Мягкие (гибкие) нейлоновые зубные протезы – цены в Санкт-Петербурге

Нейлоновые зубные протезы

Нейлоновые зубные протезы — один из видов съемных ортопедических конструкций. Состоят из нейлонового базиса и искусственных зубов. Нейлон — эластичный полупрозрачный материал, отличающийся легкостью и гипоаллергенностью. Высокие эстетические характеристики конструкции делают такой метод протезирования востребованным. Базис визуально сливается со слизистыми полости рта, что делает протез совершенно незаметным.

Фиксация протеза из нейлона обеспечивается за счет эластичных кламмеров, выполненных из того же материала, что и базис. Это необходимо по эстетическим соображениям — фиксирующие элементы незаметны на фоне десен.

Преимущества нейлоновых протезов

Гибкие зубные протезы из нейлона имеют следующие преимущества:

• Небольшая толщина базиса и легкость конструкции. Прочность материала обеспечивается не за счет толщины, а благодаря его свойствам. Это особенно важно при протезировании верхней челюсти, поскольку за счет малого веса обеспечивается надежная фиксация. Протез занимает меньше места в полости рта, а пациенты отмечают комфорт ношения.
• Эстетичность. Конструкции из нейлона сливаются с цветом слизистых оболочек. Можно выбрать оттенок материала и степень прозрачности, наиболее подходящие конкретному пациенту. Десневые кламмеры обхватывают коронки опорных зубов и так же незаметны при улыбке и разговоре.
• Гипоаллергенность. В составе нейлонового протеза нет метилметакрилата — компонента, который является препятствием для использования акриловых протезов. Нежелательных аллергических реакций на нейлон нет.
• Удобство. Мягкие и эластичные протезы легко устанавливать — для этого пациенту не нужно широко открывать рот.

Есть и у всех съемных протезов и одно общее преимущество — ценовая доступность. Конструкции из нейлона могут быть временным или постоянным решением проблемы адентии.

Недостатки протезов из нейлона

Для мягких зубных протезов характерны несколько недостатков:

• Эластичность и гибкость каркаса и связанные с этим деформации протеза. Жевательная нагрузка распределяется неравномерно, что приводит к быстрому изменению формы конструкции.
• Ускоренная атрофия костной ткани. Ношение любых съемных протезов не избавляет от убыли костной ткани в месте отсутствия собственных зубов. Но неправильная жевательная нагрузка, связанная с мягкостью базиса, приводит к быстрому прогрессированию атрофии десны и кости. Проседание на 2−3 мм может сделать невозможным ношение протеза.
• Травмы десен. Проблема частичных протезов из нейлона — травмирование десен опорных зубов кламмерами. Последние передают нагрузку именно на мягкую ткань, а не на сам опорный зуб. Повреждения могут привести к воспалительным процессам и даже к отслаиванию десен от поверхности зубов.
• Постепенная утрата эстетичности. Протез из нейлона хуже полируется, со временем становится все более шероховатым. Это приводит к быстрому потемнению материала. Кроме того, пластмассовые зубы не соединены с базисом химически: они чаще выпадают, возникает необходимость срочного ремонта протеза. Между искусственными зубами и основой протеза скапливается зубной налет, что повышает вероятность развития заболеваний полости рта.

Показания к установке

Основным показанием к установке съемного нейлонового протеза является частичное отсутствие зубов. Врач может порекомендовать именно этот метод восстановления целостности зубного ряда при наличии у пациента аллергических реакций на металл и акриловые пластмассы. Использование такого протеза может быть целесообразным в ситуациях, когда пациент готовится к протезированию или изготовлению несъемных зубных конструкций.

Узнать цены на нейлоновые зубные протезы и получить консультацию стоматолога-ортопеда вы можете в клиниках «СТОМА». Запишитесь на прием по телефону или через специальную форму на сайте.

Статья о стоматологии: Нейлоновые и гипоаллергенные протезы

 Нейлоновые протезы – один из вариантов съемных  пластинчатых протезов. Некоторые называют их гибкими или эластичными протезами.

 

  Рис 1

Преимущества нейлоновых протезов.

Нейлоновые протезы изготавливаются из натуральных пищевых пластмасс, не содержащих аллергенов. Это значит, что такие протезы безопаснее для здоровья, по сравнению с классическими, к ним быстрее привыкают, так как они не вызывают раздражения слизистой оболочки полости рта.

Особенно показаны таки протезы Пациентам, имеющим аллергию, так как  они полностью исключают токсическое и аллергическое действие на организм. Это также актуально для пациентов с заболеваниями имунной, нервной, эндокринной системы, желудочно-кишечного тракта.

