engineering, BME ) wchodzi w skład nauk dotyczących bioinżynierii. Stanowi ona połączenie wiedzy zlokalizowane na pograniczu nauk technicznych, medycznych i biologicznych. Główne zagadnienia jakie obejmuje, to: bioinformatyka, informatyka medyczna, medical imaging, (obrazowanie medyczne), telemedycyna, image processing (przetwarzanie…
    w Inne Czytaj dalej...
  • Inżynier biomedyczny - możliwości zatrudnienia
    Czy zastanawiałeś się kiedyś gdzie możesz pracować jako inżynier biomedyczny? Jakie możliwości zatrudnienia są w Polsce po kierunku inżynieria biomedyczna? Czy istnieje rynek pracy dla inżynierów biomedycznych i czy nie będziesz musiał wyjechać za granicę? W tym artykule częściowo spróbujemy…
    w Aktualności Czytaj dalej...
  • Implanty w leczeniu schorzeń kręgosłupa
    Kręgosłup, ze względu na funkcje jakie pełni w organizmie, jest niezbędnym narządem do prawidłowego funkcjonowania człowieka. Pomimo iż jest dobrze chroniony przez tkankę mięśniową jak i tłuszczową, często dochodzi do uszkodzenia (zarówno poprzez czynniki naturalne jak i losowe zdarzenia). Przywrócenie…
    w Biomateriały Czytaj dalej...
Czy studiujesz na kierunku Inżynieria Biomedyczna?
 

Top


Copyright © 2018 Portal Inżynieria Biomedyczna | Dobry start w inżynierii biomedycznej. Wszelkie prawa zastrzeżone.
Portal Inżynieria Biomedyczna