109

Rozdział 9

TECHNICZNE WSPOMAGANIE FUNKCJI MECHANICZNYCH CZŁOWIEKA

Podstawowym celem zastosowania protezy lub manipulatora jest częściowe zastępowanie

utraconych funkcji we współpracy z żywym organizmem. Jednym z najważniejszych zadań jest

określenie stopnia antropomorficznego tych urządzeń, zarówno w odniesieniu do kształtu, jak i funkcji

oraz własności kinematycznych i dynamicznych (rys. 9.1).

Rys. 9.1. Protezy zastępujące utracone funkcje żywego organizmu [106]

Żeby sztuczna proteza mogła spełniać swoje zadania, naukowcy starają się dokładnie „podpatrzeć”

i przeanalizować zasady sterowania ruchem układu mięśniowego i nerwowego człowieka, a następnie

wykorzystać je przy projektowaniu sztucznych kończyn. Sterowanie ruchami wymaga współdziałania

mechanizmów fizjologicznych. Koordynacja ruchów, realizowana poprzez wysyłanie bodźców

nerwowych do mięśni, musi odbywać się przy bieżącej informacji o wartościach sił zewnętrznych. Na

podstawie uzyskanej wiedzy zaproponowano wiele rozwiązań rehabilitacyjnych, między innymi układ

sterowania manipulatora, który rozwiązuje problem komunikacji robota i pacjenta [38].

Podstawowym prawem fizjologii jest zasada wzajemnego skorelowania struktury i funkcji. Jeżeli tak

jest w istocie, to szkielet mający funkcje podporową powinien przy minimalnych nakładach

materiałowych zapewniać maksymalną wytrzymałość konstrukcji. Jedynym sposobem uzyskania

takiego celu jest ażurowa konstrukcja, gdzie wzmocnienia (punkty nośne) przebiegają zgodnie z

wektorami działania sił (rys. 9.2). Kości długie dzięki warstwie korowej, zbudowanej na kształt

współosiowych rur, posiadają dużo większą odporność niż lity walec tej samej średnicy, zaś istota

gąbczasta nasad posiada taki rozkład beleczek kostnych, aby efektywnie przenosić obciążenia z

powierzchni stawowych. Prawidłowe wektory przenoszenia napięć (rozciągających, ściskających i

skrętnych) w zdrowej kości w danej strefie szkieletu, powodują tłumienie gwałtownego skoku napięć

mechanicznych na granicy ośrodka mobilnego ( mięsień ) i niemobilnego ( beleczki kostne). Ponadto

110

kształtują wzajemne oddziaływanie jednostek ruchowych, takich jak: mięsień na kość, kość na

mięsień, itd.

Rys. 9.2. Architektura kości [107]

9.1. Biomateriały

W zabiegach regeneracyjnych często używa się kości pochodzenia autogennego (autoprzeszczepy)

lub homogennego (banki kości). Aplikacja kości autogennej jest jednak ograniczona poprzez jej

dostępność i dodatkowy stres pacjenta związany z kolejnym zabiegiem. Zastosowanie kości

homogennej wiąże się z ryzykiem immunologicznym, ryzykiem infekcji takimi chorobami, jak AIDS

czy żółtaczka.

Na rynku dostępne są również alternatywne syntetyczne substytuty kostne, takie jak np,

hydroksyapatyty, różniące się jednak od tkanki kostnej swą strukturalną konstrukcją i składem. Przez

lata poszukiwano preparatu całkowicie wolnego od białek, mogących przenosić choroby. Za

najważniejsze uznano możliwie największe podobieństwo materiału do naturalnej tkanki, warunkujące

przyjęcie wszczepu przez organizm. Wiadomo też, że niezależnie od wszczepianego materiału musi

być on zawsze przykrywany membraną będącą barierą chroniącą je przed wrastaniem nabłonka [20].

