Интеграция мехатронного протеза бедра в опорно-двигательный аппарат тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Синегуб Андрей Владимирович

• Синегуб Андрей Владимирович
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Синегуб Андрей Владимирович

ВВЕДЕНИЕ

1 Обзор систем протезирования

1.1 Общий анализ систем протезирования

1.2 Анализ коммерчески доступных систем интеграций протезов

1.3 Патентный анализ

1.4 Типы инвазивного нейромышечного интерфейса

1.5 Структура построения остеоинтегративных интерфейсов протезов нижних конечностей

1.6 Анализ нагрузок на имплантат остеоинтегративного интерфейса экзопротезирования бедра

2 Безопасная эксплуатация мехатронных протезов, интегрированных в опорно-двигательный аппарат

2.1 Анализ влияния веса пациента, уровня ампутации и состояния опорно-

двигательного аппарата на имплантат остеоинтегративного интерфейса экзопротезирования бедра при движениях путем математического моделирования

2.2 Разработка требований к безопасной эксплуатации мехатронных протезов, интегрированных в опорно-двигательный аппарат, в зависимости от веса пациента, уровня ампутации и состояния опорно-двигательного аппарата на основании математического моделирования

3 Проектное решение остеоинтегративного интерфейса экзопротезирования бедра

3.1 Механический остеоинтегративный интерфейс экзопротезирования бедра

3.2 Мехатронное решение остеоинтегративного интерфейса экзопротезирования

бедра

3.3 Методика настройки порога срабатывания переходника

3.4 Изготовление прототипа системы интеграции протеза бедра

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Интеграция мехатронного протеза бедра в опорно-двигательный аппарат»

Актуальность.

В диссертационной работе рассматриваются вопросы, касающиеся остеоинтегрируемых интерфейсов, соединяющих опорно-двигательный аппарат пациента с мехатронным протезом бедра, подходы к безопасной эксплуатации таких систем.

Решение задач, которые стоят в современном мире в области протезирования, невозможно без комплексного подхода с применением робототехнических систем.

Появление киберпротезов как результата синтеза нейрофизиологии, эндопротезирования, механики, электроники и программирования дает возможность практически полностью восстанавливать функции утраченной конечности. Киберпротезы с мехатронным приводом, биологическим управлением и обратной связью, интегрированные в тело человека, еще коммерчески недоступны, однако мехатронные экзопротезы с неинвазивными системами биологического управления уже вышли на лидирующие позиции на рынке протезов.

Объем мирового рынка роботизированных экзопротезов по прогнозам в ближайшее время составит 1,75 млрд долларов. Рынок растет вслед за развитием технологий и возрастающим общим количеством ампутаций вследствие старения населения.

Восстановление утраченных конечностей при помощи протезов - актуальное направление в современной медицине, приоритетом которого является исследование в области мехатроники.

Развитие области киберпротезирования позволит в будущем людям восстанавливать ампутированные конечности с помощью искусственных изделий и вернуться к полноценной жизни. При этом наиболее значимым является протезирование нижних конечностей, так как при их утрате человек лишается

возможности передвигаться привычным образом, что влечет за собой снижение мобильности и потребность в уходе.

Современные протезы нижних конечностей в своей традиционной типологии и конструктивных особенностях крепятся на тело человека при помощи гильзы и ремней. Это позволяет восстановить только базовую опороспособность.

Недостаточная функциональность таких протезов объясняется, прежде всего, тем, что они не имеют жесткого соединения с опорно-двигательным аппаратом, так как закрепляются на теле посредством культеприемной гильзы, что исключает передачу сенсорной информации о движении или взаимодействии с землей.

К тому же при ходьбе культеприемная гильза вызывает эффект поршня за счет движений мягких тканей, усложняя управляемость протезом и увеличивая энергозатратность локомоций.

Помимо несовершенства культеприемной гильзы современные методы биологического управления и обратной связи основываются на использовании поверхностных электродов, которые являются эффективными только в предсказуемых условиях, например, ходьба по ровной поверхности, подъем/спуск по нормированным ступеньками, однако остаются низкоэффективными в универсальных ежедневных задачах, требующих чувство опоры и координации.

Применение инвазивных электродов более совершенно за счет чистого сигнала и близкой к естественной обратной связи, однако связано с инфицированием зоны их выхода из тела.

Таким образом, современные протезы не способны в полной мере восстановить функции утраченной конечности, более того, в некоторых случаях их невозможно использовать вовсе (при проблемах с кожей культи).

Совершенствование электроники дало возможность совершить прорыв в области протезирования, создав доступные мехатронные протезы нижних

конечностей с автономным контролем, эффективным для выполнения циклических движений в предсказуемых условиях.

Появление имплантируемых систем распознавания сигналов с периферийной нервной системы и мышц объединило в одно целое протез с нервной системой пациента, частично вернуло ощущение полноценной конечности.

За счет жесткой связи мехатронного протеза с костями культи посредством остеоинтеграционных интерфейсов стало возможным решать вопросы с инфицированием инвазивных электродов и повышением управляемости протезом, снижением кожных осложнений.

Таким образом, развитие технологий, связанных с остеоинтеграционным интерфейсом, позволяет объединить мехатронный протез и инвазивную систему биологического управления в одном изделии, создав более инновационный протез, способный практически полностью восстановить функции утраченной конечности.

Такой протез, объединяющий три направления, представляет собой киберпротез - изделие нового поколения, ставшее частью тела человека. Структурная схема такого протеза изображена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Структурная схема киберпротеза

Степень разработанности.

Одними из первых, кто приблизился к киберпротезированию, стала группа шведских ученых под руководством Max Ortiz-Catalan. В 2014 году они разработали протез плеча, интегрируемый в плечевую кость, состоящий из мехатронного протеза, инвазивных электродов и системы управления и обработки сигналов с периферийных нервных окончаний и мышц, которые обеспечивают прямую и обратную нейромышечную связь с протезом (рисунок 2).

Рисунок 2 - Киберпротез плеча [70]

С помощью такого протеза искусственная конечность может приводиться в движение путем намерения пользователя за счет обработки сигналов с мышц и нервов посредством имплантированных электродов.

Помимо этого, такой подход позволяет стимулировать нервно-мышечную систему, что реализует интуитивное управление и естественно воспринимаемую сенсорную обратную связь, а также возможности для предсказания сложных движений конечностей и лучшего понимания сенсорного восприятия.

