IV. Критерии и методы подбора параметров и характеристик протезных модулей верхних конечностей

23. Эффективность протезирования верхних конечностей зависит от следующих факторов: уровня дефекта верхней конечности, степени подвижности сохранившихся суставов руки, функционального состояния культи, ее размеров и формы, причины ампутации (травмы, сосудистая патология, онкологические заболевания, диабет), характера врожденной патологии конечности по типу культи или анатомических дефектов при продольных формах аномалии развития, конструкции протеза, его технических характеристик, правильности выбора конструкции протеза, освоения пациентом учебно-тренировочных заданий, остаточной функции дефектной конечности, сохранности контрлатеральной конечности, субъективной оценки функции протезированной конечности пациентом, соматического состояния пациента, характера профессии протезируемого.

24. Методология оценки подбора модулей для протезирования верхней конечности включает исследование: технических характеристик протеза, биомеханики манипулятивной деятельности усеченной конечности, базовых нейродинамических, психомоторных и личностных свойств инвалида, причин "неприятия" протеза для постоянного ношения (если таковые имеются), характера "барьеров" для постоянного использования протеза, степени нарушенных функций верхней конечности, ограничений жизнедеятельности или нарушения параметров жизнедеятельности (до и после протезирования).

25. Оценка эффективности управления протезом включает качество и правильность выполнения простых и сложных движений (прибегает ли инвалид к чрезмерным компенсаторным движениям туловища, головы и конечностей, выполняет ли движения, допускаемые конструкцией протеза, например, поднесение кисти протеза ко рту и разгибание пальцев кисти в этом положении, сгибание и разгибание в шарнирах, фиксацию и расфиксацию замка локтевого механизма, дозированные движения, одновременное выполнение нескольких движений, например сгибание в локтевом шарнире и разгибание пальцев кисти, разгибание в локтевом шарнире и сгибание пальцев кисти и так далее).

26. Одновременно проводятся задания, позволяющие определить количество и качество выполняемых инвалидом бытовых и трудовых операций, а также время, затраченное на их проведение. Проверка облегчается при использовании специальных стендов, предназначенных для оценки результатов протезирования верхней конечности и позволяющих имитировать деятельность здорового человека при выполнении им действий в быту.

27. Методика тестовых заданий включает тестовые задания, определение показателей качества их выполнения и сопоставление их с показателями качества протезирования тяговыми и биоэлектрическими протезами рук, для которых даны значения при удовлетворительной и допустимой функциональности протеза.

Тестовые задания представляют собой целенаправленные действия с предметами разной величины, формы, жесткости и массы. Эти задания выполняют по двум программам: программа-минимум и программа-максимум.

Программа-минимум содержит 10 заданий и позволяет определить качество протезирования. В программу-максимум входят 15 заданий. Результаты выполнения заданий по этой программе используют в научно-исследовательских целях для сравнительной оценки эффективности пользования протезами различных конструкций.

28. Методика измерения площади рабочего поля позволяет выявить в плоскости пола, стены и стола ту площадь, в пределах которой инвалид может осуществить управление движениями кисти и выполнить определенные действия. Определение рабочего поля производят с помощью специальных щитов (полотнищ). Для сравнительной оценки результатов протезирования различными конструкциями протезов щит (полотнище) следует располагать в трех положениях: на столе, на полу, на стене (программа-максимум).

Для получения первичной информации о качестве протезирования достаточно исследовать площадь рабочего поля с помощью щита (полотнища), расположенного на стеле (программа-минимум).

В процессе исследования площади рабочего поля определяют возможность управления кистью при различных пространственных положениях протезируемой конечности. При исследовании рабочего поля определяют:

а) площадь, в пределах которой возможен схват кистью здоровой руки (исходное положение пальцев - схват щепотью). Она зависит от длины руки и подвижности в суставах, это зона досягаемости здоровой руки, или площадь ее рабочего поля;

б) площадь, в пределах которой инвалид при активном перемещении протезированной конечности может удерживать пальцы протеза в положении схвата щепотью, эту площадь называют зоной досягаемости протезированной конечности;

в) площадь, в пределах которой возможны схват и высвобождение из кисти контрольного предмета, это зона управления протезом, или площадь его рабочего поля.