Biomateriałami nazywane są tworzywa stosowane dla uzupełnienia, usprawnienia działania lub

polepszenia wyglądu ciała ( zwykle ludzkiego, ale coraz częściej również i zwierzęcego). W szerokim

znaczeniu tego słowa są to, więc materiały stosowane zarówno wewnątrz organizmów żywych,

najczęściej nazywane implantami, jak również takie, z których wykonywane są narzędzia

chirurgiczne, czy też części urządzeń służących do przetaczania krwi lub dializy [20,25]. Stosowane są

cztery grupy materiałów: metale i stopy, ceramiki, polimery oraz kompozyty. Biomateriały to

materiały do zastosowania in vivo, czyli takie, które można wprowadzać do żywego organizmu, np. w

celu szybszego gojenia się ran. Wśród nich są polimery, które mogą wchodzić w interakcje z ludzką

tkanką i pomagać w jej odtwarzeniu. Materiały takie mogą często ulegać samozniszczeniu lub

biodegradacji, nie szkodząc pacjentowi.

Procesem gojenia się ran z przyczyn oczywistych również interesuje się armia. Stosowane obecnie

materiały służą w większości jako opatrunki, które się w końcu usuwa pozwalając, by ciało uzdrowiło

się samo. Przyszłość leczenia ran należy do takich biomateriałów, które będą replikować komórkowe

mikrośrodowisko. Oznacza to, że opatrunek biomateriałowy dostarczy wszystkich czynników wzrostu

koniecznych do pobudzenia dopływu krwi, regeneracji odpowiedniego typu komórek (a nie tylko

111

tworzenia tkanki łącznej bliznowatej) oraz stymulowania wzrostu komórek. Ponieważ nie będzie w

nich materiałów syntetycznych, organizm pacjenta wchłonie je po wyleczeniu.

Trwają prace nad biomateriałami, które zapobiegałyby nadmiernemu krwawieniu. Występujące we

krwi białko - fibrynę, oraz pewne przylepne białka wykryte u pąkli (gatunek skorupiaków) można

zestawić w rodzaj bioplastra, który szybko tamuje wypływ krwi. W przyszłości w leczeniu ran

pomogą też biomateriały samo replikujące się, a sztuczna skóra będzie z powodzeniem stosowana jako

bioproteza dla ofiar poparzenia.

Zaawansowana jest również technologia regeneracji kości, gdzie ich sterowany wzrost wkrótce

powinien stać się rutyną.

Rozróżnia się następujące rodzaje biomateriałów [20,25]:

1. metale i stopy – przede wszystkim stopy Co-Cr, stale nierdzewne, złoto, stopy tytanu, stopy z

pamięcią kształtu. Używane są głównie w ortopedii, do naprawy złamań kości, rekonstrukcji

zębów i twarzy oraz na stenty. Biomateriały metaliczne w środowisku płynów tkankowych ulegają

korozji, której szybkość może zwiększać się w wyniku tarcia oraz naprężeń. Szybkość tego

procesu zostaje wielokrotnie zmniejszona dzięki wytworzeniu na wyrobie bardzo cienkiej i

szczelnie przylegającej pasywnej warstwy tlenków;

2. materiały ceramiczne – do nich należą: Al2O3, ZrO2, fosforan wapnia. Używane w ortopedii, na

zastawki serca i do rekonstrukcji dentystycznych. W stosunku do biomateriałów metalicznych,

wyróżniają się większą porowatością, większą wytrzymałością na ściskanie i ścieranie, większą

odpornością na korozję w środowisku tkanek i płynów ustrojowych oraz większą biotolerancją w

środowisku tkankowym;

3. polimery naturalne i syntetyczne – naturalne to kolageny, fibrynogeny (białka osocza), jedwab i

chityna, natomiast sztuczne to silikony, poliuretany oraz polietyleny. Używane w ortopedii, jako

sztuczne ścięgna, cewniki, przeszczepy naczyniowe, w rekonstrukcji twarzy i tkanki miękkiej, na

elementy sztucznego serca;

4. hydrożele – np. celuloza i kopolimery akrylowe. Używane są jako implanty szkliste (rogówka

oka), do leczenia ran i jako przekaźnik leków;

5. materiały węglowe – warstwy węglowe (diamentowe i diamentopodobne). Materiały węglowe,

czyli zawierające głównie atomy węgla połączone wiązaniami chemicznymi, dzięki bardzo dobrej

tolerancji przez organizm stanowią cenną grupę biomateriałów. Ich właściwości mechaniczne

mogą być zmieniane w szerokich granicach i są związane z budową (materiały amorficzne i

krystaliczne) oraz postacią (włókna, cienkie warstwy). Największe zastosowanie znalazły włókna,

z których wykonuje się wysokiej klasy nici chirurgiczne oraz tkaniny i plecionki, wykorzystywane

np. do rekonstrukcji wiązadeł stawowych. Włókna węglowe są też stosowane do wzmacniania

kompozytów, z których wykonuje się m.in. trzpienie endoprotez stawu biodrowego. Płytki

węglowe doskonale nadają się do zespalania kości. Węgiel amorficzny (szklisty) jest coraz szerzej