Данная работа заложила базу в киберпротезирование и является важным шагом на пути к более естественной замене конечности, поскольку реализует механический (за счет остеоинтеграции) и электронный (за счет вывода электродов через имплантат наружу) стабильный человеко-машинный интерфейс.

Группа ученых под руководством Francesco Maria Petrini разработала устройство, включающее в себя протез бедра с культеприемной гильзой и инвазивную систему управления, состоящую из четырех электродов, имплантированных в большеберцовый нерв. Протез бедра имел датчики стопы и колена. Эти датчики управляли нервной стимуляцией, которая вызывала ощущение движения колена и касания земли подошвой стопы. Было обнаружено, что скорость ходьбы и самооценка уверенности увеличились, в то время как умственная и физическая усталость уменьшились при использовании нейросенсорной обратной связи по сравнению с испытаниями без стимуляции. Кроме того, участники эксперимента продемонстрировали уменьшение фантомной боли в конечностях благодаря нейронной сенсорной обратной связи.

Результаты этих исследований говорят об эффективности и перспективности использования имплантируемых систем биологического управления в протезировании нижних конечностей [73].

В тоже время одновременное использование системы интеграции протезов, имплантируемых электродов и мехатронного протеза применительно к протезам нижних конечностей требует дополнительного изучения.

Цели и задачи.

Объектом исследования является мехатронный протез бедра.

Предметом исследования являются системы интеграции мехатронных протезов бедра в опорно-двигательный аппарат.

Целью исследования является разработка системы интеграции мехатронного протеза в опорно-двигательный аппарат и требования к безопасной эксплуатации.

Для достижения поставленной цели сформулированы следующие основные задачи:

- разработка структуры систем интеграции мехатронных протезов в опорно-двигательный аппарат на основании анализа мирового опыта;

- анализ влияния веса пациента, уровня ампутации и состояния опорно-двигательного аппарата на имплантат остеоинтегративного интерфейса экзопротезирования бедра при движениях путем математического моделирования;

- разработка требований к безопасной эксплуатации мехатронных протезов, интегрированных в опорно-двигательный аппарат, в зависимости от веса пациента, уровня ампутации и состояния опорно-двигательного аппарата на основании математического моделирования;

- построение устройства остеоинтегративного интерфейса экзопротезирования бедра и его исследование.

Научная новизна:

- разработана структура систем интеграции протезов бедра в опорно-двигательный аппарат, позволяющая повысить управляемость за счет жесткого контакта между пациентом и мехатронным протезом и обеспечивающая вывод инвазивных электродов наружу из тела пациента без риска инфицирования (3 пункт паспорта);

- предложена цифровая модель устройства остеоинтегративного интерфейса экзопротезирования бедра, состоящая из имплантата и переходника, обеспечивающая механическую и нейромышечную связь с телом человека и имеющая два шарнира с регулировкой блокирования для предохранения от периимплантных переломов (3 пункт паспорта);

- разработана анизотропная математическая модель системы имплантат-кость, учитывающая плотность костной ткани пациента по компьютерной томограмме, на основании которой установлена связь между коэффициентом запаса и допустимыми нагрузками на имплантат системы внутрикостного закрепления протеза бедра (10 пункт паспорта);

- на основании исследований математической модели системы имплантат-кость определено оптимальное конструктивное соотношение резьбы и ячеистой структуры,

обеспечивающее более высокую остеоинтеграционную стабильность (10 пункт паспорта).

Теоретическая и практическая значимость.

Теоретическая значимость работы заключается в разработанной структуре построения систем интеграции протезов бедра в опорно-двигательный аппарат и подходах к обеспечению безопасной эксплуатации.

Описаны методы организации нейромышечного интерфейса для использования совместно с остеоинтегративным экзопротезированием. Предложен вариант остеоинтегративного интерфейса с обратной биологической связью.

Практически значимыми результатами работы являются:

- цифровая модель устройства остеоинтегративного интерфейса экзопротезирования бедра, состоящая из имплантата и переходника;

- метод оценки предельно допустимых нагрузок на имплантируемую часть остеоинтегративного интерфейса бедра, учитывающий состояние опорно-двигательного аппарата, вес пациента и уровень ампутации;

- алгоритм юстировки системы безопасности остеоинтеграционного интерфейса экзопротезирования бедра.

Практические результаты, полученные в рамках диссертации, станут основой для появления услуги «остеоинтеграционного протезирования» в Российской Федерации.

Методология и методы исследования.

При работе с научной литературой использовались методы сравнения и системного анализа.

Для решения других задач применялись методы теоретической механики, теории механизмов и машин, роботов и мехатронных систем и математического компьютерного моделирования с использованием программ Ansys, SolidWorks, Simulation, Adams, Materialise mimics.

Положения, выносимые на защиту:

- структура построения систем интеграции протезов бедра в опорно-двигательный аппарат;

- метод оценки предельно допустимых нагрузок на имплантируемую часть системы интеграции протеза бедра;

- рекомендации к проектированию костных имплантатов с ячеистой структурой и костной резьбой;

- метод оценки коэффициента запаса анизотропной модели имплантат-кость на основе компьютерной томограммы.

Степень достоверности и апробация результатов.

Результаты, полученные в рамках работы над диссертацией, представлялись и обсуждались на следующих научно-методических конференциях: четвертый национальный конгресс «Реабилитация в 21 веке, традиции и инновации»; пятый национальный конгресс «Реабилитация в 21 веке, традиции и инновации»; «Экстремальная робототехника», секция медицинской робототехники 2022 год; VII Всероссийская научно-практическая конференция «3D-технологии в медицине» 2023 год; второй международный конгресс «Медицинская реабилитация: научные исследования и клиническая практика», 21-22.03.2023, Санкт-Петербург.

Проведенные работы заложили основу для клинической апробации и регистрации медицинского изделия.

1 Обзор систем протезирования

1.1 Общий анализ систем протезирования

По данным исследования [102] сегодня в развитых странах 1 человек из 190 живет с ампутацией. К 2050 году из-за увеличения продолжительности жизни общее количество таких людей удвоится.

В Российской Федерации в год выполняется более 40 тыс. ампутаций нижних конечностей.

Ампутация - это усечение дистально расположенной части органа в результате врожденного порока, травмы или хирургической операции.

Самая первая успешная операция по усечению конечности датируется 4300 г. до н. э. [69].

Наиболее распространенными являются ампутации на уровне бедра (66,4 %) и голени (19,2 %), которые вызваны осложнениями заболеваний сосудов и/или сахарного диабета, тяжелыми травмами [27], злокачественными новообразованиями, отсутствием конечностей при рождении.

