Коленные узлы

Коленные узлы для протезов — один из важнейших элементов искусственного бедра. Он отвечает за естественное сгибание и разгибание конечности при каждом шаге. Когда он подобран неудачно, человек будет испытывать дискомфорт, быстрее утомляться, а в худшем случае — рисковать упасть. Коленный узел устанавливают в модульных бедрах. Он выполняет две главные задачи — позволяет свободно двигать искусственным коленом во время ходьбы и надежно фиксирует его, когда это становится нужно. Благодаря этому человек может спокойно садиться, вставать, подниматься по лестнице или просто идти по ровной дороге.

Преимущества современных коленных механизмов

Сегодня коленные механизмы существенно отличаются от своих предшественников. Раньше они были просто опорой для передвижения. Сейчас уже позволяют вести активную жизнь без постоянного страха споткнуться или упасть. Рассмотрим главные преимущества подробнее.

• Плавность и естественность движений. Современные решения имитируют биомеханику настоящего коленного сустава. Это означает, что нога сгибается и разгибается без рывков, а походка выглядит максимально естественно. Для пользователя это важно не только с эстетической стороны — плавные движения требуют меньше усилий. Вы просто идете, не думая о каждом шаге, как это было бы со старыми моделями.
• Снижение нагрузки на здоровую конечность. Если всё работает правильно, Вы автоматически распределяете вес более равномерно. Здоровая конечность перестает компенсировать недостатки искусственной — а это означает меньше усталости в конце дня, меньший риск боли в пояснице или тазобедренном суставе. Особенно это ощущают люди, которые много времени проводят стоя.
• Регулировка скорости и силы шага. Люди не ходят постоянно в едином темпе. Утром приходится спешить на автобус, вечером можно неспешно прогуливаться по парку, а иногда даже приходится бежать, чтобы успеть перейти дорогу на зеленый свет. Современные искусственные колени даже могут адаптироваться к разным скоростям. В любом случае Вы получаете свободу двигаться так, как Вам удобнее.
• Возможность индивидуальной настройки под пользователя. Каждый человек имеет свои особенности — рост, вес, привычки при ходьбе. Современные модели позволяют заранее врачам точно настроить параметры изделия под конкретного пользователя. Например, для пожилого человека, который преимущественно ходит по ровной поверхности, настройки будут одни. А для молодого спортсмена, который планирует бегать или кататься на велосипеде, — совсем другие.
• Повышенная безопасность во время стояния и движения. Падение — один из самых больших страхов для человека с искусственным суставом. Современные модели имеют системы блокировки, которые не дают колену так легко сгибаться под нагрузкой. Некоторые оснащены датчиками, которые мгновенно реагируют на неровности поверхности, внезапное изменение положения тела. Это особенно важно на лестницах, наклонных поверхностях, скользком полу — там чаще всего случаются неприятности.

Виды коленных узлов для протезов конечностей

Рынок предлагает десятки моделей коленных узлов для протезов, и, на первый взгляд, в этом разнообразии легко потеряться. На самом деле все они классифицируются по нескольким основным параметрам: количеству осей вращения, типу управления движением и уровню технологичности.

Количество осей

Ось — это точка, вокруг которой вращается протезный модуль. От количества таких точек зависит, насколько естественно будет двигаться искусственное колено и как оно будет вести себя в разных ситуациях. По этому параметру выделяют две большие группы.

Одноосные (моноцентрические)

Устроены максимально просто — по принципу обычной дверной петли. Есть одна точка вращения, вокруг которой верхняя часть колена движется относительно нижней. Они легкие, надежные и недорогие. Их часто выбирают для детского протезирования. Дети быстро растут, и протез приходится менять каждые год-два. Нет смысла покупать сложное дорогое изделие, которое вскоре станет слишком маленьким. Однако есть и ограничения. Такой модуль не имеет встроенной системы контроля равновесия — пользователь должен самостоятельно напрягать мышцы культи и бедра, чтобы удерживать баланс. Кроме того, базовые одноосные модели рассчитаны на ходьбу с одной постоянной скоростью. Если придется быстро ускориться или замедлиться, механика не подстроится. Ситуация меняется, когда этот узел дополняют гидравлической или пневматической системой. Тогда появляется возможность варьировать темп ходьбы — медленнее на прогулке, а при спешке быстрее.

Полицентрические

Вместо одной оси здесь работают несколько (до семи) точек опоры, что позволяет колену сгибаться по траектории, максимально приближенной к естественному движению. Представьте — вот Вы делаете шаг, настоящее колено не просто сгибается — оно выполняет сложное движение по дуге. Это имитирует полицентрическая ось. Главное преимущество — возможность тонкой настройки. Здесь можно сделать так, что в начале шага узел был максимально стабильным, а в момент переноса веса вперед — легко и плавно сгибался. Это особенно ценно для людей с короткой культей — им сложнее контролировать всё изделие. Большинство полицентрических узлов сочетаются с гидравликой или пневматикой. Благодаря этому Вы можете свободно менять скорость ходьбы, не испытывая дискомфорта или нестабильности.

