Протезы и имплантаты

Наверняка каждый из нас когда-либо видел человека с протезами рук или ног. Так случается, что из-за сильной травмы или несчастного случая, человеку ампутируют конечность. Однако не стоит отчаиваться, поскольку современная медицина позволяет установить такие протезы, которые ничуть не хуже утерянной конечности.

Первое упоминание о протезе встречается в Ригведе, которая сообщает, что воительница в бою потеряла ногу, и для нее изготовили железную ногу. Древние египтяне были знакомы с протезированием, о чем свидетельствует мумия Нового Царства с деревянным пальцем. Долгое время протезирование развивалось слабо. Знаменитые пиратские крюки и деревянные ноги — ранние формы протезов.

После развития механики, ближе к современности, стали появляться более совершенные типы протезов, хорошо имитирующие потерянную часть тела или даже способные двигаться за счёт встроенных механизмов.

Но это были лишь протезы внешних частей тела, протезы внутренних органов (например AbioCor) появились уже в век электроники, а современная медицина, возможно, вообще исключит протезирование благодаря новейшим технологиям стволовых клеток, на данный момент ещё до конца не разработанным. Помимо протезов конечностей в современной медицине распространены процедуры протезирования суставов, зубов и также косметические протезы глаз и других частей тела. Косметические протезы помогают людям общаться с лицами, которые не привыкли общаться с изуродованными людьми без излишней эмоциональности. Помимо протезирования как такового, хирурги находили различные решения частичного возвращения функциональности изуродованным конечностям. Так, немецкий врач Герман Крукенберг разработал (сразу после Первой мировой войны) руку Крукенберга — своеобразную «клешню», которая делается из концов лучевой и локтевой костей у раненых с травматической ампутацией кисти. (Krukenberg procedure)

Искусственные руки в XIX в. разделялись на «рабочие руки» и «руки косметические», или предметы роскоши. Для каменщика или чернорабочего ограничивались наложением на предплечье или плечо бандажа из кожаной гильзы с арматурой, к которой прикреплялся соответствующий профессии рабочего инструмент — клещи, кольцо, крючок и т. п. Косметические искусственные руки, смотря по занятиям, образу жизни, степени образования и другим условиям, бывали более или менее сложны. Искусственная рука могла иметь форму естественной, в изящной лайковой перчатке, способная производить тонкие работы; писать и даже тасовать карты (как известная рука генерала Давыдова). Если ампутировано предплечье, т.е. уровень ампутации не достиг локтевого сустава, то при помощи искусственной руки возможно было возвратить функцию верхней конечности; но если ампутировано плечо, то работа рукой была возможна лишь через посредство объемистых, весьма сложных и требующих большого усилия аппаратов. Помимо последних, искусственные верхние конечности состояли из двух кожаных или металлических гильз для верхнего плеча и предплечья, которые над локтевым суставом были подвижно соединены в шарнирах посредством металлических шин. Кисть былa сделана из легкого дерева и неподвижно прикреплена к предплечью или же подвижна. В суставах каждого пальца находились пружины; от концов пальцев идут кишечные струны, которые соединялись позади кистевого сустава и продолжались в виде двух более крепких шнурков, причём один, пройдя по валикам через локтевой сустав, прикреплялся на верхнем плече к пружине, другой же, также двигаясь на блоке, свободно оканчивался ушком. Если желают при вытянутом плече сохранить пальцы сжатыми, то это ушко вешают на пуговку, имеющуюся на верхнем плече. При произвольном сгибании локтевого сустава пальцы смыкались в этом аппарате и совершенно закрывались, если плечо согнуто под прямым углом. Для заказов искусственных рук достаточно было указать меры длины и объёма культи, а равно и здоровой руки, и объяснить технику цели, которым они должны служить.

До недавнего времени протезы прикреплялись к человеческому телу механически и не имели никакой связи с нервной системой. Они могли сгибаться в своих железных шарнирах-суставах, но для выполнения каждого движения владельцу нужно было тем или иным образом регулировать поведение своего протеза, вручную обеспечивая обратную связь. Таким образом человек сигнализировал своей ноге, что впереди лужа и ее нужно обойти, а руке — что нужно аккуратно взять яйцо и приготовить яичницу или, наоборот, крепко зажать в руке инструмент. Чтобы научить человека управлять новой конечностью таким образом, требовалось долгое время, да и набор команд был довольно ограниченным, поэтому мелкая моторика оставляла желать лучшего.

Но ученые, вдохновленные воображением писателей-фантастов, смогли сделать невероятное — присоединить механическую руку к человеческой нервной системе.

Когда человеку без руки хочется пошевелить пальцем, мозг генерирует соответствующий сигнал, который идет по нервам, ведущим к мышцам конечности. Но, поскольку рука отсутствует, сигнал уходит «в пустоту». Но что, если где-то по пути «перехватить» нервные импульсы и на этой основе после анализа и обработки данных сформировать команды управления роботизированной рукой? Именно по этому пути идут многочисленные научные группы, стремясь разработать протезы, считывающие нервные сигналы и преобразующие их в движения.

В американских Хьюстонском университете и Университете Райса велись эксперименты со снятием моторных нервных сигналов методом электроэнцефалографии (ЭЭГ) с помощью электродов на коже головы. Сложность в том, что ЭЭГ — это набор большого количества разных сигналов, и задача выделить среди них те, которые управляют движением конечности, сродни поискам иголки в стоге сена.

В настоящее время самым перспективным методом управления бионическими протезами считается считывание электрических потенциалов с мышц культи — электромиография (ЭМГ). Такие высокотехнологические протезы уже вышли за пределы лабораторий и производятся серийно. Однако научить пациента правильно управлять протезом — все еще сложная проблема.

Хорошо. Если с протезами все более-менее ясно, то как насчет имплантатов?
Имплантаты – это класс изделий медицинского назначения, используемых для вживления в организм либо в роли протезов, либо в качестве идентификатора (например, чип с информацией о домашнем животном, вживляемый под кожу). Имплантаты стоматологические — вид имплантатов для вживления в кости верхней и нижней челюсти, которые используются в качестве основы для прикрепления съемных и несъёмных стоматологических протезов. Существует также имплантация капсул с фармакологическим содержимым, например противозачаточных капсул Norplant (англ.), содержащих гормональные контрацептивы.

Самое масштабное применение имплантаты нашли в стоматологии.
Еще 20 лет назад замещение потерянного или удаленного зуба происходило с помощью ограниченных методов протезирования. Сегодня уже не вызывает сомнений, что имплантация — самое удобное и качественное протезирование из всех возможных вариантов. Что такое имплантаты зубов? Какое их принципиальное отличие от привычных съемных и несъемных протезов? Имплантат — это стержень, который вводят под десну и вживляют в челюстную кость. Рассмотрим по элементам, что такое имплантат зуба. Его конструкция включает в себя две основные части:

• Имплант (корень);
• Абатмент (соединитель между имплантом и коронкой).

Именно благодаря этим постоянно развивающимся технологиям восстановления человеческого тела, мы постепенно, маленькими шагами, прокладываем себе путь к будущему без болезней. Кто знает, может быть именно при помощи подобных технологий, человечество дойдет до бессмертия...

Но это все равно произойдет не завтра :)