После ампутации нижних конечностей человек теряет способность передвигаться привычным образом, что ведет к ухудшению социальной адаптации. Поэтому протезирование нижних конечностей играет существенную роль в восстановлении физической активности и реализации индивидуальных программ интеграции человека в общество.

Протез - это искусственное устройство, позволяющее заменить или восполнить отсутствующие или необратимо поврежденные части тела.

История протезирования насчитывает столетия и развивалась от примитивных устройств до сложных мехатронных систем. Одним из первых протезов считается древнеегипетский, датированный 1000 г. до н. э. [68].

В период «средних веков» люди изготавливали более сложные конструкции протезов. В 1696 году Питером Вердайном был разработан ножной протез для фиксации ноги ниже колена, который послужил основой для современных технологий суставного протезирования [68].

Со временем протезы из примитивных искусственных конечностей превратились в сложнейшие высокотехнологичные мехатронные изделия (рисунок 3).

Самые примитивные древнеегипетские, средневековые и современные протезы структурно идентичны. Протез конечности состоит из двух частей (рисунок 4):

- функциональная часть (ФЧ), выполняющая функции утерянной конечности (экзопротез);

- крепежная система (КС), представляющая из себя систему крепления экзопротеза на теле человека.

Рисунок 3 - Развитие систем протезирования [106]

ФЧ

Рисунок 4 - Стандартный протез

Протезы нижних конечностей традиционно являются энергетически пассивными, т. е. они могут накапливать или рассеивать мощность, но не производить ее.

Использование пассивных протезов влечет за собой замедленную походку, высокий расход энергии при ходьбе, затрудненность передвижения по неровной местности, ограничение видов активной деятельности и частые падения по сравнению со здоровыми людьми [79; 93].

В середине прошлого века с приходом новых технологий функциональная часть протеза значительно усовершенствовалась, представив миру мехатронные протезы с бионическим управлением (рисунок 5).

1 - коленный привод; 2 - голеностопный привод; 3 - плата управления. Рисунок 5 - Мехатронные протезы бедра [105]

Такие мехатронные протезы представляют из себя плоский двухзвенный манипулятор с двумя цилиндрическими шарнирами [2; 4], [7] - [9] (рисунок 6).

Рисунок 6 - Схема мехатронного протеза

Все звенья протеза являются жесткими однородными стерженями длиной Ь1, Ь2 и массой т1, т2. Первое звено с одной стороны соединяется с бедренной костью, с другой стороны - с вращательной парой О1. Второе звено соединеняется с

вращательной парой О1 с одной стороны и с вращательной парой О2 с другой. Вращательная пара О1 жестко заделана и вынесена на расстояние L. Управление выполняется двумя независимыми приводами.

В О1 и О2 развиваются вращательные моменты V1 и V2, ф1, ф2 - углы между горизонтальной осью и звеньями, I1,12 - моменты инерции звеньев относительно их осей.

Кинетическая энергия протеза равна [1; 4]:

К = \ )ф- + * (A -m:L\ ) ф; - (1)

+nuLxL2 cos(^7j <р2 )ф1ф2 Уравнения движения рассматриваемого мехатронного протеза имеют вид

[1;4]:

(Л + ™2Ц ) + ™-ALl COSfe -(pl)<p2 +

+т2LxL2 sin{(Pr-(P2)Ф1 = Mx ~Mi,

(I2 + т21?2)ф2 + cos[(p{ -(p2)фх -

.

Помимо протезов с приводами появились системы управления на основании ЭМГ сигналов.

ЭМГ - метод получения управляющего сигнала с мышц при помощи электродов, закрепляемых на коже.

Суть ЭМГ управления для нижних конечностей протеза заключается в том, что в культеприемную гильзу заделаны электроды, которые плотно прилегают к коже. При локомоциях пациента электроды считывают электрическую активность мышц, затем система обрабатывает сырой сигнал, улучшая его. Далее происходит классификация улучшенных сигналов с электродов при помощи нейронных сетей для подбора паттерна ходьбы. В систему заложены самые распространённые паттерны

ходьбы: ходьба по ровной поверхности, спуск/подъем по наклонной поверхности, спуск/подъем по лестнице и т. д. После распознавания паттерна ходьбы осуществляется управление приводами согласно выбранному паттерну [31] (рисунок 7).

1 - культеприемная гильза; 2 - мехатронный протез; 3 - накожные электроды.

Рисунок 7 - ЕМГ управление протезом бедра [16]

Современные протезы ног с ЭМГ управлением эффективны в предсказуемых условиях (например, ходьба по ровной поверхности, подъем/спуск по нормированным ступенькам), однако недостаточно эффективны в универсальных ежедневных задачах, которые требуют чувство опоры и координации с намерением пользователя (например, ходьба по неровной или пересеченной местности, а также при активном досуге) [32; 60].

Причиной недостаточной эффективности системы управления такими протезами является то, что ЭМГ система распознает паттерн ходьбы человека в динамике и подстраивается под него, но не распознает отдельные движения.

Это вызвано тем, что накожные электроды чувствительны к помехам, зависят от условий окружающей среды и от контакта с кожей, что не позволяет получать

достаточно хороший сигнал для позиционного управления. Также применение накожных электродов не позволяет распознавать работу отдельных мышц, а при сложных движениях могут быть ложные срабатывания или сигналы [69; 70].

Перспективным и более эффективным способом организации биологического управления является применение инвазивных электродов

[36; 49; 75]. При таком способе используются два типа электродов: эпимизиальный и манжетный.

Эпимизиальный электрод имплантируется в мышечные волокна для распознания их активности. Манжетный электрод опоясывает пучки нервных волокон и предназначен для распознавания активности и возбуждения периферийных нервов для получения биологической обратной связи.

Применение имплантируемых электродов обеспечивает более точный и гибкий контроль мехатронным протезом по сравнению с поверхностными электродами. Преимуществами имплантируемых электродов являются: независимость сигнала от положения конечности и условий окружающей среды; низкая зашумленность сигнала; распознавание отдельных мышц; стабильный четкий сигнал при небольшом мышечном усилии, снижающий утомляемость пациента.

Возможность распознавания и стимуляции нервно-мышечной системы позволяет реализовать интуитивное управление и естественно воспринимаемую сенсорную обратную связь, а также предсказание сложных движений конечностей и лучшего понимания сенсорного восприятия.