Тип конструкции

Помимо количества осей, искусственные колени различаются по принципу работы. Одни просто фиксируются в нужном положении, другие реагируют на движение механически, а самые сложные используют воздух или жидкость для плавного контроля.

Замковые (с блокировкой)

Они существуют для ситуаций, когда человек физически не может контролировать сгибание колена. Например, культя слишком короткая, мышцы ослаблены после продолжительной болезни, или есть проблемы с равновесием. Принцип прост — во время ходьбы колено зафиксировано в выпрямленном положении и не сгибается вообще. Если нужно сесть — надо всё вручную разблокировать. Встаем — снова заблокировать. Конечно, походка выглядит менее естественно — приходится обводить всю стопу полукругом при каждом шаге. А если споткнетесь, заблокированное колено не даст возможности сгруппироваться или выбрать направление падения. Мы обычно назначаем замковые модели только тогда, когда другие варианты действительно не подходят. Это выбор для пользователей с низким уровнем активности, для которых в приоритете — максимальная стабильность, а не естественность походки.

Механические

Это классика протезирования. Никакой электроники, сложных систем — только надежное шарнирное соединение с пружинами или эластичными элементами. Здесь обеспечивается базовая стабильность. Колено держит одно положение при стоянии, сгибается при движении. Но вся работа по балансировке ложится на человека. Нужно научиться правильно переносить вес, контролировать угол сгибания, чувствовать момент, в который можно отталкиваться от земли. Это решение рекомендуем использовать в качестве первого протеза после ампутации. Они помогают освоить базовые навыки ходьбы, понять принципы работы, укрепить мышцы. Позже, когда Вы обретете уверенность, можно перейти на более сложный вариант. Также это хороший выбор для людей с умеренной активностью, которым не нужны дополнительные функции.

Пневматические

Используют силу сжатого воздуха для контроля движения. Внутри есть цилиндр с поршнем — похоже на велосипедный насос. Когда колено сгибается, поршень сжимает воздух в камере. Разгибается — воздух выталкивает поршень обратно. На практике таким образом обеспечивается плавность и возможность менять темп. Вы идете медленно — воздух перетекает из одной части камеры в другую без сопротивления. Ускоряетесь — давление возрастает, и всё автоматически подстраивается под новый ритм. Пневматика особенно полезна в фазе опоры. Она создает дополнительное сопротивление, которое не дает колену неожиданно согнуться под весом тела.

Гидравлические

Работают по тому же принципу, что и пневматические, но вместо воздуха используют жидкость — обычно силиконовую смазку. Внутри есть камеры, соединенные между собой, и поршень для перемещения жидкости из одного отдела в другой. Почему жидкость? Она не сжимается, в отличие от воздуха, поэтому движение получается более предсказуемым и контролируемым. Представьте разницу между тем, как нажимаете на велосипедный насос (там воздух «пружинит») и как выдавливаете крем из тюбика (жидкость движется равномерно). Примерно так же отличаются ощущения при ходьбе. Скорость перетекания смазки регулируется специальными клапанами. Более открытые клапаны — легче и быстрее сгибается колено, более закрытые — появляется дополнительное сопротивление. Это позволяет комфортно переходить от медленной прогулки к быстрому шагу без ощущения, что нога «не успевает» или, наоборот, «вылетает» вперед.

Микропроцессорные (бионические)

Это вершина современного протезирования. По сути, это та же гидравлическая система, но с «мозгом»: встроенным компьютером, который управляет работой ноги в режиме реального времени. В колене и стопе размещены датчики, которые постоянно собирают информацию — под каким углом согнута нога, какая нагрузка на нее приходится, с какой скоростью Вы движетесь, ровная ли поверхность земли. Микропроцессор анализирует эти данные и мгновенно регулирует клапаны гидравлической системы — открывает или закрывает их, изменяя сопротивление. Вам здесь не нужно думать о технике ходьбы. Вышли из дома обычным шагом, увидели автобус — ускорились, зашли в магазин — замедлились у полок. Колено само подстраивается под каждую ситуацию. Отдельное преимущество — функция восстановления после спотыкания. Вот Вы зацепились за бордюр или неровность — обычный протез просто согнется и Вы рискуете упасть. Бионическое колено распознает опасную ситуацию за доли секунды и автоматически блокируется, давая Вам время восстановить равновесие. Такой подход лучше справляется с лестницами, склонами и неровным грунтом — датчики «чувствуют» изменение поверхности и адаптируют движения еще до того, как Вы это осознаете.

Уровни мобильности

Прежде чем выбирать коленный узел для протеза конечностей, важно определить уровень мобильности пользователя. Это всё определяет протезист вместе с реабилитологом на основе Вашего физического состояния, образа жизни и целей. Выделяют три уровня:

1. Передвижение в помещении с опорой. Человек ходит преимущественно дома — от кровати до кухни, до ванной комнаты, иногда выходит на балкон. Скорость невысокая, расстояния короткие, и почти всё время нужна дополнительная опора — трость, ходунки или мебель рядом.
2. Свободное передвижение дома и ограниченное на улице. Вы уверенно ходите по квартире без посторонней помощи, можете выйти в магазин или аптеку неподалеку. Способны преодолеть невысокий бордюр, подняться на несколько ступенек, пройти по неровному асфальту — но всё это требует концентрации. Долгие прогулки утомляют, быстро ходить сложно.
3. Активная жизнь без существенных ограничений. Вы ходите сколько нужно, меняете темп от медленного до быстрого, преодолеваете лестницы, склоны, брусчатку, грунтовые дорожки. Можете работать, заниматься спортом, путешествовать. Ограничения минимальны и почти не влияют на повседневную жизнь.

