ПРОТЕЗЫ

Протезы верхних конечностей по их назначению подразделяют на косметические, функционально-косметические, рабочие и активные. Косметические протезы лишь устраняют косметический дефект верхней конечности. Однако восполнение длины утраченной конечности и наличие жестких элементов в конструкции протеза позволяют выполнять с его помощью простейшие функции в виде поддержки предметов, опоры и др. Функционально-косметические протезы дают, кроме того, возможность осуществлять функцию так наз. пассивного схвата, обеспечиваемого механизмами протеза, которые приводят в действие с помощью второй руки пли дополнительной опоры о посторонний предмет или о тело. Рабочие протезы не повторяют форму верхней конечности и потому не устраняют косметический дефект, но позволяют выполнять большое число операций благодаря наличию специальных приспособлений — рабочих насадок (прикрепляемых к протезу и легко заменяемых), каждая из которых рассчитана на выполнение одного или нескольких определенных видов работы (рис. 1). Как правило, в комплект рабочего протеза входит косметическая кисть, присоединяемая к протезу как насадка, что позволяет превратить рабочий протез в косметический. Активные протезы одновременно возмещают косметический и функциональный дефекты конечности за счет воспроизведения формы конечности и наличия механизмов, управляемых больным (рис. 2, 3).

По способу реализации движений различают 2 типа протезов верхних конечностей: тяговые (рис. 4) и с внешними источниками питания (рис. 5). В первом случае механизмы протеза приводятся в действие и управляются усилиями самого больного. Во втором — источником для приведения в действие механизмов служит электрическая энергия (аккумуляторная батарея) или энергия сжатого газа (баллон со сжатым газом).

Управление такими протезами осуществляется за счет движения сохранившегося сегмента конечности, натяжения тяг, использования биоэлектрических потенциалов мышц культи, контактным методом.

Различают протезы пальцев, кисти, предплечья, плеча, после вычленения плеча или вычленения плеча вместе с лопаткой и ключицей.

Протезы нижних конечностей, возмещающие функцию стояния и ходьбы, подразделяют ка временные (лечебно-тренировочные) и постоянные. Временные протезы бедра и голени предназначены для формирования культи, обучения ходьбе и уточнения параметров постоянного протеза при первичном и повторном протезировании или в сложных и атипичных случаях протезирования (рис. 6,7). Их применяют также при экспресс-протезировании на операционном столе. Временные протезы обычно назначают через 7— 10 суток после снятия швов и первичного заживления операционной раны. Постоянные протезы изготовляют после формирования культи и стабилизации ее размеров. В зависимости от уровня различают протезы бедра, после вычленения бедра и голени после ампутации по Пирогову.

Постоянными элементами протеза независимо от его назначения и характера конструкции являются приемная гильза для культи конечности, шарниры суставов, кисть пли стопа, крепление, облицовка. В связи с тем, что протезы верхних и нижних конечностей по принципам своего действия имеют различное целевое назначение, им присущи свои технические особенности.

Протезы верхних конечностей имеют механизмы управления движениями пальцев кисти, а также шарниров в кистевом и локтевом суставах. Среди них большую группу составляют активные протезы с тяговым (механическим) управлением. Они не сложны по своей конструкции, надежны, легко осваиваются и используются для больных всех возрастных групп. Разгибание пальцев в таком протезе обеспечивается натяжением тягового шнура за счет подвижности в локтевом и плечевом суставах на стороне ампутации и надплечья противоположной стороны, схват обеспечивается пружиной, расположенной в корпусе кисти. Для обеспечения ротационных движений предплечья на середине приемной гильзы устанавливают специальное пластмассовое кольцо, смонтированное на шарикоподшипниках. Другой вид протезов предплечья имеет кисть с пружинным схватом и зубчатым механизмом дожатия, срабатывающим после расслабления пальцевой тяги и увеличивающим силу схвата. В нем наряду с пассивной ротацией кисти возможна фиксация IV—V пальцев в положении сгибания, что позволяет надежно удерживать различные предметы. В протезе конструкции В. Л. Капусты возможно активное дожатие пальцев с прочной фиксацией ими предметов и активное освобождение от фиксации за счет использования трех управляющих тяг. Активный дозированный схват кистью, активное разгибание и фиксация положения пальцев, а также управляемая расфиксация их осуществляются в протезе предплечья конструкции Г. Т. Руденко, в к-ром, помимо двух тяг к кисти, имеется грудной ремень для управления фиксатором. Кисть каркасная, пальцы облицованы резиной, в отличие от других активных протезов в нем достигается наибольшее раскрытие кисти. Протез легко управляем при любом положении конечности.