Прямое взаимодействие с нервно-мышечной системой через имплантированные электроды для обеспечения интуитивного управления протезами использовалось на протяжении последних десятилетий. В 1977 году имплантированные эпимизиальные электроды позволили человеку с ампутацией предплечья одновременно контролировать две степени свободы. Эта новаторская попытка со временем

потерпела неудачу из-за инфекции чрескожного интерфейса, которая заключалась в проникновении свинца через кожу [18; 19].

Были выявлены проблемы с безопасностью и надежностью чрескожных электродов, ставящие под угрозу долговременную стабильность [25; 45; 83; 97]. Это важная проблема, потому что без долгосрочного стабильного и надежного кожного интерфейса клиническая реализация подобного метода поставлена под угрозу независимо от сложности нейронных интерфейсов.

Несмотря на развитие систем управления и механики, системы крепления и передачи нагрузок на тело человека остались практически неизменными. Протезы преимущественно закрепляются на теле человека при помощи культеприемной гильзы и ремней.

Культеприемная гильза (КГ) представляет собой изделие стакановидной формы, изготовленное вручную под конкретного пациента, которое соединяет культю и экзопротез (рисунок 8).

Рисунок 8 - Культеприемная гильза: слева - рентгеновский снимок; справа - изделие

Современные технологии увеличили эффективность культеприемной гильзы по таким параметрам как легкость, прочность, конгруэнтность, но базовые недостатки остались на первоначальном уровне.

Главной проблемой является то, что культеприемная гильза обеспечивает биомеханическое восстановление утраченной конечности путем передачи нагрузок через кожные покровы, что неестественно. Вследствие этого культеприемная гильза при использовании вызывает ряд осложнений, снижающих качество жизни [87].

Основные недостатки при использовании КГ вызываются эффектом поршня [29], который выражается в том, что при ходьбе протез перемещается вместе с кожей на 1 -2 см по оси конечности. Отсутствие жесткого контакта между опорно-двигательным аппаратом и протезом усложняет его управление и увеличивает энергетическую стоимость походки.

Культя пациента при этом становится уязвимой к различным дерматологическим проблемам, таким как язвы, кисты и контактный дерматит. Развитию этих осложнений способствуют несколько факторов.

Во-первых, кожа физиологически не приспособлена к передаче нагрузок при ходьбе, оказываемых протезом на культю.

Во-вторых, КГ создает закрытую среду, в которой задерживается пот, что способствует росту бактерий.

В-третьих, материалы КГ протеза могут вызывать аллергические реакции или раздражение [27; 52; 53; 54; 63].

Исследование эффективности и качества жизни людей с КГ показывает, что большинство людей с ампутацией (82 %) пользуются протезом каждый день, однако у них имеются значительные проблемы (рисунок 9):

- чаще всего возникает потение культи - 72 %;

- язвы/потертости и раздражение кожи от протеза - 62 %;

- невозможность ходить по пересечённой местности - 61 %;

- неспособность к быстрой ходьбе - 59 %;

- боль в культе - 51%;

- фантомные боли в конечностях - 48 %;

- боли в спине - 47 %;

- боли в здоровой ноге - 46 %;

- 25 % считали степень восстановления утраченных функций неудовлетворительными [40].

Рисунок 9 - Болезни культи

Лечение болезней культи чаше всего сводится к уменьшению времени пользования протезом. Это может неблагоприятно влиять на физическое, умственное и эмоциональное состояние человека в состоянии ампутации.

Из исследований [27; 52; 53; 54] следует, что 40,7 % пациентов с ампутацией нижних конечностей имеют как минимум одну проблему с кожей культи.

Срок службы КГ ограничен 2-3 годами из-за постоянных изменений формы и объема культи, следствием чего является ухудшение посадки между культей и КГ, приводящей к эффекту поршня.

Традиционный технологический процесс изготовления КГ состоит из нескольких этапов, таких как: снятие слепка с культи, изготовление физической модели культи, создание пробной гильзы, создание финальной гильзы. Такой

технологический процесс достаточно длителен и может быть итеративным из-за неудовлетворительного прилегания итоговой КГ к культе пациента.

Существуют подходы к проектированию КГ с использованием высоких технологий таких, как 3D-печать. Эта технология изготовления КГ подразумевает сканирование культи пациента с дальнейшим ее проектированием в 3D-виртуальной среде. В итоге полученная модель изготавливается с использованием аддитивных технологий из пластика.

Даже самые последние разработки в методах закрепления протеза на теле человека с помощью КГ не позволяют обеспечить жесткую фиксацию. Для таких пациентов отсутствует или практически отсутствует эффект остеоперцепции, что не позволяет ощущать протез частью себя и эффективно управлять конечностью. Поэтому использование современных мехатронных экзопротезов с культеприемной гильзой вызвано отсутствием альтернатив.

Перспективным по отношению к традиционному способу закрепления протеза на теле человека является интеграция протезов в опорно-двигательный аппарат или остеоинтеграционное протезирование [74].

Остеоинтеграционный протез - система, позволяющая интегрировать экзопротез непосредственно в остаточные кости культи путем остеоинтеграции [14; 51; 67] (рисунок 10).

1 - культя бедра; 2 - бедренная кость; 3 - имплантат; 4 - переходник; 5 - экзопротез.

Рисунок 10 - Остеоинтеграционный протез

Такой способ предлагает полное биомеханическое восстановление опороспособности [33].

Преимущества интеграции протезов в опорно-двигательный аппарат перед культеприемной гильзой [40; 46]:

- правильное биомеханическое восстановление опороспособности благодаря передаче нагрузок от протеза к телу человека через кости, а не через мягкие ткани, как в случае КГ;

- отсутствие нагруженных зон трения мягких тканей с КГ и, как следствие, отсутствие осложнений кожных покровов;

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Синегуб Андрей Владимирович, 2023 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Барсегян, В. Р., Симонян, Т. А. О задаче управления двухзвенного плоского манипулятора с заданными значениями разных частей координат фазового вектора в промежуточные моменты времени //Устойчивость и колебания нелинейных систем управления (конференция Пятницкого). - 2020. - С. 95 - 97.

2. Барсегян, В. Р., Симонян, Т. А., Матевосян, А. Г. О задаче управления двухзвенного плоского манипулятора с неразделенными многоточечными промежуточными условиями //Вестник Пермского университета. Серия: Математика. Механика. Информатика. - 2022. - №. 2 (57). - С. 53 - 60.

