Forskning i proteseindustrien

De første proteser

De gamle egyptere var pionerer inden for proteser. Deres tidlige proteser var lavet af stof og tjente primært et æstetisk formål og hjalp med at skjule defekter. Blandt de bemærkelsesværdige opdagelser fra det gamle Egypten er en funktionel tommelfingerprotese fra 950 til 710 f.Kr. Denne tommelfinger af træ, der bestod af to dele, var fastgjort med læderremme

I det gamle Grækenland er der en historie om en persisk spåmand, der blev dømt til døden i 424 f.Kr. For at undslippe amputerede han sit eget ben og fremstillede en træprotese. Ved hjælp af denne protese lykkedes det ham at undslippe sine forfølgere.

Mellem 476 og 1000 opstod der mere komplekse protesedesigns, som primært tjente æstetiske formål. Riddere brugte håndproteser til at støtte skjolde, mens fodproteser blev fastgjort til stigbøjler. I denne periode var proteser generelt forbeholdt adelen.

I begyndelsen af det 16. århundrede brugte Goetz von Berlichingen et par håndproteser, der blev betjent af fjedre ophængt i læderremme. Med tiden blev proteserne stadig bedre. I 1536 udviklede den franske hærkirurg Ambroise Paré flere hængslede proteser, herunder et modificeret kunstigt ben, der kunne fastgøres under knæleddet. Dette design havde stropper og et knælåsesystem, elementer, der stadig findes i moderne proteser

I 1696 udviklede Peter Verdine en benprotese, der lagde grunden til ledproteseteknologien. I begyndelsen af det 19. århundrede opfandt James Potts en protese med en træstang, der havde et solidt knæled af stål og et hængslet ben, der var fastgjort med catgut-tråde. I 1846 raffinerede Benjamin Palmer dette design ved at tilføje en fjeder foran for at simulere naturlig bevægelse

Douglas Bly tog patent på det anatomiske ben, som viste sig at være både funktionelt og vellykket. I 1863 udviklede Dubois Parmley protesedesignet yderligere med en protese, der omfattede en sugekop og polycentriske knæhængsler. I 1912 opfandt den engelske pilot Marcel Desutter, som havde mistet sit ben, den første stålprotese.

Hovedtyper af proteser

Proteser kategoriseres ud fra forskellige kriterier. De er generelt opdelt i to hovedgrupper: funktionelle og kosmetiske. Funktionelle proteser er designet til aktivt at erstatte nogle af funktionerne i det mistede lem og giver delvis genoprettelse af dets evner. Kosmetiske proteser er derimod primært designet til at genskabe udseendet af det mistede lem og tjener et æstetisk formål snarere end funktionel brug

Afhængigt af amputationsniveauet udføres proteser af fingre, hånd, underarm med albueled, skulderledsproteser installeres. For låret, foden og skinnebenet er det legs:proteser. Placeringen påvirker kompleksiteten af kontrollen.

Funktionelle proteser i de øvre ekstremiteter

I håndproteser er der 4 typer af funktionelle proteser distinguished:

  1. Mekanisk eller traktion — den mest almindelige på grund af nem indlæring, vedligeholdelse og forholdet mellem omkostninger og funktionalitet. Kræfterne til at kontrollere leddene og fingrene tilføres gennem et træksystem fra musklerne afhængigt af amputationsniveauet.

  2. Myoelektrisk eller bionisk — har en ekstern strømkilde, bruger spændingen i de overlevende muskler, hvorfra en elektrisk impuls aflæses fra hjernen. Kraften overføres fra sensorerne til servoer, der gør det muligt for fingrene at bevæge sig eller protesen at bøje i leddet.

  3. Hybrid eller kombineret — kombinerer egenskaberne ved traktions- og myoelektriske protesetyper. Trækkraft bruges til bevægelse, finmotorisk kontrol realiseres af myoelektriske sensorer og servoer for hver finger.

  4. Special — indeholder en særlig mekanisme til installation af højt specialiserede enheder. Produkterne muliggør professionelle aktiviteter. De er f.eks. udstyret med stærke greb til værktøj og sportsudstyr.

