Біомеханічні аспекти ендо-екзо-протезування нижніх кінцівок

Abstract

The prospects of creating new opportunities in the rehabilitation of patients with limb amputations are generally associated with the method of osseointegration and endo-exo-prosthetics (EEP). The results of the practical application of the method indicate attention to the analytical consideration of all its components, all stages. Objective. To substantiate the expediency and directions of research and development of the theoretical and practical principles of EEP from the standpoint of the full cycle, including both the problems of osseointegration and functional qualities, constructive and technological principles regarding the prostheses themselves, the methodology of the process of mastering and using them. Results. Considered biomechanical and other arguments, which substantiate the objects of research and development of medicaltechnical and medical-technological means, including the constructions of endo-exo-prostheses, methods of learning to use them, evaluation of the quality of locomotion, increasing the reliability of the «implant-bone» c ontact. The d esign principle of a hip prosthesis with a removable unloading module is proposed, which is installed at the stage of mastering the prosthesis, and in necessary cases, during constant use. The possibilities of the method of recognizing biomechanical patterns of movements for teaching patients to walk on prostheses, for adjusting functional nodes and assessing the quality of prosthetics are shown. Conclusions. The problemof endo-exo-prosthetics is considered for the first time  from the standpoint of the requirements for the functions and qualities of the prostheses themselves. Reasoned directions of application and significance of clinical, experimental and mathematical biomechanics methods for analysis and development of the functional structure of endo-exo prostheses, to reduce risks when using them.Із методикою остеоінтеграції та ендо-екзо-протезування (ЕЕП) пов’язуються перспективи створення нових можливостей у реабілітації пацієнтів з ампутаціями кінцівок. Результати практичного її застосування вказують на увагу до аналітичного розгляду всіх складових й етапів. Мета.Обґрунтувати доцільність та напрями проведення досліджень, розробок теоретичних і практичних засад ЕЕП з позицій повного циклу, включаючи як проблематику остеоінтеграції, так і функціональні якості, конструктивні та  технологічні принципи стосовно самих протезів, методології процесу освоєння та користування ними. Результати. Розглянуто біомеханічні й інші аргументи, якими обґрунтовуються об’єкти досліджень, розробок медико-технічних і медико-технологічних засобів, у тому числі конструкцій ендо-екзо-протезів, методик навчання користуванню ними, оцінювання якості локомоцій, підвищення надійності контакту «імплантат – кістка». Запропоновано конструктивний принцип протезу стегна зі знімним розвантажувальним модулем, який встановлюється на етапі його освоєння, а в необхідних випадках і за постійного користування. Показані можливості методу розпізнавання біомеханічних образів рухів для навчання пацієнтів ходінню на протезах, для налагодження функціональних вузлів й оцінювання якості протезування. Висновки. Проблема ендо-екзо-протезування вперше розглянута з позицій вимог до функційта якостей власне протезів. Обгрунтовані напрями застосування та значення методик клінічної, експериментальної та математичної біомеханіки для аналізу й розробки функціональної структури ендо-екзо-протезів, для зменшення ризиків під час користування ними.