112

stosowany do pokrywania powierzchni, m.in. protez naczyniowych, zastawek serca, membran

wytwarzanych z polimerów syntetycznych oraz do stomatologicznych wszczepów śródkostnych;

6. implanty z jednego lub więcej biomateriałów – należą do nich: implanty ortopedyczne

(wspomaganie kości, chrząstki, więzadeł, ścięgien, tkanek), ustne (w obszarze jamy ustnej, gdzie

zastępują twardą lub miękką tkankę), czaszkowo-twarzowe (wyłączając jamę ustną, mózg, oczy i

ucho wewnętrzne) oraz dentystyczne (ubytki zębów).

Biomateriały spełniają szereg funkcji, m.in. [20]:

1. używane jako wszczepy i implanty - wszczepy mogą być: biomechaniczne, trwałe i czasowe

(protezy stawów lub ich części, stomatologiczne), biostatyczne (zespolenia kości, uzupełnienia

ubytków kostnych, protezy powięzi mięśni, protezy więzadeł i ścięgien), bioestetyczne (proteza

sutka, jąder), mające kontakt z krwią (wszczepy naczyniowe, zastawki i rozruszniki serca

zbudowane z hemozgodnych biomateriałów);

2. sztuczne narządy i ich części;

3. wyroby do zespolenia tkanek, np. nici chirurgiczne lub leki;

4. nośniki leków, jako sferyczne cząstki polimerowe o średnicy od kilkudziesięciu nanometrów do

kilkudziesięciu mikrometrów, jak również liposomy, czyli kapsułki o średnicy rzędu mikrometrów

i ściankach w postaci membran lipidowych lub pokrewnych. Mogą też być matryce hydrożelowe;

5. inne, np. soczewki kontaktowe, protezy gałki ocznej. Biomateriały stosuje się również na

elementy aparatury, która styka się z płynami ustrojowymi, np. przepuszczalne błony w aparatach

do krążenia pozaustrojowego.

Opracowywanie technologii nowych biomateriałów wymaga współpracy inżynierów, chemików,

biologów i lekarzy. Próby wszczepiania obcych materiałów do tkanek ludzkich były czynione już w

starożytności, np. w Egipcie do zębodołów zakładano wszczepy wykonane ze złota, w Chinach

uzębienie uzupełniano wszczepami z drewna, kamienia, kości słoniowej, później stosowano złoto i

srebro. Dopiero jednak w XX w. (od lat czterdziestych) stan wiedzy i możliwości technologiczne

umożliwiły stosowanie biomateriałów na szeroką skalę.

9.2. Narządy sztuczne

Sztuczne narządy, wytworzone z materiałów nieorganicznych, lub organiczno – nieorganiczne

hybrydy mogą być następną, fascynującą drogą do „człowieka przyszłości”. W pełni autonomiczne

sztuczne serce już niedługo znajdzie praktyczne zastosowanie kliniczne. Rocznie, wymianie ulega

koło 140 tys. stawów biodrowych, 110 tys. stawów kolanowych i 2 mld innych części ciała (fot. 9.1)

[108]. Naukowcy na całym świecie pracują nad nowymi urządzeniami lub organami, które mogłyby

zastąpić ludzkie narządy. Szansą są tzw. komórki macierzyste, produkowane w szpiku kostnym. W

odpowiednich warunkach dzielą się i tworzą konkretne narządy. Uczeni starają się unowocześnić

113

istniejące już sztuczne nerki, płuco i wątrobę. Na razie są to duże, skomplikowane zewnętrzne

urządzenia, z których można skorzystać jedynie w szpitalu.

