Система управления бионическим протезом конечности.

ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ И НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ 7
ВВЕДЕНИЕ 8
1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОТЕЗИРОВАНИИ КОНЕЧНОСТЕЙ И БИОНИЧЕСКОМ ПРОТЕЗИРОВАНИИ 11
1.1 Социальная значимость данного исследования 11
1.2 Сведения о первых протезах 15
1.3 Анализ существующих конструкций протезов нижних конечностей и тенденций их развития 21
1.4 Анализ существующих протезов предплечья 28
1.4.1 Косметические протезы 28
1.4.2 Механические протезы 29
1.4.3 Протезы с биоэлектрическим управлением 30
1.5 Современные бионические протезы рук 32
1.5.1 Бионический протез руки BeBionic 32
1.5.2 Бионический протез руки с кистью Michelangelo 34
1.5.3 Бионический чувствительный протез руки i-Limb 35
2 ТЕХНОЛОГИИ СОЗДАНИЯ БИОНИЧЕСКИХ ПРОТЕЗОВ ВЕРХНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ И СПОСОБЫ ИХ УПРАВЛЕНИЯ 37
2.1 Этапы создания бионических протезов верхних конечностей 37
2.2 Способы управления бионическими протезами конечности 40
2.3 Обоснование структуры системы управления бионическим протезом 41
2. 4 Исследование биоэлектрической активности мышц предплечья 49
2.5 Проект MyoTriton 53
2.6 Перспективы бионического управления протезом руки 54
3 МЕТОДИКА АДАПТАЦИИ ПОСЛЕ ПРОТЕЗИРОВАНИЯ 57
3.1 Основные виды схватов кисти 57
3.2. Разработка тестов для протеза кисти 62
3.3 . Этапы подготовки к протезированию 64
3.4. Направление и принципы восстановления движения после протезирования…………………………………………………………………..68
3.5. Основные подходы в реабилитационном периоде 69
3.5.1. Цель и задачи реабилитации 69
3.5.2. ЛФК после ампутации верхних конечностей 73
3.5.3. Методика адаптации к протезу дополненной реальностью 76
3.5.4. Восстановление проприоцептивной чувствительности 78
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 80
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 81
Приложение А 84

Весь текст будет доступен после покупки

На сегодняшний день протезирование является крайне важным этапом в социально-трудовой реабилитации человека с заболеваниями опорно-двигательного аппарата или отсутствием конечности. Средством реабилитации для данной категории инвалидов является протезирование, целью которого является максимально возможное восстановление функции утраченной конечности и возвращение человека к активной трудовой жизни.
Во всем мире инвалидность относится к числу наиболее острых меди-ко-социальных проблем. Ежегодно только в России признаются инвалидами свыше 1 млн. человек, причем больше половины из них – это люди с ампутированными конечностями. К числу причин, приводящих к ампутации нижних и верхних конечностей следует отнести военные конфликты, дорожный и производственный травматизм, стихийные бедствия и техногенные катастрофы, а также такие заболевания, как облитерирующие поражения сосудов, атеросклероз и сахарный диабет. Практически до конца 20-го века все изобретения в области протезирования были механического характера, в некоторых случаях сгибание регулировалось вручную. Основными проблемами механических протезов были отсутствие какой-либо связи с организмом, негибкость и недолговечность. Протезы, которые заменяли руку или ногу, не могли функционировать как полноценный их прототип – это всего лишь суррогат, заменяющий активные части тела, не способный приблизиться по возможностям к естественному аналогу. Это и есть главный минус протезов – их «внешний» характер и низкая функциональность. Все, что остается делать их обладателю, – это использовать их как элемент гардероба, который со временем изнашивается и становится непригодным к дальнейшей эксплуатации.