3. ГОСТ Р 50582 - 93 Металлические костные шурупы со специальной резьбой, сферической головкой и внутренним шестигранником под ключ - М.: Межгосударственный стандарт, 1995. - 10 с.

4. Куксенок, Л. В., Лутманов, С. В. Решение задачи предельного быстродействия управления движением плоского двухзвенного манипулятора //Вестник Пермского университета. Серия: Математика. Механика. Информатика. -2014. - №. 3 (26). - С. 28 - 33.

5. Патент РФ 212481 Ш, 25.07.2022. Имплантат для фиксации экзопротеза бедра // патент на полезную модель 212481 Ш, 25.07.2022. заявка № 2022107047 от 17.03.2022. Синегуб А.В., Бойко А. А., Гаврилов Д. В., Лопота А.В. Общество с ограниченной ответственностью «НьюСтеп».

6. Патент РФ 2782486 С1, 28.10.2022. Переходник остеоинтегративной системы экзопротезирования бедра // Патент на изобретение № 2022111248 от 25.04.2022. Синегуб А.В., Бойко А. А., Гаврилов Д. В., Лопота А.В. Общество с ограниченной ответственностью «НьюСтеп».

7. Подураев, Ю. В. Актуальные проблемы мехатроники //Мехатроника, автоматизация, управление. - 2007. - №. 4. - С. 50 - 53.

8. Подураев, Ю. В. Мехатроника. Основы, методы, применение. Учебник. -

2007.

9. Подураев, Ю. В., Кулешов, В. С. Принципы построения и современные тенденции развития мехатронных систем //Мехатроника. - 2000. - №. 1. - С. 5.

10. Яцун, С. Ф. и др. Введение в мехатронику и робототехнику: учебное пособие //Яцун СФ, Локтионова ОГ, Мищенко ВЯ, Политов ЕН-Курск: Из-во ЗАО «Университетская книга. - 2016.

11. Яцун, С. Ф. и др. Кинематический анализ экзоскелета в процессе подъема груза //Известия Юго-Западного государственного университета. Серия Техника и технологии. - 2015. - №. 3. - С. 24.

12. Яцун, С. Ф. и др. Экзоскелеты: анализ конструкций, принципы создания, основы моделирования. - 2015.

13. Яцун, С. Ф., Серебровский, В. В., Рукавицын, А. Н. Применение мехатроники в технических системах. - 2010.

14. Al Muderis, M., Lu W., Li J. J. Das Osseointegrated Prosthetic Limb zur Behandlung von Amputationen der unteren Extremitäten: Erfahrungen und Ergebnisse //Der Unfallchirurg. - 2017. - Т. 120. - С. 306 - 311.

15. Aschoff, HH. Transcutaneous, distal femoral, intramedullary attachment for abovethe-knee prostheses: An endo-exo device / Aschoff HH, Kennon RE, Keggi JM, Rubin LE. // J Bone Joint Surg Am. - 2010. - No 2. - С. 180 - 186.

16. Äström I., Stenström A. Effect on gait and socket comfort in unilateral trans-tibial amputees after exchange to a polyurethane concept //Prosthetics and orthotics international. - 2004. - Т. 28. - №. 1. - С. 28 - 36.

17. Atallah, R. et al. Safety, prosthesis wearing time and health-related quality of life of lower extremity bone-anchored prostheses using a press-fit titanium osseointegration implant: a prospective one-year follow-up cohort study //PloS one. - 2020. - Т. 15. - №. 3. - С. e0230027.

18. Bergmann, G., Graichen F., Rohlmann, A. Hip j oint loading during walking and running, measured in two patients //Journal of biomechanics. - 1993. - T. 26. - №. 8. - C. 969 - 990.

19. Biewener, A. A. Safety factors in bone strength //Calcified tissue international.

- 1993. - T. 53. - №. 1. - C. S68-S74.

20. Branemark, R. P. et al. Osseointegrated percutaneous prosthetic system for the treatment of patients with transfemoral amputation: a prospective five-year follow-up of patient-reported outcomes and complications //The Journal of the American Academy of Orthopaedic Surgeons. - 2019. - T. 27. - №. 16. - C. e743.

21. Carpenter, R. D. Finite element analysis of the hip and spine based on quantitative computed tomography //Current osteoporosis reports. - 2013. - T. 11. - №. 2.

- C. 156 - 162.

22. Clemente, F. et al. Touch and hearing mediate osseoperception //Scientific Reports. - 2017. - T. 7. - №. 1. - C. 1-11.

23. Clites T. R. et al. Proprioception from a neurally controlled lower-extremity prosthesis //Science translational medicine. - 2018. - T. 10. - №. 443. - C. eaap8373.

24. Cowin, S. C., He Q. C. Tensile and compressive stress yield criteria for cancellous bone //Journal of biomechanics. - 2005. - T. 38. - №. 1. - C. 141 - 144.

25. Dhillon, G. S. et al. Residual function in peripheral nerve stumps of amputees: implications for neural control of artificial limbs //The Journal of hand surgery. - 2004. - T. 29. - №. 4. - C. 605 - 615.

26. Dhillon G. S., Horch K. W. Direct neural sensory feedback and control of a prosthetic arm //IEEE transactions on neural systems and rehabilitation engineering. - 2005.

- T. 13. - №. 4. - C. 468 - 472.

27. Dudek, N. L. et al. Dermatologic conditions associated with use of a lower-extremity prosthesis //Archives of physical medicine and rehabilitation. - 2005. - T. 86. -№. 4. - C. 659 - 663.

28. Edwards, W. B. et al. Internal femoral forces and moments during running: implications for stress fracture development //Clinical Biomechanics. - 2008. - T. 23. - №. 10. - C. 1269 - 1278.

29. Eshraghi, A. et al. Pistoning assessment in lower limb prosthetic sockets //Prosthetics and Orthotics International. - 2012. - T. 36. - №. 1. - C. 15 - 24.

30. Farina D., Aszmann O. Bionic limbs: clinical reality and academic promises //Science translational medicine. - 2014. - T. 6. - №. 257. - C. 257ps12-257ps12.

31. Fleming, A. et al. Myoelectric control of robotic lower limb prostheses: a review of electromyography interfaces, control paradigms, challenges and future directions //Journal of neural engineering. - 2021. - T. 18. - №. 4. - C. 041004.

32. Fleming, A., Huang, S., Huang, H. Proportional myoelectric control of a virtual inverted pendulum using residual antagonistic muscles: toward voluntary postural control //IEEE Transactions on Neural systems and Rehabilitation Engineering. - 2019. - T. 27. -№. 7. - C. 1473 - 1482.