Fot. 9.1. Sztuczne narządy w ciele człowieka [108]

Do najczęściej stosowanych elementów wymienianych w ciele człowieka, należą:

1. Sztuczne serce - Pierwsze sztuczne płuco-serce zaczęło działać w roku 1953, gdy zostało użyte

podczas operacji na otwartym sercu przez chirurga Gibbon’a [11]. Skonstruował to urządzenie w

latach trzydziestych XX wieku. Wraz z wynalezieniem tranzystorów, w latach pięćdziesiątych XX

wieku, skonstruowano stymulator pracy serca do jego sztucznej regulacji. Miał on niewielkie wymiary

i mógł być wszywany pod skórę pacjenta. W 1982 roku chirurg z Centrum Medycznego w USA

zastąpił po raz pierwszy ludzkie serce sztucznym, napędzanym sprężonym powietrzem. Serce

pompowało krew przez 16 tygodni. Obecne sztuczne serca stosowane są w zastępstwie naturalnego

jedynie do momentu, kiedy nie zostanie znaleziony dawca tego organu. Wszystkie stosowane do

niedawna sztuczne serca były na stałe podłączone do skomplikowanej aparatury, która mogła co

najwyżej jechać z pacjentem na wózku. W Polsce, prace nad sztucznym sercem prowadzi zespół prof.

Religi w Zabrzu (fot. 9.2). Sztuczne serce jest wykonane z tytanu i polimerów, ma wielkość

pomarańczy i jest zasilane mikroskopijnym akumulatorem, doładowywanym bezprzewodowo przez

skórę. Wyposażone jest w wewnętrzny kontroler, regulujący prędkość pompowania krwi.

Fot. 9.2. Prof. Religa prezentuje pneumatyczną komorę wspomagania serca, 2004r [109]

114

2. Sztuczna wątroba – podobna jest do urządzenia do dializy nerek (fot. 9.3) Zastępuje funkcje

anatomicznej wątroby pozbywając się toksyn. Zabiegi wykonane za pomocą sztucznej wątroby są

bardzo kosztowne i jak dotąd alternatywą dla chorych pacjentów jest jedynie przeszczep wątroby od

innego dawcy.

Fot. 9.3. Sztuczna wątroba [110]

Jak dotąd, żadne mechaniczne urządzenie nie jest w stanie pełnić wszystkich jej funkcji. W

najnowszych badaniach nad sztuczną wątrobą, krew człowieka jest przepuszczana przez zawiesinę

żywych komórek wątroby świni. Opracowano już metodę, dzięki której komórki świń będą przeżywać

ponad 20 dni (dziś mogą przetrwać zaledwie dzień). Podłączona do sztucznego narządu zniszczona

ludzka wątroba przez kilkanaście dni będzie się mogła zregenerować.

3. Implant stomatologiczny - składa się z dwóch części: tytanowej śruby umieszczanej

chirurgicznie w kości szczęki (tzw. podstawa) oraz tytanowego filaru, na którym odtwarza się koronę

zęba (rys. 9.1). Implant umieszcza się w dwóch etapach: najpierw wprowadza się tytanową śrubę do

kości, a gdy zespoli się z tkanką kostną, do podstawy dołącza się górną część implantu. Tytanowe

implanty charakteryzują się dużą tolerancją organizmu i wytrzymałością mechaniczną na obciążenie

(kilkadziesiąt kilogramów). Implant stomatologiczny najczęściej ma kształt walca pustego w środku,

który jest nagwintowany po zewnętrznej i wewnętrznej stronie. Wewnętrzny gwint służy do

umocowania uzupełnienia protetycznego. Implant umieszcza się w kości po uprzednim jej

nawierceniu. Zabieg ten przeprowadzany jest przez chirurga szczękowego i ma miejsce najwcześniej

po kilku miesiącach od usunięcia zęba. Wprowadzony do kości implant pokryty zostaje błoną

śluzową, tak, że jest niewidoczny w jamie ustnej. W takim stanie pozostaje przez 3 miesiące w

przypadku żuchwy i przez 4 miesiące w przypadku szczęki. Proces fizjologicznej odbudowy,

podobnie jak przy złamaniach, prowadzi do "obrastania" implantu kością, dlatego gwint zewnętrzny

ma znaczenie w mechanicznym utrzymaniu implantu w zębodole i prawidłowym przenoszeniu sił

żucia na kość. Cały ten proces nazywa się osteointegracją, tzn. czynnościowo-morfologicznym

połączeniem kości z wszczepem. Dopiero po jej zakończeniu wolno poddawać implanty jakimkolwiek

obciążeniom, dlatego leczenie trwa długo. W zamian otrzymuje się dożywotnią podbudowę pod

protetykę. Kolejnym etapem jest odsłonięcie implantu przez nacięcie błony śluzowej i przystępuje się

do odbudowy protetycznej utraconych zębów.