Особую группу составляют активные протезы рук с биоэлектрическим управлением (см.). Протезы с биоэлектрическим управлением имеют значительные преимущества перед другими видами протезов. Управление с помощью биотоков наиболее близко к естественному управлению здоровой конечностью человека. Оно возвращает мышцам культи свойственную им функцию сокращения и расслабления, что нормализует состояние мышц и других тканей культи, улучшает процессы обмена, предупреждает возможность развития трофических расстройств культи, а иногда и фантомных болей. Биоэлектрическое управление освобождает больного от необходимости компенсаторных движений и затраты мышечных усилий, сохраняя за суставами протезированной конечности свойственную им функцию, обеспечивает точность движений и возможность выполнения их в любом положении конечности.

Миотонический протез предплечья с электроприводом и контактным управлением освобождает больного от силовой нагрузки, но в сравнении с биоэлектрическим протезом менее физиологичен, т. к. управление сгибанием и разгибанием пальцев не автономное, а осуществляется от одного источника мышечного сигнала. Блок управления состоит из контактного миотонического датчика и электронного узла. В протезе кисть имеет узел пассивной ротации; блок питания такой же, как в биоэлектрическом протезе. Управляют протезом путем последовательного замыкания контактов микропереключателей посредством мышечного толчка.

В практике протезирования нашли применение протезы, в которых вместо электрической энергии для приведения в действие механизмов используют энергию сжатого газа. В нашей стране это протезы плеча с пневмоприводом и комбинированной системой управления. Источником питания в нем служит расположенный в гильзе плеча пневмоаккумулятор сжатого углекислого газа под давлением 60—150 атм (с помощью редуктора давление в системе снижается до 20—30 атм). В протезе возможны активно-пассивные движения в локте, ротация кисти и движения пальцев. Движения в локтевом шарнире осуществляются с помощью пневмопривода и управляются натяжением передней тяги, фиксация различных положений его обеспечивается механическим секторным замком. Пронация кисти и разгибание пальцев производятся посредством пневмопривода; управляются натяжением задней тяги. Супинация кисти и схват ею осуществляются с помощью пружин. Сгибание в локтевом шарнире предусматривает подъем груза в кисти до 2 кг. Источник питания обеспечивает работу протеза в* течение 2—3 суток.

В П. верхних конечностей используется пластмассовая или металлическая кисть, покрытая латексной или поливинилхлоридной оболочкой. П. крепят с помощью пластмассовой неспадающей приемной гильзы или других видов крепления (ремешковое, «уздечка», «манжетка», гильза плеча с облегченными или обычными шинами и локтевыми шарнирами).

Протезы нижних конечностей обеспечивают устойчивость при стоянии и ходьбе благодаря взаимодействию культи с приемной полостью протеза. Несоответствие последней конфигурации культи может обусловливать боковую неустойчивость протеза. Рациональное построение приемной полости, правильный выбор ее формы, достаточно точная подгонка и тщательный ее контроль обусловливают успех протезирования. При протезировании больных с культей бедра в нашей стране наибольшее распространение получили две формы приемных полостей Ми Б, разработанные в 1968 г. в Центральном научно-исследовательском ин-те протезирования и протезостроения (ЦНИИПП). Показания к их назначению основываются на измерении сагиттального и фронтального размеров культи в области расположения предполагаемого посадочного кольца. Приемную полость М применяют в тех случаях, когда фронтальный размер культи превышает сагиттальный; в случаях преобладания сагиттального размера применяют приемную полость Б. При короткой культе бедра используют приемную гильзу с высокими передней и наружной стенками и скошенной расширенной площадкой для седалищного бугра, чем достигается плотное прилегание к культе. Это обеспечивает также и вклинивание седалищного бугра внутрь приемной полости, лучшую адаптацию культи и предотвращает ее выскальзывание, сохраняет боковую устойчивость при опоре на протез.