Многие отмечают, что нейлоновые протезы комфортней в ношении и проще в эксплуатации.

Другое преимущество таких протезов – незаметность для  окружающих. Вместо жестких металлических кламмеров (рис.2) на классических протезах, заметных при улыбке мы предлагаем специальные  кламмеры под  цвет десны (рис.3) Никто не будет знать о том, что Вы носите съемный протез! Кроме того, такие кламмеры значительно улучшают фиксацию протеза за счет своей эластичности, не стирают и не расшатывают опорные зубы.

   

  Рис. 2.Металлические кламмеры на акриловом протезе

   

  Рис.3 Дентаальвеолярные кламмеры на нейлоновом протезе
 

Особым преимуществом нейлонового протеза является его  высокая прочность. Сломать такой протез практически невозможно. 

   
Миф о нейлоновом протезе.

На просторах интернета встречается мнение, что нейлоновые протезы выходят из эксплуатации быстрее классических. Но объективно, срок ношения нейлоновых протезов ничем не отличается от акриловых. Нейлоновый протез не имеет шанса сломаться, даже если его уронить, поэтому с точки зрения надежности он еще даст фору классичекому. Ну и конечно, независимо от материала, из которого изготовлена конструкция, на срок службы влияет качество и регулярность ухода за ней. 

Уход за нейлоновым протезом. 

Периодически конструкция должна погружаться в специальный раствор для очищения съемных протезов, чтобы на нем не скапливался налет.
Кроме того, протез необходимо чистить специальной  щеткой как со стороны зубов, так и в месте прилегания протеза к деснам. Чистить протез необходимо с такой же регулярностью, что и свои зубы — утром, вечером, после еды.

 

 

 

 

 

Мягкие нейлоновые зубные протезы — достоинства и недостатки нейлоновых зубных протезов

Мягкие нейлоновые протезы уверенно заняли свою нишу на рынке съемных ортодонтических конструкций. Многие пациенты отдают должное их достоинствам: прочности, эргономичности, легкости привыкания, простоте ухода. Кроме того, нейлоновые протезы стали настоящим спасением для людей, у которых возникают аллергические реакции на другие используемые в протезировании материалы: металлы, акрил. А клиенты сети стоматологических центров «Юнидент» оценили еще и привлекательную стоимость мягких протезов: в наших клиниках их можно изготовить без переплат, но в то же время и без ущерба качеству.

Что представляют собой нейлоновые зубные протезы?

Разумеется, мягкие протезы не целиком состоят из эластичного нейлона — такое название они получили по материалу базиса, на котором крепятся искусственные зубы. Этот каркас полупрозрачен и имеет розоватый оттенок, благодаря чему практически незаметен при использовании. Еще одно принципиальное отличие от традиционных конструкций, которого позволяет добиться нейлон (помимо собственно гибкости) — небольшая толщина стенок, облегчающая нейлоновый зубной протез. В то же время есть и позитивное сходство, объединяющее мягкие протезы с твердыми: прочность и долговечность.

Следует отметить и тот факт, что крепление нейлоновых зубных протезов также эластично, а значит, не требует обточки естественных зубов и установки на них каких-либо механизмов.

Не вредны ли мягкие протезы для здоровья ротовой полости?

Нейлон не токсичен и безопасен для человека, поэтому может без каких-либо ограничений по времени находиться в ротовой полости и контактировать со слизистыми оболочками. Кроме того, при условии соблюдения правил гигиены нейлоновые зубные протезы не являются привлекательной средой для размножения бактерий. Аллергические реакции на нейлон крайне редки. Словом, с точки зрения влияния на здоровье нейлоновые протезы оказываются отличным вариантом.

Однако они, как и любые другие съемные зубные протезы, не решают важную проблему: на месте отсутствующего зуба костная ткань челюсти со временем истончается — предотвратить это могут только импланты. Поэтому современная стоматология рассматривает нейлоновые зубные протезы в первую очередь в качестве временной меры, которая позволяет пациенту жить полноценной жизнью до тех пор, пока не будет проведена имплантация. Как постоянное решение специалисты рекомендуют их лишь в случаях, когда по тем или иным причинам протезирование на имплантах невозможно.

Как ухаживать за нейлоновыми зубными протезами?

Гигиена зубного протеза из нейлона не представляет трудностей. Главное требование — ежесуточная обработка специальным раствором, который можно приобретать в готовом виде либо готовить самостоятельно из порошка. Удобнее всего погружать зубные протезы в такой раствор на ночь. А в течение дня после приема пищи протез допускается чистить зубной щеткой, не вынимая изо рта. Однако важно использовать специальную пасту для зубных протезов, которая не вредит изделию.