115

Rys. 9.1. Implant stomatologiczny firmy CAMLOG [111]

4. Sztuczne ucho. Implanty doślimakowe (część wewnętrzna ucha) przywracają słuch, jednak pod

warunkiem, że człowiek posiada nieuszkodzony nerw słuchowy. Urządzenie to przekazuje słabe

impulsy prądu elektrycznego do zakończeń nerwu słuchowego, skąd są one wysyłane do mózgu. Na

zewnątrz, w okolicy małżowiny usznej osoby niesłyszącej, umieszczany jest aparat odbierający fale

dźwiękowe i przetwarzający je na sygnały elektryczne (składa się z mikrofonu, mikroprocesora mowy

i zewnętrznej cewki nadawczej). W najbliższej przyszłości możliwe będzie odtwarzanie ucha

środkowego bez użycia jakiegokolwiek implantu. W tym celu trzeba będzie wyhodować odpowiednie

komórki, podobne do tych, które uległy zniszczeniu i wszczepić je do ucha. Jeszcze większym

osiągnięciem techniki jest "sztuczne ucho" - urządzenie przekształcające impulsy (drgania)

dźwiękowe na bodźce elektryczne i aktywujące odpowiednie wiązki nerwu słuchowego, które biegnąc

do mózgu powodują uaktywnienie odpowiednich miejsc kory słuchowej.

5. Wzrok. Pierwsze sztuczne gałki oczne zostały wynalezione we Włoszech, w XVI wieku.

Bardziej przypominające naturalne oko i wytrzymałe gałki oczne to wynalazek współczesny. Możliwe

jest również wszczepienie do mózgu platynowych elektrod i podłączenie zminiaturyzowanej kamery

telewizyjnej oraz ultradźwiękowych detektorów odległości, zamontowanych na specjalnie

skonstruowanych okularach. Kamera rejestruje obrazy, a komputer przetwarza je na impulsy

elektryczne, które pobudzają ośrodek wzrokowy w mózgu niewidomego. Na razie przywrócenie

widzenia jest mało efektywne; człowiek ze sztucznym wzrokiem widzi tak, jakby miał silną

krótkowzroczność, zaś pole widzenia jest mocno zawężone (20 cm szerokości i 5 cm wysokości).

Testowany jest prototyp sztucznej siatkówki. Dziś składa się z 16 mikroelektrod, ale ostateczna

wersja ma zawierać ich ponad tysiąc, mieć średnicę 4 mm i łatwo dostosowywać się do kształtu

naturalnej siatkówki. Projektowany implant będzie zastępował komórki zmysłowe siatkówki.

Wszczepiana do oka proteza odbierze obraz za pośrednictwem wideokamery zainstalowanej w

okularowej oprawce, a następnie zamieni na impuls elektryczny, który drogą nerwów wzrokowych

zostanie przesłany do ośrodków widzenia w mózgu.

6. Implanty piersiowe - to wkładki wypełnione silikonem lub solą fizjologiczną. Umieszcza się je

pod poszerzoną fałdą skóry na klatce piersiowej. Można powiększyć pierś nawet o kilka numerów

116

albo zrekonstruować odjętą z powodu nowotworu sutka. W tym celu najczęściej przeszczepia się

fragment skóry i mięśnia np. z pleców lub z dołu brzucha.

7. Sztuczny nos. Obecnie testowany jest pierwszy elektroniczny nos [16], zbudowany z polimerów

przewodzących prąd, które wyłapują unoszące się w powietrzu zapachy. Umieszczone w nim

mikrokomputery porównują cząsteczki zapachowe z wzorami zapisanymi w ich pamięci. „Supernos”

jest mniejszy od ludzkiego włosa: składa się z pasków bimetalu, zdolnych wychwycić nawet kilka

molekuł zapachu. Elektroniczny nos będzie jednak bardzo niedoskonały w porównaniu z ludzkim

posiadając zaledwie kilkadziesiąt czujników, podczas gdy ludzki nos ma miliony receptorów.