Для профилактики нарушений венозного кровообращения в культе конечности применяют приемные полости, построенные по контактному принципу. В таких приемных полостях имеется дно, повторяющее по форме и размерам конец культи, изготовленное из дерева, пробки, пенопласта или пенополистирола. В контактной приемной полости площадь соприкосновения с культей увеличивается и давление становится более равномерным. Контактная приемная полость показана прежде всего больным с явлениями хронического венозного застоя культи. Протез с такой приемной полостью способствует регрессии патологических явлений.

Протезы с гильзами, захватывающими коленный сустав или его часть, называют протезами с глубокой посадкой. Существуют три вида таких протезов: с опорой на область собственной связки надколенника, протезы с полным погружением и с частичным погружением надколенника внутрь приемной полости. Их применение зависит от длины культи голени и состояния ее тканей: чем короче культя, тем более необходима ее глубокая посадка в гильзе протеза. Благодаря более глубокому размещению культи внутри приемной полости происходит оптимальное рассредоточение давления. Моделированием приемной гильзы удается перенести максимальную нагрузку на проксимальный отдел культи и частично на область коленного сустава и тем самым освободить мышцы культи от сдавления протезом. Высокие передняя и боковые стенки создают хорошую адаптацию культи к протезу, поэтому в протезе с глубокой посадкой есть возможность освободить больного от кожаной гильзы бедра, заменив ее облегченным и упрощенным креплением, за счет чего раскрепощаются движения в коленном суставе.

Конструкция коленного шарнира в протезе бедра играет существенную роль в кинематике протезированной конечности. Широкое распространение получили одноосные коленные шарниры, но они обладают отрицательным качеством: во время ходьбы при переносе протеза происходит относительное удлинение последнего. Для улучшения условий переноса П., особенно при ходьбе по пересеченной местности, возникает необходимость в его небольшом укорочении (на 1—2 см) по сравнению со здоровой ногой. Для улучшения кинематики протезированной конечности все шире применяют так наз. четырехзвенные коленные механизмы, которые приводят к функциональному укорочению П. в момент его переноса над опорной поверхностью.

Для облегчения разгибания голени в протезе бедра в зрелом и пожилом возрасте применяют переднюю резиновую голеностопную тянку, к-рая увеличивает подкосоустойчивость, т. е. устойчивость к сгибанию в прямом положении протеза с одноосным коленным шарниром. Для увеличения подкосоустойчивости протеза его можно изготавливать с механизмом автоматической фиксации в коленном шарнире. Замок в коленном шарнире устанавливают для пожилых и ослабленных больных, не способных освоить ходьбу на протезе без замка, инвалидам с короткой культей бедра или после двусторонней ампутации бедра.

В протезах бедра и голени с использованием металлических трубчатых полуфабрикатов имеется возможность установить ротационное устройство. Ротация протеза над плоскостью опоры в момент ходьбы предохраняет культю от смещений внутри гильзы и избавляет больного от неприятных ощущений, а также потертостей и наминов на культе.

Протезы нижних конечностей могут быть изготовлены со стопой или без нее. В последнем случае на трубку голени надевают резиновый наконечник — такие конструкции получили название рабочих протезов (рис. 8). Они предназначены для условий,- связанных с длительной ходьбой, стоянием, подъемом тяжестей.

Искусственные стопы изготовляют из светлой резины, дерева, фильца, металла. Наибольшее распространение получили резиновые стопы. Фильцевые стопы дают возможность подогнать их по форме здоровой ноги и соответствующей обуви. Протез может иметь регулируемую стопу, что позволяет пользоваться обувью с различной высотой каблука. Металлические обтянутые резиной стопы, входящие в комплект полуфабрикатов протезов трубчатой конструкции, имеют центральный амортизатор и отличаются большой подвижностью.

Протезы после вычленения бедра или на очень короткую культю бедра бывают двух разновидностей. Протезы первой из них состоят из кожаного корсета, металлической гильзы бедра, трубки голени, коленного шарнира и резинового наконечника (вместо стопы). Протезы второй конструкции (рис. 9) имеют пластмассовый или кожполиамидный полукорсет, металлические каркасы голени и бедра из алюминиевого сплава, металлоштампованную стопу с центральным резиновым амортизатором, замок в тазобедренном шарнире, замок (или без замка) в коленном шарнире. При отделке протеза снаружи его облицовывают пенополиуретаном. Полукорсет должен плотно охватывать гребни подвздошных костей и живот, не смещаться при ходьбе и не оказывать повышенного давления на область гребня подвздошной кости здоровой стороны.