Но даже в ситуациях, когда воспользоваться щеткой невозможно, существует приемлемое решение: после еды рот тщательно прополаскивают водой. Правда, водопроводная из-за высокого содержания примесей для этих целей не подходит: необходима кипяченая либо очищенная питьевая вода — бутилированная или прошедшая через бытовой фильтр.

При условии досконального соблюдения этих правил мягкий протез прослужит около 5 лет. При этом он не только не деформируется, но и цвет нейлонового каркаса и искусственных зубов останется неизменным.

Можно ли сэкономить на нейлоновых протезах?

На вынесенный в подзаголовок вопрос можно ответить двояко. С одной стороны, экономия на качестве материалов и работы неизбежно приведет к тому, что зубной протез окажется недостаточно удобным и выйдет из строя раньше времени. Однако возможность для экономии все-таки есть. Обратившись в сеть клиник «Юнидент», вы получите безупречные нейлоновые зубные протезы по весьма привлекательной цене. Это стало возможным благодаря политике сети «Юнидент», исключающей высокие наценки как на материалы, так и на работу.

В то же время стоматологические центры «Юнидент» никогда не практикуют удешевление услуг за счет качества. Мы сотрудничаем с крупнейшими мировыми производителями материалов, постоянно модернизируем используемое при изготовлении зубных протезов оборудование. У нас работают увлеченные профессионалы, которые любят свою работу и для которых дело чести выполнять ее хорошо. Благодаря всему этому наши клиенты имеют возможность сэкономить, не проиграв в качестве зубных протезов любых разновидностей.

Зубные нейлоновые протезы

Ошибочно полагать, что протезы могут понадобиться только в преклонном возрасте из-за частичной или полной потери зубов. Протезирование зубов порой может понадобиться и для молодого человека. Стоматология, как наука, шагает семимильными шагами в сторону медицинского прогресса на благо людей, нуждающихся в подобной помощи.

В представлении многих из нас понятие «зубной протез» ассоциируется с зубами в стаканчике на полке бабушки. Отнюдь. Современные материалы позволяют изготовить протезы таким образом, что не сведущий человек не отличит их от настоящих зубов. Тому примером гибкие нейлоновые протезы.

Протезирование зубов нейлоновыми протезами

Гибкие нейлоновые протезы могут применяться в случаях потери пациентом как 1-2 зубов, так и значительного их количества, когда протез просто необходим для полноценной жизни. Также подобные протезы успешно применяют при различных пародонтозах как шина. В зубоврачебной практике нейлоновые протезы применялись и у детей для предотвращения будущих искривлений зубов. Таким образом, протезирование зубов нейлоновыми протезами имеет широкое применение.

Преимущества использования нейлоновых зубных протезов

Хорошей альтернативой нейлоновым протезам могут выступать акриловые протезы. Но первые предпочтительнее хотя бы потому, что сам нейлон, как материал, прочнее и тоньше, а значит, нейлоновый протез комфортнее расположится в ротовой полости. Кроме того, для фиксации не понадобится дополнительных крючков или коронок на здоровые зубы. А полупрозрачный цвет материала очень схож с естественным цветом зубов. Мощным аргументом в пользу нейлоновых протезов является их гипоаллергенность. Их можно широко использовать для пациентов с различными аллергическими реакциями, в особенности детям.

Чтобы установить гибкий нейлоновый протез нет необходимости особенным образом обрабатывать здоровые опорные зубы. После того, как протез установят в ротовую полость, пациенту необходимо еще около 3 посещений врача-стоматолога. Носить нейлоновый протез можно круглые сутки, снимая только для того, чтобы провести очищение протеза. Для этого достаточно поместить протез в специальный раствор на полчаса, а затем тщательно промыть под проточной водой. Также нет противопоказаний для чистки зубов с зубной пастой: гигиенические процедуры проводятся по привычной схеме – утром и вечером, а также при дополнительной необходимости.

Показания к применению нейлоновых зубных протезов

В качестве особых указаний для применения именно этих протезов можно назвать следующие показания:

• аллергические реакции;
• детский возраст;
• протезирование зубов пациентов с возможно травмоопасной деятельностью.

Нейлоновые протезы устанавливаются на срок до 5 лет, так что в течение этого времени вы будете спокойны за свою улыбку.

Нейлоновые протезы

 

Нейлоновые протезы Валпласт

В нашей клинике мы предлагаем – гибкие нейлоновые зубные протезы по системе Валпласт (Valplast, США).
Преимущества нейлоновых съемных протезов очевидны не только специалистам, но и пациентам, которые их выбрали:

• — Уникальная особенность нейлоновых протезов заключается в том, что при замещении отсутствующих зубов соседние зубы не надо обтачивать – они полностью сохраняются. 