Если при исследовании инвалида получены низкие результаты, то протезирование нельзя считать законченным. Необходимо выявить причину такого результата, которая может быть обусловлена либо дефектами протеза, либо недостаточным обучением пользованию протезом инвалида.

29. Методика контрольных операций на стенде предназначена для получения данных, необходимых для уточнения степени освоения инвалидом управления протезом, направленности последующего обучения и определения дефектов протезирования верхних конечностей.

Методика состоит в выполнении 10 контрольных операций на стенде с набором различных предметов, регистрации затраченного времени на проведение всех операций и отметке операций, которые инвалид не смог выполнить. Каждая операция состоит из двух действий - перевод предмета в заданное положение и возвращение предмета в исходное положение.

Полученные результаты сопоставляют со средними табличными значениями времени выполнения 10 контрольных операций в протезах предплечья и плеча с тяговым и биоэлектрическим управлением до обучения и после обучения. Результаты протезирования следует считать удовлетворительными, если время выполнения всех 10 операций не превышает рекомендуемые средние значения этого показателя.

Стенд можно использовать и для обучения пользованию протезом, которое дает положительные результаты после 5 - 6 ежедневных последовательно усложняемых занятий при усечении предплечья и после 8 - 9 ежедневных занятий при усечении плеча.

Протезирование можно признать успешным, если инвалид с помощью протеза выполняет все необходимые действия с десятью контрольными предметами на стенде или по программе тестовых заданий. Выполнив их, он может писать разборчиво со скоростью 15 - 40 знаков в минуту (протез предплечья) и 9 - 15 знаков (протез плеча).

30. Биомеханический аспект оценки эффективности протезирования инвалидов с культями верхних конечностей осуществляют для сравнительной оценки эффективности протезирования после ампутации предплечья и плеча различными конструкциями протезов и включает следующие виды характеристик:

а) кинематические характеристики (пространственные, временные и пространственно-временные) включают проведение тестов амплитуды угловых перемещений в суставах и шарнирах протеза руки; формы кривых, описывающих эти угловые перемещения при выполнении инвалидом различных тестов; траектории движений точек, помеченных на протезе (теле), при выполнении наиболее важных бытовых и трудовых действий, включающих компенсаторные движения; длительность заданного движения (например, раскрытие и сведение пальцев искусственной кисти, перемещение предметов кистью протеза с одного места на другое); скорости и ускорения определенных точек исследуемой системы в пространстве;

б) динамические характеристики. включают изучение силы схвата пальцами искусственной кисти; усилий на тягах протеза руки; характера (процесса) изменения усилия на тягах во времени; распределения нагрузки на стенки гильзы протеза; прочность крепления.

31. Стенд для оценки эффективности протезирования верхних конечностей позволяет имитировать условия деятельности здорового человека при выполнении им реальных действий в быту и на производстве, а также аппаратурно оценивать качество выполнения этих действий и представляет собой щит с предметными полками, на которых расположены имитаторы, различные по весу, формам и размерам. Перед выполнением каждого задания (теста) инвалиду разъясняют правила выполнения задания, демонстрируют сигнал, фиксирующий начало и окончание теста. Время выполнения каждого задания измеряется секундомером. Результаты заносятся в карту обследований. Если задание не выполнено, то время в карту не заносится.

32. Эффективность протезирования определяется через количественный показатель (Ф), характеризующий функциональный результат, то есть, способность инвалида выполнять комплекс тестов с заданным качеством. Качество в данном случае оценивается временем, затрачиваемым на безошибочное выполнение конкретного тестового задания.