Основным в изготовлении протезов бедра, кроме отмеченных особенностей, является сборка их по индивидуальной сборочной схеме — совокупность закономерностей, устанавливающих зависимость между параметрами, определяющими взаимное расположение деталей и узлов протеза относительно опорно-двигательной системы человека. Эта схема считается эффективной в том случае, если созданный по ней протез удовлетворяет основным требованиям биомеханики при стоянии и ходьбе, а пользование им не требует излишних усилий. Сборка протеза по индивидуальной сборочной схеме контролируется с помощью протезомера — контрольно-измерительного и сборочного прибора.

В сложных случаях протезирования для определения индивидуальных параметров протеза, при сборке протезов с узлами трубчатой конструкции универсального назначения используют специальное устройство, к-рое позволяет сохранить найденное оптимальное пространственное положение приемной гильзы. В протезе на длинную культю бедра предусмотрены устройство для определения положения гильзы бедра относительно оси коленного шарнира, ротационное устройство, эластическая контактная подушка под торец культи и балансирующее устройство. Балансирование протеза — метод, направленный на уменьшение асимметрии движений между здоровой и протезированной конечностями путем рационального распределения веса звеньев протеза. С этой целью определяют вес больного, вес звена голень — стопа — обувь и статический момент (установление положения равновесия). По номограммам и путем расчетов определяют величину балансирующего груза (1,5 кг и более) и место его установки. Ходьба на сбалансированных протезах по кинематическим характеристикам приближается к ходьбе здорового человека, дает возможность изменять темп ходьбы с сохранением симметрии движений здоровой и протезированной конечностей.

Крепление протезов бедра чаще всего осуществляют с помощью вакуумного клапана, как правило, в сочетании с узким поясом и кожаным вертлугом в форме развилки, а при короткой культе — с металлической дужкой и узким поясом. В зрелом и пожилом возрасте используют крепление с индивидуальным широким поясом. Тучным людям, а также женщинам рекомендуется крепление с бандажом. Крепление с помощью металлического вертлуга из-за его громоздкости применяют исключительно редко. Любое подвесное крепление следует сочетать с подбедренным ремнем, выполняющим функцию усеченных приводящих мышц. Крепление с помощью плечевых ремней, как правило, назначать не следует, т. к. оно ограничивает подвижность грудной клетки. Плечевые ремни можно применять только при назначении протезов-подставок.

В схеме сборки протезов голени определяющими параметрами являются уровень ампутации (длина культи), рост инвалида, конструкция протеза (с гильзой бедра или без нее). Чем короче культя, тем больше дистальная часть протеза (щиколотка и стопа) должна быть смещена в медиальном направлении. Протезы голени можно подразделить на 3 группы:

1) с жесткой приемной гильзой (деревянной, пластмассовой);

2) с мягкой приемной гильзой (кожаной) и металлическими шинами;

3) с мягкой приемной гильзой, назначаемые на болезненные и порочные культи.— это протезы с разгрузкой на согнутое колено.

При выборе протеза учитывают длину культи, состояние ее тканей, характер предшествующего протезирования. При хорошем состоянии культи необходим протез с жесткой приемной гильзой с глубокой посадкой, без гильзы бедра. Протез лучше изготавливать по гипсовому слепку или, если его делают из полиэфирных смол, непосредственно по культе. Существенное значение имеет моделирование так наз. негатива протеза на костных выступах и снижение давления на местах культи, не выдерживающих избыточного давления.