33. Frölke, J. P. M., Leijendekkers R. A., van de Meent H. Osseointegrierte Prothese für Patienten nach Amputation: Multidisziplinärer Behandlungsansatz in den Niederlanden //Der Unfallchirurg. - 2017. - T. 120. - C. 293 - 299.

34. Frossard, L., Leech B., Pitkin M. Inter-participant variability data in characterization of anthropomorphicity of prosthetic feet fitted to bone-anchored transtibial prosthesis //Data in brief. - 2019. - T. 25.

35. Frost C. M. et al. Regenerative peripheral nerve interfaces for real-time, proportional control of a Neuroprosthetic hand //Journal of neuroengineering and rehabilitation. - 2018. - T. 15. - №. 1. - C. 1 - 9.

36. Graczyk, E. L. et al. Home use of a neural-connected sensory prosthesis provides the functional and psychosocial experience of having a hand again //Scientific reports. - 2018. - T. 8. - №. 1. - C. 1 - 17.

37. Hagberg, K. One hundred patients treated with osseointegrated transfemoral amputation prostheses - rehabilitation perspective / K. Hagberg, R. Branemark. // J Rehabil Res Dev. - 2009. - No - C. 331 - 344.

38. Hargrove L. J. et al. Robotic leg control with EMG decoding in an amputee with nerve transfers //New England Journal of Medicine. - 2013. - T. 369. - №. 13. - C. 1237 -1242.

39. Hart, N. H. et al. Mechanical basis of bone strength: influence of bone material, bone structure and muscle action //Journal of musculoskeletal & neuronal interactions. -2017. - T. 17. - №. 3. - C. 114.

40. Hagberg, K., Branemark, R. Consequences of non-vascular trans-femoral amputation: A survey of quality of life, prosthetic use and problems //Prosthetics and orthotics international. - 2001. - T. 25. - №. 3. - C. 186 - 194.

41. Haggstrom, E. E., Hansson, E., Hagberg, K. Comparison of prosthetic costs and service between osseointegrated and conventional suspended transfemoral prostheses //Prosthetics and orthotics international. - 2013. - T. 37. - №. 2. - C. 152 - 160.

42. Herr H. M. et al. Reinventing extremity amputation in the era of functional limb restoration //Annals of surgery. - 2021. - T. 273. - №. 2. - C. 269 - 279.

43. Herr H., Carty M. J. The Agonist-antagonist Myoneural Interface //Techniques in Orthopaedics (Rockville, Md.). - 2021. - T. 36. - №. 4. - C. 337.

44. Hoellwarth, J. S. et al. Osseointegration for amputees: current implants, techniques, and future directions //JBJS reviews. - 2020. - T. 8. - №. 3.

45. Hoffer, J. A., Loeb, G. E. Implantable electrical and mechanical interfaces with nerve and muscle //Annals of biomedical engineering. - 1980. - T. 8. - №. 4. - C. 351 -360.

46. Jah, F., Blochle C., Aschoff H. Comparative analysis between bone-guided (endo-exo) prostheses and soft-tissue guided shaft prostheses for rehabilitation after thigh

amputation, with special emphasis on its socio-economic aspects //Journal of Surgery and Rehabilitation. - 2019. - Т. 1. - №. 1. - С. 1 - 9.

47. Juhnke, D. L., Beck, J. P., Aschoff H. H. Fifteen years of experience with Integral-Leg-Prosthesis: Cohort study of artificial limb attachment system //Journal of Rehabilitation Research and Development. - 2015. - Т. 52. - №. 4. - С. 407.

48. Kuiken T. A. et al. Targeted muscle reinnervation for real-time myoelectric control of multifunction artificial arms //Jama. - 2009. - Т. 301. - №. 6. - С. 619 - 628.

49. Lee, J. H. et al. Soft implantable microelectrodes for future medicine: prosthetics, neural signal recording and neuromodulation //Lab on a Chip. - 2016. - Т. 16.

- №. 6. - С. 959 - 976.

50. Lee, S. H. et al. Fabrication and characterization of implantable and flexible nerve cuff electrodes with Pt, Ir and IrOx films deposited by RF sputtering //Journal of Micromechanics and Microengineering. - 2010. - Т. 20. - №. 3. - С. 035015.

51. Leijendekkers, R. A. Step by step: rehabilitation and outcomes of persons with a lower extremity amputation using a bone-anchored prosthesis: дис. - [Sl]:[Sn], 2019.

52. Levy, S. W. Skin problems of the leg amputee //Prosthetics and orthotics international. - 1980. - Т. 4. - №. 1. - С. 37 - 44.

53. Levy, S.W. Skin problems of the amputee. St Louis: Warren H Green; 1983.

54. Levy, S. W. Amputees: skin problems and prostheses //Cutis. - 1995. - Т. 55.

- №. 5. - С. 297 - 301.

55. Liddell, R. S. et al. The influence of implant design on the kinetics of osseointegration and bone anchorage homeostasis //Acta Biomaterialia. - 2021. - Т. 121. -С. 514 - 526.

56. Li, Z. et al. What we have achieved in the design of 3D printed metal implants for application in orthopedics? Personal experience and review //Rapid Prototyping Journal.

- 2018.

57. Li, Y., Branemark, R. Osseointegrated prostheses for rehabilitation following amputation //Der Unfallchirurg. - 2017. - T. 120. - №. 4. - C. 285 - 292.

58. Li, Y., Lindeque, B. Percutaneous osseointegrated prostheses for transfemoral amputations //Orthopedics. - 2018. - T. 41. - №. 2. - C. 75 - 80.

59. Leijendekkers, R. A. et al. Functional performance and safety of bone-anchored prostheses in persons with a transfemoral or transtibial amputation: a prospective one-year follow-up cohort study//Clinical Rehabilitation. - 2019. - T. 33. - №. 3. - C. 450 - 464.

60. Legro, M. W. et al. Recreational activities of lower-limb amputees with prostheses //Journal of rehabilitation research and development. - 2001. - T. 38. - №. 3. -C. 319 - 326.

61. Lewis S. et al. Fully implantable multi-channel measurement system for acquisition of muscle activity //IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. -2013. - T. 62. - №. 7. - C. 1972 - 1981.

62. McDonnall S. et al. Development of a wireless multichannel myoelectric implant for prosthesis control //Proceedings of the Myoelectric Control and Upper Limb Prosthetics Symposium. (MEC 2017), Fredericton, NB, Canada. - 2017. - C. 15-18.