Показатель Ф_i для каждого тестового задания определяется отношением времени выполнения тестового задания здоровым человеком () к времени выполнения тестового задания обследуемым инвалидом (), то есть .

Подсчет эффективности протезирования (Ф) производится по следующей формуле:

где t - время выполнения задания здоровым человеком;

t¹ - время выполнения задания протезированным;

Z - число тестов.

В процессе практической отработки методики обследования принято считать протезирование эффективным при следующих показателях эффективности протезирования (Ф):

0,47 - для протезированных протезом предплечья с биоэлектрической или миотонической системой управления;

0,43 - для протезированных тяговым протезом предплечья;

0,26 - для протезированных после ампутации плеча на уровне средней и нижней трети ПР4-22;

0,16 - для протезированных протезом ПР4-22, имеющих короткую культю (верхняя треть) и протезированных, имеющих пороки культи в виде болезненных рубцов в посадочной области, ограничения подвижности в плечевом суставе, выраженную атрофию мышц плечевого пояса после ампутации плеча на уровне средней и нижней трети.

33. Завершающим процессом, позволяющим достигнуть максимально возможной эффективности протезирования верхних конечностей, является проведение индивидуальной реабилитационной программы, разработанной с учетом реабилитационного (абилитационного) потенциала, реабилитационной цели и реабилитационных задач, а также трудовых навыков и включающей, при необходимости, лечебную физическую культуру, гидрокинезотерапию, эрготерапию, физиотерапию, иглорефлексотерапию и так далее.

Ведущим направлением данного процесса является эрготерапия в совокупности с иными средствами реабилитации (арттерапией, пескографией, вязанием). Обучение основным схватам позволяет вначале выполнять основные действия: открывать и закрывать краны, открывать и закрывать замки, готовить, пользоваться компьютером и средствами связи, оборудованием для стирки, глажки, деньгами, одеваться и раздеваться, в том числе с возможностью самостоятельной шнуровки, мыться и вести хозяйство. Постепенное овладение бытовыми навыками расширяется методиками, позволяющими подготовить инвалида к беспрепятственному обучению и трудовой деятельности в соответствии с планом реабилитационного воздействия.

34. Оценка эффективности подготовленности к отдельным видам деятельности, как и формирование более полной картины процесса восстановления возможно при применении дополнительных методов определения эффективности протезирования.

Дополнительные методы определения эффективности использования протезов верхних конечностей основаны обычно либо на наблюдении за выполнением протезированным человеком определенного набора заданий (тестов, шкал), либо на его самоотчете путем заполнения специальных опросников.

При необходимости значения полученных данных при использовании вышеуказанных дополнительных методов оценки (тестов, шкал и опросников) с целью определения функциональных нарушений инвалида, эффективности проведения реабилитационных мероприятий и эффективности использования протезно-ортопедических изделий, возможно привести к общему знаменателю путем применения универсального кодификатора МКФ в соответствующих пропорциях (сопоставляя с шкалой универсального кодификатора в процентах значения вышеуказанных методов).

35. По уровню ампутации и (или) врожденного дефекта протезы верхних конечностей подразделяют на следующие виды: протезы пальцев, протезы кисти, протез предплечья, протез плеча, протез после вычленения плеча.

По способу управления протезы верхних конечностей подразделяют на косметические, функционально-косметические, активные (тяговые), с микропроцессорным управлением.

Протезирование конечностей - это создание биомеханической (биотехнической) системы "человек-протез" для замещения утраченной функции и преодоления "барьеров" медицинского, психологического и социального характера. Полнота замещения функции верхней конечности протезом определяет реабилитационную эффективность протезирования и является частью реабилитационного процесса.

36. После протезирования верхней конечности восстанавливается балансировка вертикальной позы и передвижения, объем манипулирования предметами, необходимый для самообслуживания, трудовой деятельности и общения.