Как выбрать коленные узлы для протезирования?

Подбор коленного узла — дело сугубо индивидуальное. Здесь не работает принцип «моему соседу подошло — и мне подойдет». То, что идеально для одного пользователя, может быть абсолютно неудобным для другого. Вот что учитывают протезисты при подборе коленных узлов для протезирования:

• Тип ампутации и длина культи. Более короткая остаточная часть бедра означает потребность в более компактном узле. Иначе протез получится слишком длинным, и Вы будете хромать. Кроме того, от длины культи зависит, сколько рычагов у Вас есть для управления — а следовательно и то, какой из видов искусственной конечности Вы сможете контролировать.
• Вес и телосложение пользователя. Каждое искусственное колено имеет ограничения по весу — обычно от 100 до 150 кг. Если Вы весите 90 кг, изделие на 100 кг формально подойдет, но запас прочности будет минимальным. Лучше выбрать модель с большим допуском — и безопаснее, и прослужит дольше.
• Физическая активность и деятельность. Ваш образ жизни — главный ориентир при выборе. Если Вы преимущественно находитесь дома и выходите только к врачу — достаточно простого механического или замкового узла. Работаете в офисе, гуляете по городу, ездите на общественном транспорте — стоит рассмотреть пневматику или гидравлику. Для наиболее активной или физически тяжелой жизни понадобятся уже специализированные узлы премиум-класса с расширенным функционалом.
• Темп и скорость ходьбы. Одни люди двигаются всегда в одном ритме, другие постоянно ускоряются и замедляются. Если Вы относитесь ко вторым — Вам нужен узел, который адаптируется к изменениям темпа. Гидравлические и микропроцессорные модели делают это автоматически.
• Тип местности и поверхностей. Живете в новостройке с лифтом и ровными тротуарами вокруг — одна ситуация. Живете в старом районе с лестницами, брусчаткой и вечными ямами на дорогах — совсем другая. Для сложного рельефа нужен точный контроль сгибаниями и разгибаниями, иначе каждый бордюр превратится в препятствие.
• Потребность в водостойкости. Планируете ходить на пляж, в бассейн, просто не хотите прятаться от дождя? Тогда обращайте внимание на модели с водонепроницаемым корпусом. Обычные изделия подобного типа быстро выходят из строя от воды — коррозия, повреждение электроники, проблемы со смазкой.
• Состояние здоровья и физическая форма. Сильные мышцы, хорошая координация, здоровое сердце — можете освоить даже сложное изделие. Но при наличии заболеваний, слабости, проблем с равновесием лучше выбрать более простые решения, которыми легче управлять. Слишком «умная» нога в таком случае будет только мешать.

Как происходит протезирование коленного механизма в Украине?

Процесс получения коленных узлов в Украине состоит из нескольких последовательных этапов, каждый из которых приближает Вас к возвращению свободной ходьбы.

1. Консультация. Всё начинается с разговора. Специалист расспросит о Вашей повседневной жизни: где работаете, как проводите свободное время, есть ли лестницы дома, нужно ли куда-то ездить. Также важно озвучить свои ожидания — чего хотите достичь.
2. Диагностика. Далее — осмотр и измерения. Оценивается состояние культи, ее длина и форма, сила мышц, подвижность в тазобедренном суставе. Определяется Ваша текущая мобильность и реабилитационный потенциал — то есть чего реально можно достичь с тренировками.
3. Рекомендации. На основе всей собранной информации Вам предложат несколько вариантов коленных механизмов для протезов — обычно два-три. Специалист объяснит преимущества и недостатки каждого, расскажет о стоимости и поможет выбрать оптимальное решение под Ваши потребности и бюджет.
4. Тестирование. При наличии возможности Вам дадут попробовать выбранное изделие в составе временного решения. Это аналог тест-драйва автомобиля перед покупкой — Вы сможете ощутить будущую походку, удобно ли Вам так двигаться, всё ли соответствует Вашим ожиданиям.
5. Подгонка и настройка. Когда протез изготовлен, начинается тонкая настройка. Колено регулируют под Ваш вес, манеру ходьбы, темп. Этот этап может занять несколько визитов — и это нормально. Лучше потратить время в начале, чем потом мучиться.
6. Обучение. Наконец, Вас научат правильно пользоваться новым коленом — как ходить, садиться, ухаживать, чего избегать. Например, если у Вас гидравлический узел — объяснят, как часто проверять жидкость. Если микропроцессорный — как заряжать батарею и что делать при разряде в неудобный момент.