63. Michael, J. W., Bowker, J. H. (ed.). Atlas of amputations and limb deficiencies: surgical, prosthetic, and rehabilitation principles. - Rosemont, IL : American Academy of Orthopaedic Surgeons, 2004.

64. Mirulla, A. I. et al. Biomechanical analysis of two types of osseointegrated transfemoral prosthesis //Applied Sciences. - 2020. - T. 10. - №. 22. - C. 8263.

65. Mok, S. W. et al. From the printer: potential of three-dimensional printing for orthopaedic applications //Journal of orthopaedic translation. - 2016. - T. 6. - C. 42 - 49.

66. Niswander, W., Wang W., Baumann A. P. Characterizing loads at transfemoral osseointegrated implants //Medical Engineering & Physics. - 2020. - T. 84. - C. 103 - 114.

67. Overmann, A. L. et al. Orthopaedic osseointegration: Implantology and future directions //Journal of Orthopaedic Research®. - 2020. - T. 38. - №. 7. - C. 1445 - 1454.

68. Orr, J. F., James W. V., Bahrani, A. S. The history and development of artificial limbs //Engineering in Medicine. - 1982. - T. 11. - №. 4. - C. 155 - 161.

69. Ortiz-Catalan M. et al. On the viability of implantable electrodes for the natural control of artificial limbs: review and discussion //Biomedical engineering online. - 2012. -T. 11. - №. 1. - C. 1 - 24.

70. Ortiz-Catalan, M., Hakansson, B., Branemark, R. An osseointegrated human-machine gateway for long-term sensory feedback and motor control of artificial limbs //Science translational medicine. - 2014. - T. 6. - №. 257. - C. 257re6 - 257re6.

71. Perier-Metz, C., Duda G. N., Checa S. Initial mechanical conditions within an optimized bone scaffold do not ensure bone regeneration-an in silico analysis //Biomechanics and Modeling in Mechanobiology. - 2021. - T. 20. - №. 5. - C. 1723 -1731.

72. Petrini, F. M. et al. Sensory feedback restoration in leg amputees improves walking speed, metabolic cost and phantom pain //Nature medicine. - 2019. - T. 25. - №. 9. - C. 1356 - 1363.

73. Pitkin, M. et al. Recent progress in animal studies of the skin-and bone-integrated pylon with deep porosity for bone-anchored limb prosthetics with and without neural interface //Military Medicine. - 2021. - T. 186. - №. Supplement_1. - C. 688 - 695.

74. Raspopovic, S. Advancing limb neural prostheses //Science. - 2020. - T. 370. - №. 6514. - C. 290 - 291.

75. Raspopovic S. et al. Restoring natural sensory feedback in real-time bidirectional hand prostheses //Science translational medicine. - 2014. - T. 6. - №. 222. -C. 222ra19 - 222ra19.

76. Rodri, F. J. et al. Polyimide cuff electrodes for peripheral nerve stimulation //Journal of neuroscience methods. - 2000. - T. 98. - №. 2. - C. 105 - 118.

77. Sielewicz, M., Scholz, J., Hanslik, L. A five year follow-up of 605 cases of the MCCL (metal-cancellous cementless Lübeck) total hip prosthesis //Italian journal of orthopaedics and traumatology. - 1989. - Т. 15. - №. 4. - С. 433 - 443.

78. Schmid, M. et al. Centre of pressure displacements in trans-femoral amputees during gait //Gait & posture. - 2005. - Т. 21. - №. 3. - С. 255 - 262.

79. Sinegub, A. V., Lopota, A. V. An Intraosseous Femoral Prosthesis Fixation System//Biomedical Engineering. - 2022. - Т. 56. - №. 2. - С. 92 - 95.

80. Sinegub, A. V., Lopota, A. V. Finite Element Analysis of a Screw with Cellular Structure and Bone Thread for Direct Bone Anchoring of Prostheses //Biomedical Engineering. - 2022. - Т. 55. - №. 6. - С. 425 - 428.

81. Sinegub A. V., Lopota A. V., Suvorov V. A. Personalized Finite Element Analysis of an Endo-Exo Prosthetics System under Conditions of Osseointegration //Biomedical Engineering. - 2022. - Т. 56. - №. 1. - С. 40 - 43.

82. Snein, R. B. Particularly by High-Level Amputeesa //Bulletin of prosthetics research. - 1980. - Т. 33. - С. 51.

83. Stieglitz, T. Manufacturing, assembling and packaging of miniaturized neural implants //Microsystem technologies. - 2010. - Т. 16. - №. 5. - С. 723 - 734.

84. Shevtsov, M. A. et al. Evaluation of the temporary effect of physical vapor deposition silver coating on resistance to infection in transdermal skin and bone integrated pylon with deep porosity //Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials. - 2019. - Т. 107. - №. 1. - С. 169 - 177.

85. Shevtsov, M. et al. Protecting the skin-implant interface with transcutaneous silver-coated skin-and-bone-integrated pylon in pig and rabbit dorsum models //Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials. - 2021. - Т. 109. - №. 4. - С. 584 - 595.

86. Thesleff, A. et al. Biomechanical characterisation of bone-anchored implant systems for amputation limb prostheses: a systematic review //Annals of biomedical engineering. - 2018. - Т. 46. - №. 3. - С. 377 - 391.

87. Thesleff, A. et al. Load exposure of osseointegrated implants for transfemoral limb prosthesis during running //2018 40th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC). - IEEE, 2018. - С. 1743 - 1746.

88. Tillander, J. Osseointegrated titanium implants for limb prosthesis attachments - infectious complications / J. Tillander, K. Hagberg, L. Hagberg, R. Branemark, // Clin Orthop Relat Res. - 2010. - No 468. - С. 2781 - 2788.

89. Tsikandylakis, G., Berlin, O., Branemark, R. Implant survival, adverse events, and bone remodeling of osseointegrated percutaneous implants for transhumeral amputees //Clinical Orthopaedics and Related Research®. - 2014. - Т. 472. - №. 10. - С. 2947 - 2956.

90. Urbanchek M. G. et al. Development of a regenerative peripheral nerve interface for control of a neuroprosthetic limb //BioMed research international. - 2016. - Т. 2016.

91. Van, de Meent H., Hopman M. T., Frolke J. P. Walking ability and quality of life in subjects with transfemoral amputation: a comparison of osseointegration with socket prostheses //Archives of physical medicine and rehabilitation. - 2013. - Т. 94. - №. 11. - С. 2174 - 2178.