8. Sztuczna nerka. Bardzo poważnym schorzeniem jest niewydolność nerek. Jeśli nie funkcjonują,

jedynym ratunkiem jest dializa i zastosowanie sztucznej nerki (rys. 9.4). Technika wykorzystuje znane

zjawisko dyfuzji; stosowanie specjalnych błon z tworzyw sztucznych (np. regenerowanej celulozy)

pozwala na realizację funkcji, jaką spełnia nerka.

Rys. 9.4. Sztuczna nerka i schemat jej działania

Od kilkudziesięciu lat, dzięki technice, pełna niewydolność nerek przestała być wyrokiem śmierci dla

pacjenta. Niewydolność nerek prowadzi do konieczności korzystania ze sztucznych nerek - pierwsze

takie urządzenia, w których odbywa się hemodializa, wynaleziono w 1913 roku w Stanach

Zjednoczonych. W roku 1942 sztuczną nerkę - aparat do dializy opatentował Kolff z Holandii.

Pierwsza, prototypowa sztuczna nerka w Polsce, powstała w Krakowie, w latach sześćdziesiątych XX

wieku, dzięki współpracy Kliniki Nefrologii Akademii Medycznej z pracownikami Wydziału

Mechanicznego Politechniki Krakowskiej.

Najważniejsza część sztucznej nerki to dializator, w którym jednorazowo mieści się około 50 ml

krwi. Dializator usuwa z krwi mocznik i kreatyninę. Krew przepływa przez około 11 tysięcy kapilar -

cienkich rurek o średnicy około 200 - 300 m. Rurki te, zamknięte w pojemniku, w którym znajduje

się płyn dializacyjny o odpowiednim pH i stężeniu elektrolitów, są zbudowane z półprzepuszczalnej

błony. Dzięki temu mocznik i kreatynina przepływają w określonym kierunku - z krwi, gdzie ich

stężenie jest wysokie, do płynu, gdzie ich stężenie jest niskie. Cała trudność polega na tym, aby

usunąć z krwi to, co niepotrzebne, nie zmieniając przy tym jej pozostałych właściwości i nie usuwając

117

ważnych dla życia białek ani jonów. Woda i elektrolity mogą wędrować przez błony

półprzepuszczalne w obie strony, dzięki czemu ich stężenie we krwi pozostaje niezmienione.

9.3. Protezy narządów ruchu

Do wspomagania aparatu ruchowego człowieka służą protezy i urządzenia wspomagające narządy

ruchu, m.in.:

1. Exoskeleton – mechaniczne obręcze zakładane na kończyny dolne, które pomagają utrzymać

stabilność, wspomagają chodzenie oraz umożliwiają przenoszenie dużych obciążeń (fot. 9.4).

Fot. 9.4. Exoskeleton [112]

2. Implanty kostne - wszystkie kości proste np. udową i ramieniową oraz stawy: biodrowy,

skokowy, kolano, łokieć, można zastąpić implantami (fot. 9.5) wykonanymi ze stopów metali,

najczęściej tytanu. Mają taką samą wagę jak kość.

Fot. 9.5. Endoprotezy stawu biodrowego [113]

3. Protezy kończyn – obecnie wyposażone w nowoczesne urządzenia elektroniczne są sterowane

przez człowieka protezowanego za pomocą tych samych mechanizmów, które kierują zdrową ręką.

Opracowano technikę, która pozwoliła przekształcić bodźce nerwowe na impulsy elektryczne

sterujące sztuczną ręką. Obecnie stosowane są protezy kończyn dolnych i górnych, dla wszystkich

poziomów amputacji, począwszy od wykonywanych tradycyjnymi metodami z naturalnych

materiałów, jak skóra i drewno, a kończąc na nowoczesnych rozwiązaniach technologicznych z

zastosowaniem materiałów i półfabrykatów produkowanych przez znane firmy światowe.