Для инвалидов с культей после ампутации по Пирогову с укорочением не менее 6 см используют шинно-кожаный протез со шнуровкой сзади, деревянный протез с закрытым окном сзади (рис. 10) или протез из слоистого пластика. При культе с меньшим укорочением применяют протезы с опорной чашкой из дюралюминия, кожаной гильзой, прикрепленной к каркасу, и стопой с буфером и задней тянкой — амортизатором. Протез конструкции ЦНИИПП имеет полиэфирную или кожаную гильзу. В этом протезе имеется стопа каркасного типа, устройство для ее шарнирного соединения с приемной гильзой и резиновые конические амортизаторы. Для выбора оптимального положения приемной гильзы предусмотрено юстировочное устройство. Протезы голени на согнутое колено применяют при неустраненной сгибательной контрактуре коленного сустава, порочной короткой культе. Эти протезы громоздки, тяжелы и дают малый косметический эффект.

Протезы при врожденном пороке развития нижней конечности назначают в раннем детском возрасте — к моменту начала ходьбы. При этом учитывают величину укорочения и индивидуальные особенности ребенка. В таких случаях применяют протезы по типу протезов бедра и протезов голени. Существуют также протезы со стандартной и специальной щиколоткой и без голеностопного шарнира. Приемные гильзы в этих протезах деревянные или кожаные. Их изготавливают из полиэфирных смол и на основе марлеполиамидного лака. Для ходьбы в конструкции протезов предусмотрено использование движений в тазобедренном, коленном и голеностопном суставах пораженной конечности. Так, при недоразвитии бедра и расположении голеностопного сустава конечности на уровне коленного сустава его движения используют для управления коленным шарниром.

Показания к применению протезов конечностей

Поскольку основной целью протезирования является восстановление функций, следует как можно шире назначать активные и дополнительно рабочие протезы, прибегая к назначению косметических протезов лишь в исключительных случаях. Активные протезы позволяют снизить нагрузку на сохранившуюся руку и расширить круг выполняемых операций. Применение активного протеза особенно важно при первичном протезировании. Больной при этом быстрее и с меньшими усилиями осваивает управление протезом, освобождается от необходимости развивать сохранившуюся руку для компенсации функции утраченной, осуществляя менее дифференцированные вспомогательные действия с помощью протеза. При раннем назначении протеза нижней конечности также достигается более быстрая перестройка в тканях культи, скорее формируется правильный стереотип ходьбы, в значительной мере предупреждаются пороки и заболевания культи. Протезы с биоэлектрическим управлением не следует назначать больным пожилого возраста (при первичном протезировании) и лицам, занимающимся физическим трудом. После ампутации бедра по поводу поражения сосудов конечности нельзя использовать протез с вакуумным креплением. После двусторонней ампутации бедер (особенно в пожилом возрасте) необходимо хотя бы с одной стороны в области коленного шарнира установить замок.

Осложнения

В результате пользования протезом (особенно нижних конечностей) могут развиваться болезни культи. Особенно часто наблюдается хронический венозный застой в культе. Причинами его появления служат неправильно собранный протез, его тесная приемная полость, зауженный верхний контур приемной полости, повышенный режим вакуумного клапана, нерациональное крепление протеза и длительное стояние на протезе. Кроме венозного застоя при нарушении кровообращения и лимфооттока, в тканях культи могут возникать мягкотканные валики над краем протеза, потертости, гиперкератоз, трофические язвы, бурситы. Профилактика их заключается в хорошей подгонке приемной полости к культе, правильной сборке протеза, тщательном уходе за культей и протезом.

Уход за протезами

При пользовании протезом за ним требуется соответствующий уход. Протез необходимо хранить в чистом сухом и прохладном месте. Не следует оставлять его около нагревательных приборов или в сыром помещении. По мере загрязнения перчатки на искусственной кисти рекомендуется мыть ее теплой водой с мылом. Для сохранности протеза его следует беречь от ударов. Особое внимание необходимо уделять гигиеническому уходу за приемной полостью протеза, т. к. несоблюдение этого правила приводит к различным кожным заболеваниям культи (опрелости, мацерации, фолликулитам, пиодермии), особенно у больных с повышенным потоотделением. В связи с этим больной должен регулярно следить за чистотой кожи культи и чистотой чехлов, надеваемых на культю. В целях профилактики осложнений необходимо ежедневно после снятия протеза внутреннюю стенку его приемной полости протирать чистой сухой или смоченной этиловым спиртом тряпкой, а затем просушивать.

См. также Протезно-ортопедические изделия.

Библиография: См. библиогр, к ст. Протезно-ортопедические изделия.

Н. И. Кондрашин.