92. Vrieling, A. H. et al. Uphill and downhill walking in unilateral lower limb amputees //Gait & posture. - 2008. - Т. 28. - №. 2. - С. 235 - 242.

93. Vu P. P. et al. Closed-loop continuous hand control via chronic recording of regenerative peripheral nerve interfaces //IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering. - 2017. - Т. 26. - №. 2. - С. 515 - 526.

94. Vu P. P. et al. A regenerative peripheral nerve interface allows real-time control of an artificial hand in upper limb amputees //Science translational medicine. - 2020. - Т. 12. - №. 533. - С. eaay2857.

95. Wang, W., Lynch J. P. Quantitative assessment of compress-type osseointegrated prosthetic implants in human bone using electromechanical impedance spectroscopic methods //Biomedical Engineering Letters. - 2020. - Т. 10. - С. 129 - 147.

96. Weber, D. J., Friesen, R., Miller, L. E. Interfacing the somatosensory system to restore touch and proprioception: essential considerations //Journal of motor behavior. -2012. - Т. 44. - №. 6. - С. 403-418.

97. Welke, B. et al. Multi-body simulation of various falling scenarios for determining resulting loads at the prosthesis interface of transfemoral amputees with osseointegrated fixation //Journal of Orthopaedic Research. - 2013. - Т. 31. - №. 7. - С. 1123 - 1129.

98. Wirta R. W., Taylor D. R., Finley F. R. Pattern-recognition arm prosthesis: a historical perspective-a final report //Bull. Prosthet. Res. - 1978. - Т. 10. - №. 30. - С. 8 -35.

99. Wolfram, U. et al. Fabric-based Tsai-Wu yield criteria for vertebral trabecular bone in stress and strain space //Journal of the mechanical behavior of biomedical materials. - 2012. - Т. 15. - С. 218 - 228.

100. Zhang, B. G. X. et al. Bioactive coatings for orthopaedic implants - recent trends in development of implant coatings //International journal of molecular sciences. -2014. - Т. 15. - №. 7. - С. 11878 - 11921.

101. Ziegler-Graham, K. et al. Estimating the prevalence of limb loss in the United States: 2005 to 2050 //Archives of physical medicine and rehabilitation. - 2008. - Т. 89. -№. 3. - С. 422 - 429.

102. Zou, Y. et al. Novel exploration of customized 3D printed shoulder prosthesis in revision of total shoulder arthroplasty: a case report //Medicine. - 2018. - Т. 97. -№. 47. - С. e13282.

103. Zysset, P. K. et al. Finite element analysis for prediction of bone strength //BoneKEy reports. - 2013. - Т. 2.

104. Бионические роботизированные протезы, ИНЭУМ [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://ineum.ru/bionicheskie-robotizirovannye-ekzoprotezy (дата обращения 04.03.2023).

105. Scoliologic.ru Протезно-ортопедический центр [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://scoliologic.ru/lower-limb-prosthetics/ (дата обращения 04.03.2023).

106. КтеБюРго Цикл ходьбы [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://kinesiopro.ru/blog/cikl-hodby/ (дата обращения 20.01.2023).

ПРИЛОЖЕНИЕ А (информационное)

Методика имплантации и комплект имплантантов для первого этапа

Имплантация винта производится в две стадии операции. Для первого этапа в рамках исследования был разработан комплект имплантатов (рисунок А.1).

4 5 3 1

1 - остеоинтегрируемый винт; 2 - временный абатмент; 3 - дифференциальный винт; 4 - гайка; 5 - дистальный винт; 6 - стопорный винт; 7 - костный графт для заделки имплантата; 8 - бедренная кость.

Рисунок А.1 - Комплект имплантантов для первой стадии

Таблица А.1 - Методика имплантации. Первая стадия операции

Название манипуляции

Описание

Изображение

Разрез

При помощи стандартного бокового доступа выполняется разрез по наружной стороне культи с переходом на внутреннюю, послойно отделяются мягкие ткани и мышцы с доступом к бедренной кости

Открыть интрамедуллярн ый канал

При помощи шила открывается интрамедуллярный канал

Развертка

Интрамедуллярный канал

разворачивается под размер

остеоинтегрируемого винта

Название манипуляции

Описание

Изображение

Нарезание резьбы

В интрамедуллярном канале нарезается резьба метчиком

Установка остеоинтегриру-емого винта

При помощи импактора устанавливается остеоинтегрируемый винт (рисунок А.1, 1) в интрамедуллярный канал на глубину в соответствии с предоперационным планированием

Название манипуляции

Описание

Изображение

Удаление импактора

Импактор удаляется

Наполнение пор винта костным мозгом

В полость

остеоинтегрируемого винта вводится содержимое костного канала при помощи стерильного шприца и интродуктора

Установка

временного

абатмента

При помощи вкручивания дифференциального винта

(рисунок А.1, 3) устанавливается временный абатмент (рисунок А.1, 2)

Название манипуляции

Описание

Изображение

Создание костного запирающего блока для остеоинтегриру-емого винта

Полость костного канала(рисунок А.1,7) вокруг нерезьбовой части набивается костной стружкой, после чего закрывается гайкой (рисунок А.1, 4) и закручивается дистальным винтом (рисунок А.1, 5) и стопорящим винтом (рисунок А.1, 6), при затягивании финального винта гайка удерживается от проворота специализированным инструментом

Название манипуляции Закрытие раны

Описание

Рана ушивается послойно, устанавливается дренаж,

обрабатывается операционное поле и накладываются стерильные повязки

Изображение

Во время второй стадии операции используется комплект имплантатов, изображенный на рисунке 36.

Таблица А.2 - Методика имплантации. Вторая стадия операции

Название Описание Изображение

манипуляции

Разрез Выполняется

небольшой разрез

Название манипуляции

Описание

Изображение

Удаление имплантатов

Установка абатмента

Удаляются все части имплантата первой стадии, кроме остеоинтегрируемого винта

Устанавливается абатмет

Установка

соединительного

винта

Устанавливается соединительный винт

Название манипуляции

Описание

Изображение

Затяжка

Закрытие раны

Затяжка

соединительного винта

осуществляется с

использованием

специализированного

инструмента для

предотвращения

прокручивания

конструкции

имплантата

Выполняется обработка

операционного поля с последующим соблюдением протокола обработки чрескожного интерфейса