Пневматика для уменьшения давления и раздражения в протезах у ампутантов

В университете Ватерлоо (Канада) ученые разработали пневматическую систему на основе микрофлюидной технологии, которая регулирует давление в гнезде протеза нижней конечности. Цель состоит в том, чтобы достичь идеального давления и отрегулировать посадку протеза для компенсации изменений в размере культи из-за отека. Существующие протезы нижних конечностей требуют от пользователей ручной замены силиконовых и тканевых вкладышей, чтобы отрегулировать посадку протеза. Это не оптимально, особенно для пациентов с диабетом, у которых могут быть ограничены ощущения в культе, что приводит к натиранию и образованию язв. Новое устройство содержит миниатюрные пневматические приводы, которые могут точно контролировать посадку протеза, помогая уменьшить раздражение.

Свою разработку ученые описали в статье, опубликованной в журнале Biomicrofluidics.

Диабет является одной из основных причин ампутации ног, и у таких пациентов возникает дополнительное осложнение, когда необходимо управлять своей культей. Диабет также может привести к потере чувствительности культи, что затрудняет определение того, вызывает ли протез проблемы или нет. Взаимодействие между культей и протезом может стать проблематичным, если конечность отекает в течение дня, но пациенты с диабетической нейропатией могут не знать, что происходит натирание и трение. В конечном итоге это может привести к серьезным проблемам, таким как язвы.

Это побудило исследователей из университета Ватерлоо разработать новую систему, которая может автоматически регулировать давление, испытываемое культей.   

Система состоит из миниатюрных мягких роботизированных актуаторов, которые управляются микрофлюидным устройством. Микрофлюидный компонент содержит десять встроенных пневматических клапанов, каждый из которых управляет одним актуатором. Приводы выстраиваются вдоль гильзы протеза и помогают регулировать давление по мере необходимости. "Вместо того чтобы создавать новый тип протезной гильзы, типичный вкладыш конечности из силикона/ткани заменяется одним слоем вкладыша с интегрированными мягкими жидкостными приводами в качестве промежуточного слоя, — говорит Каролин Рен, участвовавшая в исследовании. - Эти приводы разработаны таким образом, что они могут надуваться до разного давления в зависимости от анатомии культи, чтобы уменьшить боль и предотвратить образование язв от давления".  

В будущем канадская команда надеется усовершенствовать систему таким образом, чтобы она перераспределяла давление от особенно чувствительных участков культи, таких как головка малоберцовой кости, к другим участкам, которые лучше переносят давление. Есть надежда, что эта технология приведет к созданию протезов, которые будут более удобны в использовании и менее склонны к возникновению таких проблем как язвы.