Весь текст будет доступен после покупки

1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОТЕЗИРОВАНИИ КОНЕЧНОСТЕЙ И БИОНИЧЕСКОМ ПРОТЕЗИРОВАНИИ
1.1 Социальная значимость данного исследования
Протез в медицине – это искусственное устройство, используемое в качестве замены отсутствующей конечности или другой части тела. Одной из основных целей протезирования в медицине является разработка устройств, обеспечивающих уровень функциональности, который можно сравнить с уровнем заменяемого органа или части тела. Для широкой публики протез в основном рассматривается как замена потерянной конечности. Паралимпийские игры, например, демонстрируют, насколько далеко продвинулись исследования и разработки протезов, позволяющие практически идеально заменять конечности. Они позволяют спортивным людям достичь высокого уровня производительности несмотря на то, что они используют, например, протез ноги или другую искусственную конечность. Область протезирования разнообразна и касается не только замены конечностей. Протезы часто встречаются и в других областях медицины, таких как стоматология, где они также имеют большое значение.
В Российской федерации по статистическим данным около 15 миллионов человек являются инвалидами. Это приблизительно 10% от всего населения государства. Исходя из данных Всемирной Организации Здравоохранения, по миру такая статистика сохраняется – 13% всего населения Земли. Отсутствие конечностей является одной из обширно распространенных причин получения инвалидности. При этом рискам подвержены все возрастные группы, начиная от младенцев (прирожденная аплазия кисти), заканчивая стариками (производственные, военные травмы, несчастливые случаи и.т.д. Теряя даже одну из рук либо иные конечности, человек частенько получает сильную психологическую травму, теряет работоспособность и возможность стремительно исполнить примитивные бытовые действии и движения, к примеру, порезать пищу, вымыть руки либо застегнуть рубашку, самостоятельно двигаться и.т.д. Дабы облегчить жизнь таким людям, были придуманы протезы конечностей. С развитием науки и специальных технологий появилась возможность делать мехатронные протезы, служащие хорошим подспорьем для людей с ограниченными возможностями.
Когда вы теряете способность пользоваться конечностью, даже самые простые повседневные задачи могут превратиться в испытание. Высокотехнологичные устройства могут помочь восстановить независимость. Новые технологии позволяют даже соединить разум с протезом. Такие искусственные конечности называются бионическими протезами.
В то время как протезы конечностей существуют уже сотни лет и имеют различные вариации, области применения и назначение, бионические конечности являются относительно новой технологией. В то же время медицинские проблемы, связанные с использованием протезов конечностей, по-видимому, делают их использование возрастающей тенденцией. Заболевания системы кровообращения, заболевания, связанные с раком, и ампутацией в результате несчастных случаев или войн, создают среду, в которой протезирование конечностей становится все более и более важным для общества.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Биопротезирование. История и современность [Электронный ресурс] – Режим доступа URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=28969 (дата обращения 15.03.2024).
2. Как работает протезы конечностей [Электронный ресурс] – Режим доступа URL: https://science.howstuffworks.com/prosthetic-limb5.htm Isaac Perry Clements. (дата обращения 15.03.2024)
3. Bebionic [Электронный ресурс] – Режим доступа URL: http://bebionic.com/. (дата обращения 15.03.2024)
4. Touch Bionics [Электронный ресурс] – Режим доступа URL: http://www.touchbionics.com/. (дата обращения 15.03.2024).
5. Ottobock [Электронный ресурс] – Режим доступа URL: http://www.ottobock.com. (дата обращения 15.03.2024).
6. Воротников, С.А. Биометрическая система управления протезом руки / С.А. Воротников, В.С. Струнин, Н.А. Выборнов // Прикаспийский журнал: Управление и высокие технологии. – 2013. – №3. – С. 147-162.
7. Turushev, N.V. Bioelectrical nanosensors: Prosthesis interface appliance perspectives / N.V. Turushev, M.G. Grigoriev, D.K. Avdeeva // 2014 the 4th International Workshop on Computer Science and Engineering – Summer. Dubai: Science and Engineering Institute, 2014.

Весь текст будет доступен после покупки