Сьогодні наука постійно працює над тим, як забезпечити людині максимальний комфорт в будь-якій ситуації – навіть в такій неприємній, як втрата руки. Природно, замінити руку набагато складніше, ніж ногу, так як у неї значно вище рухливість і функціональність. Сучасні протези рук поки що не можуть замінити повністю втрачену кінцівку, але з кожним роком все ближче підходять до вирішення цього завдання.
Ще за все півстоліття тому кращим рішенням, яке могла запропонувати протезна промисловість, був протез зі змінними насадками, що дозволяє виконувати найпростіші види діяльності і забезпечуючи деяку спеціалізацію. Потім з’явився механічний протез руки, який дає набагато більше ступенів свободи своєму власникові. Але і його вже тіснить з ринку міоелектричний протез руки, ціна якого помітно вище – але і функціональність ще більше. Але ж це не межа – вчені та інженери вже пропонують нові, роботизовані електронні протези для рук. У них забезпечується висока ступінь зворотного зв’язку – на тому ж рівні, на якому вона передбачена природою, і вони здатні до самонавчання! Розповімо докладніше про всі види протезів.
Найбільш простий протез руки, ціна якого також порівняно невисока – це косметичний. Його головне призначення – імітувати наявність руки, для чого поверхню роблять максимально схожою на шкіру. Звичайно, чим вище деталізація, тим вище буде і вартість такого виробу. Віднести до косметичних можна тільки пасивні протези, які не несуть корисної функціональності. Якщо ж колір і текстуру шкіри імітують протези будь-якого іншого типу – механічні, біонічні – їх відносять до відповідних типів, і вартість протеза руки буде також відповідати його складності і функціональності.
Досить високу функціональність і надійність показує механічна рука-протез, також цей різновид називають тяговим. Це активний протез, який значно розширює можливості свого власника.
Він контролюється і управляється за допомогою складної системи механічних тяг, але не має жодної електронної частини, будучи повністю автономним.
Механічний протез руки простий в освоєнні і завдяки сучасним матеріалам має невелику вагу. Навчитися керувати ним досить легко, так що їх можна рекомендувати пацієнтам будь-якого віку. Ще однією сильною стороною такого виробу є можливість контролю зусилля. Так, користувач, виконуючи хват, може відчувати опір в предмет. Тяги механічного протеза управляються і приводяться в рух м’язовим зусиллям культі, тому підбираються з урахуванням особливостей ампутації і самої культі.
Наступний різновид протезів має кілька назв:
Їх відносять до протезів із зовнішніми джерелами енергії – тобто такий пристрій вимагає періодичної підзарядки. В іншому це більш функціональний пристрій, ніж механічний протез, так як дозволяє виконувати більш тонку роботу. Управління в таких протезах на руку здійснюється шляхом передачі сигналів від м’язів на сервоприводи. Справа в тому, що будь-яке скорочення або розслаблення м’язів викликається нервовими імпульсами, що йдуть від мозку. Ці імпульси мають електричну природу і їх можна зчитувати, хоч для цього й потрібні дуже чутливі датчики. Цим обумовлена і ціна протезів для рук, забезпечених датчиками електромагнітних сигналів.
Отже, спеціальні міодатчікі, встановлені в гільзі культеприємника, вловлюють зміни електричного потенціалу, що виникає, наприклад, при бажанні підняти руку або зігнути її в лікті.
Далі справа техніки – сигнал посилюється і передається на мікропроцесор, який обробляє і інтерпретує його, віддаючи команди сервоприводу.
Складність при створенні такого пристрою також збільшують вартість. Адже у кожного користувача культя має свої параметри – рівень ампутації, фізичний розвиток м’язів, особливості шкіри, рівень підшкірного жиру. Кожному необхідна індивідуальна настройка, що враховує довжину руки, силу хвата, зростання і інші параметри. Все це призводить до того, що біонічні протези для рук за ціною можуть бути набагато дорощими за механічні аналоги. Проте на сьогоднішній день це максимально наближене до природної руці по функціональності масове рішення. Причому вартість поступово знижується, як і у будь-якої нової технології.
Однак навіть у такого протеза є недоліки. Так, він не буде працювати адекватно, якщо з моменту ампутації пройшов тривалий час і м’язова тканина культі атрофувалась разом з нервовими закінченнями. Уникнути цього можна шляхом регулярних спеціальних тренувань, які рекомендують лікарі-реабілітологи. Звичайно, ряд обмежень все одно залишиться – наприклад, піднімати занадто важкі предмети при ампутації значної частини руки або виконувати дуже тонку роботу буде неможливо.
Не можна сказати, що цей вид протезів вже міцно увійшов в життя, але сумнівів у тому, що так буде, немає. Цей протез дає новий рівень контролю – так, користувач відчуває положення пристрою в просторі і здатний відправляти інформацію безпосередньо в мозок завдяки пропріоцептивної чутливості – так називається відчуття людиною положення частин тіла відносно один одного. Також роботизована рука-протез забезпечує зворотний зв’язок і відмінну керованість в реальному часі майже без затримок. Важливо й те, що сучасні розробки можуть отримати свого роду «штучний інтелект». Такі протези будуть самонавчальними і зможуть не тільки аналізувати і запам’ятовувати всі рухи власника, а й покращувати алгоритми дій завдяки доступу до бази даних в мережі інтернет. В майбутньому, як очікується, такі самонавчальні протези зможуть забезпечити високу точність рухів. І єдиний недолік, який можна буде знайти у таких протезів рук – ціна, адже вона стане доступною ще нескоро.
Силікон – зручний для протезування матеріал завдяки своїй гіпоаллергенності, простоті обробки, схожості за текстурою зі шкірою. Частіше в протезуванні верхніх кінцівок його застосовують для заміни пальців або частини кисті. Силіконові накладки на культі пальців дозволяють відновити зовнішній вигляд руки і виконувати деякі прості дії. Принаймні з таким завданням, як робота на комп’ютері або утримання невеликих побутових предметів вони справляються відмінно.
