Коленные протезы — это современные медицинские устройства, в которых используются механизмы и компоненты для имитации нормальной биологической функции коленного сустава у лиц с ампутацией выше колена. В настоящее время используются разнообразные коленные модули, каждый из которых по-разному функционирует, с учетом биомеханики ходьбы пользователя. Коленный модуль обеспечивает стабильность вертикального положения, сгибание конечности при шаге и сопротивление качанию, предотвращают падение, обеспечивают амортизацию ударов при шаге и симметрию походки.
Критерии назначения и выбор коленных протезов зависят от взаимодействия между пользователем и протезом, которое зависит от уровня подвижной активности пользователя, от способности пациента самостоятельно выполнять повседневные задачи. Неправильно понятые функции и неправильная регулировка коленных протезов могут привести к снижению устойчивости, ограничению сгибания стопы, неестественной походке пользователей и другим сложностям.
Падение и стабильность. Стабильность стойки предотвращает падение в вертикальном положении и обеспечивает сгибание на этапе перед началом шага. Ампутация выше колена неразрывно связана с повышенным риском падения. Основные причины падения, вызванные протезированием коленных суставов — это прогибание тела в фазе стойки-сгибания и спотыкание в фазе подготовки к шагу. В обоих случаях на стабильность коленного протеза влияют положение и направление линии нагрузки. Для предотвращения падений во время фазы стойки необходимо правильно рассчитать момент торможения и положение центра колена.
Остеоартрит. Помимо стабильности, при оценке коленного протеза важна способность поглощать удары. Это может защитить суставы активных пользователей от усталости и повреждений. Общепризнано, что остеоартрит связан с длительным использованием протезов конечностей. У многих пользователей наблюдается остеоартрит остаточной конечности. Эта проблема со здоровьем возникает из-за различий в движениях интактной конечности и остаточной конечности. После фазы отталкивания ногой требуется качнуться вперед и поднять вверх, где инерция ноги преобразуется в кинетическую энергию при следующем ударе. Мышцы-разгибатели здоровых коленных суставов способствуют амортизации ударов и торможению ног с помощью угла сгибания. Следовательно, к неповрежденной конечности постоянно прикладываются силы и импульсы, что приводит к увеличению частоты остеоартрита.
Расход энергии и симметрия походки. По сравнению со здоровыми коленями, коленные протезы не могут качаться естественным образом без компонентов, регулирующих движение. Колено создает крутящий момент, влияющий на его кинематику, что в основном приводит к отрицательной работе. Для повышения эффективности и естественности коленных протезов предлагаются фрикционные, пневматические и гидравлические узлы, работающие по оси колена. Также, лиц с ампутацией выше колена, выше метаболические затраты. Высокие энергозатраты в основном вызваны асимметричной походкой из-за движения протеза и нагрузки.
Задача нашего протезно-ортопедического центра, а именно врача и техника-протезиста заключается в том, чтобы подобрать функциональные механизмы и компоненты, адаптированные к восстановлению утраченных функций конкретного человека, с учетом особенностей биомеханики ходьбы и технических возможностей современных коленных протезов.