Bioniske proteser får positiv feedback, højteknologi giver et højt funktionsniveau og har et stort udviklingspotentiale.

Funktionelle proteser til underekstremiteterne

Proteser til lemmerne opdeles i produkter med hængsler og produkter uden hængsler, afhængigt af amputationsniveauet—om det er låret, skinnebenet eller foden. Knæleddet har f.eks. et komplekst design for at kunne håndtere betydelige belastninger og give tilstrækkelig bevægelsesfrihed til aktivitet

Proteser til ankel og fod omfatter ofte stødabsorberingssystemer og mekanismer til tilpasning af ganghastigheden. Moderne teknologier styres af mikroprocessorer, der kan justere funktionerne i realtid. Andre systemer er passive og kræver træning, før de kan udføre forskellige aktiviteter

Knæled findes i enkelt- og fleraksede designs, der giver mulighed for at justere bøjningsvinklen og kraften. Disse knæled kan også være mikroprocessorstyrede eller passive

Modulære mekaniske proteser er præfabrikerede strukturer lavet af universelle komponenter. Deres størrelse tilpasses ud fra brugerens højde, proportioner og fysiske aktivitetsniveau. Knæ og ankel justeres også efter individuelle behov. Foden er designet til nøje at efterligne naturlige anatomiske træk. Der findes særlige modeller til aktiviteter som sport, løb, spring, svømning og skiløb

Nuværende tilstand i proteseindustrien

Hvert år bliver mere end en million patienter amputeret, primært på grund af traumer, diabetes eller krigsførelse. De fleste benytter sig af proteser for at genvinde en fuld og aktiv livsstil. Moderne proteser kan genskabe normal fysisk aktivitet, og fremskridt inden for robotteknologi gør dem i stand til at efterligne individuelle bevægelser og overføre taktile fornemmelser. Udviklere har skabt specialiserede exoskeletter, der gør det muligt for personer uden fysisk træning at løfte vægte og gør det muligt for lammede at bevæge sig. Derudover har forskere udviklet proteser med indbygget PayPass, Wi-Fi-moduler og smart-enhedskontakter.

Tendenser og udviklingsmuligheder

Fremtiden for proteser til arme og ben ligger i osseointegrerede bioniske proteser. Disse enheder implanteres kirurgisk i knoglen, hvor den ene ende strækker sig transdermalt ud over det lem, som protesen er fastgjort til. Protesen er baseret på et biokompatibelt metalimplantat, der fremmer knogleindvækst og sikrer mekanisk stabilitet på lang sigt

Osseointegrerede proteser har både fordele og ulemper. De vigtigste fordele include:

er

  • forbedret livskvalitet;

  • et fremragende alternativ til traditionelle proteser;

  • funktionel erstatning af mistede lemmer;

  • integration i patientens knogle som et naturligt lem;

  • reduceret risiko for problemområder, sår;

  • komfortabel håndtering.

Brug af osseointegrerede proteser giver brugeren bedre kontrol og en stærk, stabil forbindelse mellem knoglevævet og det kunstige lem. Disse proteser fordeler belastningen mere jævnt, hvilket reducerer trykket på amputationsstedet.

Denne type protese medfører dog begrænsninger i forbindelse med udskiftning og modernisering. Vellykket osseointegration afhænger af det rette valg af materialer, der matcher knoglens egenskaber. Dette felt er i aktiv udvikling, og i de seneste år er der sket betydelige medicinske fremskridt med at skabe avancerede funktionelle proteser.

Konklusion

Medicinske faciliteter, rehabiliterings- og protesecentre hjælper med at genskabe tabte lemmer og naturlige bevægelser. Ortopædisk udstyr vælges individuelt, så patienten føler sig godt tilpas selv i de sværeste situationer. For hver person overvejes graden af aktivitet og behovet for sport. Gennem en ihærdig indsats fra både specialister og patienter opnås bevægelsesfrihed og forbedret fysisk og psykisk velbefindende.

27.08.2024