Forståelse af protetiske kropsdele: Typer, funktion og biomekatronik

Protetiske kropsdele – en oversigt

I medicin protetiske kropsdele, også kaldet prostetiske, er kunstige udvidelser, der erstatter en manglende eller defekt kropsdel på grund af ulykke, traumatisk skade eller kongenital sygdom (hvor dele mangler fra fødsel). Protetiske kropsdele tilhører feltet biomekatronik, som er videnskaben om at kombinere mekaniske enheder med skelet, muskler og nervøse systemer for at forbedre eller støtte motorisk kontroltab på grund af defekt, sygdom eller trauma.

Nedre ekstremitet

Nedre ekstremitets protesser er de erstattede lemmer placeret på hofteniveau eller lavere. De kan underkategoriseres som transtibial (eller under knæ protese, "BK" for kort) og transfemoral (eller over knæ protese, "AK" for kort). BK er enhver amputation, der skærer tibia-benet, og AK er enhver amputation, der skærer femur-benet. Andre mindre almindelige nedre ekstremitets tilfælde inkluderer hofte-disarticulationer, knæ-disarticulationer og symes (ankel-disarticulation).

Armer

Protetiske er også tilgængelige til at erstatte under-albue og over-albue kropsdele. De mest almindelige typer af arm-protetiske gør typisk brug af metal, plastik-skaller, krog og mekaniske enheder. Mere avancerede protetiske arme bruger robotik eller livagtige erstatninger ved brug af silicone eller polyvinylchlorid.

Robotik

I de seneste år har robotik været bredt integreret i skabelsen af protetiske lemmer. De fleste af disse enheder bruger biosensorer, der detekterer signaler fra det nervøse eller muskulære system og behandler feedback fra lemen og aktuatoren, efterligner muskelhandling i at producere bevægelse og kraft. Signalerne behandles og relæes til en controller inde i enheden. Nogle eksempler på biosensorer inkluderer nåle-elektroder implanteret i musklen, ledninger, der detekterer elektrisk aktivitet på huden, og fast-stof elektrode-arrays, hvor nerver kan vokse gennem dem.

Kosmesis

Kosmesis er en fremskridt, der involverer skabelsen af livagtige lemmer, typisk lavet af silicone eller polyvinylchlorid. Et eksempel er en kunstig hånd, der efterligner udseendet og bevægelsen af ægte hænder komplet med årer, frekner, fingeraftryk og hår. Færdige kosmeser kommer i forskellige størrelser, mens skreddersyede generelt er dyrere, koster tusinder af dollars. Afhængigt af designet kan kosmeser fastgøres til kroppen ved hjælp af suktion, lim, hudslange eller form-tilpasning.

Neuroprotetik

Neuroprotetik kan være enten neuromotorisk eller neurokognitiv. Neuromotorisk involverer nerver og muskler, mens neurokognitiv modulerer og detekterer neural funktion for at forstærke eller genskabe kognitive processer såsom sprog, hukommelse, opmærksomhed og eksekutiv funktion. Denne teknologi er stadig i stor udvikling. Det sigter mod at hjælpe patienter med cerebral parese, autism, traumatisk hjerneskade, apoplexi og Alzheimers sygdom blandt andre.

Organer

Mens de fleste protetiske er eksterne, findes der også interne protetiske såsom kunstige hjerteklapper, der bliver mere almindelige, sammen med kunstige lunger. Kunstige hjerter er mindre almindelige, men stadig under aktiv udvikling. Nogle medicinske hjælpemidler og enheder, der kan betragtes som protetiske, inkluderer gastriske bånd, kunstige øjne, palatale obturatorer og tandprotesser.