Функциональная значимость сегментов верхней конечности при протезировании определяется уровнем ампутации. Вместе с тем, большинство двигательных операций осуществляются кистью.

Из кистевых схватов протезированной конечности выделяют наиболее значимые в самообслуживании и трудовой деятельности - концевой сжатия, концевой зацепления и в "щепоть", а также крючковый, цилиндрический, кулачный, плоскостной, шаровой.

Чаще используется концевой схват между концами (ногтевыми фалангами) I и II пальцев или в щепоть (I, II, III пальцами), кулачный - всеми пальцами, латеральный - между боковыми поверхностями I и II пальцев.

Формирование концевого схвата доступно в большинстве кистей протезов предплечья с подвижными группами I, II, III пальцев.

Остальные виды схвата используются реже, так как раздельное управление ими является достаточно сложным.

Раскрытие пальцев "веером" формирует исходную установку кисти на захват цели, перебор пальцами используется при осуществлении мелкой моторики и действия проталкивание предметов.

Предплечье и плечо перемещают кисть в зону целевого объекта и из нее, но с их участием осуществляются силовые манипуляции (удержание крупных предметов, тяга, толкание, надавливание и опора, вращение, повороты предметов и рычагов механизмов).

37. При высоких уровнях ампутации происходит потеря той части мышц, функции которых сохранившиеся мышцы обеспечить не могут. Поэтому для максимального замещения функции утраченной конечности возрастают требования к конструкции протеза и к управлению им. Так, в тяговых протезах из-за ограничения их маневренности используются компенсаторные движения плечевого пояса и туловища. В протезах с микропроцессорным управлением применяется сложная система управления, повышающая их функциональности, но вместе с тем снижая их надежность.

Нарушения синергии мышечных групп после ампутации приводит к потере части целевых движений или к их дискоординации. Потеря рецепторного поля кожи и проприорецепторов мышц и связочного аппарата требует постоянного зрительного контроля при управлении протезами без сенсорного обеспечения.

38. Послеампутационные нарушения ставят перед инвалидом определенные задачи и условия управления сохранившимся сегментом конечности, а также возможности применения протезированной конечности в быту, трудовой деятельности и социальной интеграции. Взаимодействия протезированной конечности с целевыми объектами осуществляются в 2 основных режимах: разомкнутого многозвенника (свободное манипулирование) и замкнутого многозвенника (усилия сохранившихся сегментов конечности воздействуют на механизм, который определяет объем манипуляций протезированной конечности).

39. Все протезы состоят из трех основных частей: крепления (для присоединения к телу), замещающей части (пальцы, суставы, металлические стержни, замещающие кости) и косметической оболочки. Эффективность протезирования в значительной степени будут зависеть от стабильного соединения культи и гильзы протеза. Элементы крепления протеза должны надежно удерживать его на культе пользователя и не вызывать потертостей, сдавления и образования наплывов мягких тканей, а также нарушений кровообращения и болевых ощущений.

На поверхности металлических и пластмассовых деталей не допускается трещин, вмятин, расслоения материала, трещин кромки, зазубрин. Протезы пальцев не должны спадать с культи под действием собственного веса и сил, возникающих при движении пальцев и всей конечности. Угол сгибания между осями предплечья и плеча в протезе предплечья с ниспадающей гильзой должен соответствовать диапазону от 40 до 60°, угол разгибания - от 165 до 170°. Допускается длина протезов предплечья и плеча короче длины здоровой руки на 25 - 30 мм, длина протезов после вычленения плеча короче здоровой руки на 30 - 35 мм. В протезах плеча верхний наружный край приемной гильзы при длине культи на уровне нижней или средней трети должен быть ниже акромиального отростка на 20 - 25 мм. А при длине культи на уровне верхней трети - захватывать плечевой сустав. Внутренний край гильзы плеча должен доходить спереди и сзади до нижнего края мышц, образующих подмышечную впадину, не пережимая сосудисто-нервный пучок.