#протезы

Ученые Пермского Политеха совместно с биомеханиками Российского университета медицины и инженерами ООО «Конструкторское бюро технических средств реабилитации» исследовали напряженно-деформированное состояние съемного пластиночного протеза из полимера и изучили появление крупных трещин и повышенного давления на окружающие мягкие ткани. Моделирование позволит отследить риск развития чрезмерной нагрузки и патологических состояний в полости рта.

Павел Каралкин (Сеченовский университет), Владислав Парфенов (Научный дивизион госкорпорации «Росатом») и Егор Быковский (Naked Science) обсуждают, что такое имплантаты, как их разрабатывают, почему они умеют встраиваться в костную ткань, а также лечащие покрытия эндопротезов и то, какими эти технологии будут в будущем.

Линейные двигатели применяются в робототехнике, компрессорах, гидравлических системах, нефтедобычи и других отраслях. Они отличаются энергоэффективностью и высокой точностью. Все чаще линейные двигатели помещают в бионические протезы, они преобразуют энергию в движение по прямой, например, чтобы человек мог поднять вещь или открыть шкаф. Однако конструкция таких устройств сложна и требует серьезного подхода при создании. Ранее ученые ПНИПУ разработали собственный линейный двигатель для протезов, а теперь нашли способ улучшить его конструкцию, чтобы упростить производство и повысить характеристики готовых изделий.

Объем рынка бионических протезов рук в 2021 году составлял 6,4 миллиарда долларов и постепенно увеличивался. Это объясняется общим развитием робототехники и медицины, а также правительственными программами, направленными на помощь пострадавшим. Вместе с тем усовершенствование конструкции бионических протезов остается актуальной проблемой. Главная цель развития — повысить удобство и снизить стоимость, чтобы обеспечить широкую доступность. Ученые ПНИПУ рассмотрели текущие промышленные решения на рынке бионических протезов и нашли способ улучшить систему электродвигателей в них.

В современной медицине практически любой сустав в организме человека можно заменить искусственным. Эндопротез, например, коленного или тазобедренного сустава полностью повторяет форму природного элемента и выполняет все его функции. Уже несколько лет в Пермском Политехе проводятся комплексные исследования для создания качественных отечественных протезов мирового уровня. Разрабатываются новые материалы и технологии для проверки их характеристик. Но повысить свойства имплантата можно также меняя его внутреннюю структуру, чтобы восстановление человека проходило быстрее, а сам протез служил как можно дольше. Совместная коллаборация ученых из ПНИПУ, КФУ и Университета Лафборо позволила разработать совершенно новый метод проектирования тазобедренных эндопротезов для их производства. Исследование позволяет создавать качественные, долговечные и легкие конструкции под запросы конкретного пациента.

По данным Министерства труда ежегодно 1,5 миллиона россиян с инвалидностью обеспечивают техническими средствами реабилитации. Из них более 200 тысяч человек имеют протезы конечностей. Взрослым приходится носить их в течение долгого времени, при этом изменение веса или опухание конечности вызывает дискомфорт. А детям из-за постоянного роста приходится менять протезы каждые 6-18 месяцев. Сейчас практически не существует гильз (их используют для соединения протеза с реальной частью тела), которые бы «откликались» на изменения конечности. Ученые ПНИПУ разработали особую конструкцию, которая способна со временем растягиваться, что позволяет взрослеющему ребенку носить протез дольше. Этот уникальный проект открывает новые перспективы и возможности для современной медицины.

В последние годы мировой спрос на технические средства реабилитации растет: люди нуждаются в искусственных конечностях и суставах, устройствах, поддерживающих слух и зрение. В России около 13 миллионов человек лишены возможности нормально передвигаться и нуждаются в приспособлениях для мобильности, в частности, в протезах. Ученые Пермского Политеха рассказали, как эндопротезирование помогает вернуться в строй людям, утратившим тазобедренный сустав, какие протезы конечностей существуют и на что способен самый «навороченный» из них, а еще о том, какие проблемы протезирования пытается сегодня решить наука.

Эксперименты показали, что люди преуменьшают вес своих рук примерно вдвое. Это может быть важно не только для психологии, но и для создания более удобных протезов.

Аддитивные технологии, то есть послойное изготовление изделий, используются в различных высокотехнологичных отраслях промышленности. Подобным методом из биосовместимых полимерных материалов все чаще делают протезы, имплантаты и другие изделия. Одна из важнейших проблем технологии послойного наплавления (FDM/FFF) — это прочность синтезируемых изделий, а именно качество соединения между валиками термопластичного материала. Перегрев и недогрев полимера в процессе наплавки приводит к непостоянному сцеплению. Это вызывает снижение механических свойств печатных изделий, их избыточную термическую деформацию и разрушение по границам слоев. Ученые Пермского Политеха впервые создали технологию для быстрого и точного управления температурой сопла и полимерного материала в процессе послойного наплавления 3D-печати.

Ученые из Сколтеха, Дальневосточного федерального университета и компании «Моторика» обнародовали результаты новых экспериментов по очувствлению протезов и подавлению фантомных болей у пациентов с ампутированными руками. Двое испытуемых, получавших электростимуляцию в области плеча, смогли распознать протезом «на ощупь» размер ряда предметов и отчитались о снижении или отсутствии фантомных болей. В современных коммерческих протезах сенсорной обратной связи нет, а подавление боли сейчас в лучшем случае реализуется путем стимуляции спинного мозга, что имеет ряд недостатков.

Новый способ изготовления зубных протезов позволит создавать более крепкие и простые в обслуживании изделия. Отныне в случае скола облицовочного покрытия врач сможет провести ремонт коронки без ее снятия или замены.

Энцо Ромеро появился на свет без кисти правой руки, но всегда желал научиться играть на гитаре, а после просмотра эпического фильма «Звездные войны. Империя наносит ответный удар», где ближе к концу фильма Люк Скайуокер теряет правую руку в поединке с Вейдером и получает протез, который может не только двигаться, но и чувствовать. Ромеро загорелся идеей, он переехал из родного Куско (Перу) в столицу страны Лиму, чтобы изучать мехатронику.

Ученые из Пермского Политеха нашли эффективный способ продлить срок службы зубных протезов. Каркас из композиционного материала на основе стекловолокна увеличил прочность конструкции на 78 процентов по сравнению с аналогами. Она оказалась в два раза более стойкой к образованию трещин. По словам ученых, долговечные протезы смогут повысить качество жизни около пяти миллионов россиян.

Это видео расскажет вам об уникальной разработке — новой бионической руке, которая способна расти вместе с ее владельцем.

Инженеры Массачусетского технологического института спроектировали недорогие протезы ног, выполненные из нейлона. Разработчики предполагают, что их изделия будут стоить в несколько раз дешевле современных протезов из других материалов, включая углеродное волокно.

В США протестировали покрытие для протезов, позволяющее пользователю воспринимать боль. Ощущение боли имитируют с помощью электростимуляции нервов сохранившейся части конечности.

В течение жизни мы постоянно теряем зубы. Это происходит из-за болезней, травм или по естественным причинам. Именно поэтому протезирование зубов в последние десятилетия не только стало для дантистов очень прибыльным занятием, но и сделало огромный прорыв вперед в научном и технологическом плане.   Тем не менее все разработки последних лет в этом направлении меркнут перед...