4. Parapodium – urządzenie umożliwiające samodzielną pionizację i ruch paraplegików, czyli

pacjentów z porażeniem kończyn dolnych (fot. 9.6). Parapodium, to oryginalna konstrukcja, nie

wzorowana na jakichkolwiek znanych rozwiązaniach. Została opatentowana w Polsce i za granicą. Od

118

kilku lat jest z powodzeniem produkowana i sprzedawana w kraju. Parapodium o nazwie PW i jego

twórcy zostali nagrodzeni wieloma medalami wystaw krajowych i zagranicznych. Urządzenie to

gwarantuje zachowanie stateczności podczas stania i chodzenia, również w przypadku zasłabnięcia

(omdlenia) osoby korzystającej z niego. Ogromną zaletą urządzenia jest mobilność pacjenta oraz to, że

może on poruszać się chodząc już od pierwszych chwil pionizacji. Daje to poczucie niezależności od

innych osób i stymuluje powrót do dalszego, aktywnego życia pacjenta. W dowolnym momencie

chory może się zatrzymać i swobodnie korzystać z obu rąk. Parapodium PW gwarantuje mu

zachowanie stateczności pozycji pionowej.

Fot. 9.6. Parapodium PW [114]

5. Aparaty stabilizujące stopy i kolana (fot. 9.7) - Osoby młode, dobrze przygotowane kondycyjnie,

bez dodatkowych obciążeń chorobowych mogą podejmować próbę nauki chodzenia krokiem

kangurowym. Chód taki polega na uniesieniu z pomocą kończyn górnych wspartych na barierkach obu

kończyn dolnych ustabilizowanych odpowiednim aparatem i "wyrzuceniu" ich do przodu, a następnie

przeniesienie tułowia nad punkt podparcia (w środek czworoboku podparcia), w którym już znajdują

się stopy.

Fot. 9.7. Aparaty stabilizujące stopy i kolana [115]

6. Wózek inwalidzki (Fot.9.8) - przeznaczony jest dla osób niepełnosprawnych, mogących

korzystać z wózka samodzielnie, jak również przy pomocy osób trzecich. Wózek inwalidzki

umożliwia wygodne poruszanie się w pomieszczeniach oraz na zewnątrz na krótkich odcinkach tras po

alejach spacerowych i chodnikach.

119

Fot. 9.8. Wózek inwalidzki z napędem ręcznym firmy WSZO [116]

7. Ortozy –zalicza się do nich gorsety Jewetta (fot. 9.9), sznurówki lędźwiowo-krzyżowe i typu

Hohmanna, kołnierze ortopedyczne, prostotrzymacze, gorsety doniczkowe (z tworzyw

termoplastycznych) oraz gorsety do leczenia skolioz (z tworzyw termoplastycznych).

Fot. 9.9. Gorset Jewetta [116]

8. Aparat Ilizarowa – stosowany do wydłużenia kończyny dolnej u dzieci (fot. 9.10). Wrodzona

nierówność kończyn i niski wzrost, to wady szczególnie uciążliwe dla dzieci, które wpływają

negatywnie nie tylko na kondycję fizyczną dziecka, ale i psychikę. Kalectwo to do niedawna było w

zasadzie nieuleczalne. W latach pięćdziesiątych XX wieku dokonano przełomu w leczeniu dzięki

aparatowi prof. Ilizarowa. W Polsce pierwsze próby jego stosowania podjęto kilkanaście lat temu.

Niestety, aparat nie był stosowany w leczeniu, gdyż nie produkowano go w kraju, a cena aparatów

importowanych była za wysoka. Zespół pracowników Politechniki Krakowskiej jako pierwszy w

Polsce opracował konstrukcję i technologię wykonywania tego aparatu.

Fot. 9.10. Aparat Ilizarowa [117]

Podsumowując, w ciągu najbliższych lat człowiek prawdopodobnie opanuje technikę wszczepiania

ludziom mikroprocesorów o wysokiej skali integracji (fot. 9.11). Umożliwi to bezpośrednie łączenie

120

się człowieka z komputerem, a zainstalowany pod skórą elektroniczny bufor pamięci umożliwi

natychmiastowe zapamiętywanie wszystkich zapisanych cyfrowo danych. Możliwe stanie się

odtwarzanie muzyki bezpośrednio „w głowie”, odbieranie niezwykle realistycznych wrażeń z

przebywania w wirtualnej rzeczywistości. Już dziś montuje się stymulatory regulujące pracę mózgu,

które łagodzą objawy epilepsji i parkinsonizmu.