Нейлоновые зубные протезы – современная технология протезирования зубов, которая была разработана американскими учеными и успешно применяется вот уже более 20 лет. Нейлоновые протезы – это отличная альтернатива не только пластмассовым пластинчатым протезам, но также и другим видам протезирования. Съемные протезы из нейлон-содержащего материала можно установливать тем, у кого полностью утрачены зубы, а также тем, у кого отсутствуют 1-2 зуба. Они рекомендованы пациентам, которым по разным причинам противопоказана имплантация или если нет опорных зубов для установки несъемных протезов

Нейлоновые зубные протезы используются для лечения заболеваний нижнечелюстного сустава и для изготовления капп для спортсменов, а так же людям с травмоопасными профессиями, работающими в экстремальных ситуациях. Установка таких протезов не требует предварительной обточки соседних зубов, они фиксируются за счет плотного прилегания к десне и специальных кламмеров. Специалисты любовно называют нейлоновые зубные протезы «мягкими зубами» или «протезами-невидимками». На самом деле они твердые и функциональные, при этом их прозрачное основание  с розовым оттенком, практически сливается с десной и удерживается  креплениями, невидимыми для окружающих. Нейлоновые зубные протезы не натирают слизистую и прочно фиксируются в полости рта. Их нейлоновое основание мягкое и эластичное, оно физиологично прилегает к слизистой оболочке полости рта.

Съемные зубные протезы из нейлона имеют огромное преимущество перед пластмассовыми (бабушкиными) протезами:

• — Нейлон не вызывает аллергию, т.к. не выделяет мономер – вредное химическое соединение, которое отравляет организм.

• — Нейлон негигроскопичен, поэтому в протезе не образуются поры и не размножаются вредные бактерии, вызывающие воспалительные процессы во рту.

• — Нейлоновые зубные протезы гибкие и эластичные, их невозможно сломать. При неравномерной жевательной нагрузке они не изменяются и не деформируются.

• — В нейлоновых протезах нет металлических конструкций, поэтому во рту не  возникают гальванические токи даже при наличии там других несъемных протезов и коронок.

Однако, как и любые съемные зубные протезы, нейлоновые со временем требуют корректировки или замены на новые из-за изменения рельефа слизистой оболочки полости рта .

Уход за нейлоновыми протезами прост и заключается в их своевременной чистке и ополаскивании как протеза, так и полости рта.

 

 Вариант протезирования зубов нейлоновыми протезами рекомендован тем, кто не желает:

• — Препарировать (обтачивать) зубы под коронки, мосты и т. п.

• — Проводить  имплантацию (делать операции).

• — Терпеть присутствие металлических «крючков» (кламмеров), которые могут быть видны при улыбке.

• — Испытывать (даже лёгкую) аллергическую реакцию или гальванизм (реакция на разные металлы).

— Нейлоновые зубные протезы по системе Валпласт обладают всеми вышеуказанными свойствами.

— Собственная
зуботехническая лаборатория. Опыт
работы с системой (Valplast,
США) 6 лет.

 

Нейлоновые зубные протезы: цены в СПб, плюсы и минусы, гибкие нейлоновые протезы

Есть ли противопоказания?

Есть ограничения, при которых нейлоновый протез зубов невозможен. Протезирование запрещается при воспалениях десен и атрофии костной ткани и десен.

Устройство гибкого протеза

Основу нейлонового протеза составляет гибкий полимерный материал в том деснам. Зубо-десневыми кламмерами, которые также выполнены из нейлона, протезы закрепляются во рту за счет охватывания опорных зубов кламмерами.

Плюсы нейлонового протеза

В отличие от традиционных пластмассовых и бюгельных протезов гибкие конструкции лишены металлических деталей, что делает их более комфортными , в том числе с точки зрения внешнего вида. Окрашенные в приближенный к цвету десен цвет, они почти незаметны для окружающих. Немаловажен и тот факт, что эти протезы практически не вызывают аллергических реакций, поэтому рекомендуются людям с аллергией на акрил.

• Для установки гибких протезов не требуется покрывать рядом стоящие опорные зубы коронками.
• При довольно надежной фиксации этих протезов нет нужды использовать разнообразные составы для фиксации в виде гелей, клея и кремов.
• Эти протезы хорошо «приживаются» во рту, пациент быстрее адаптируется к ним.
• Гибкие протезы довольно прочны, их можно использовать более пяти лет при надлежащем уходе и бережном отношении.

Минусы гибких протезов

К недостаткам гибких протезов можно отнести тот момент, что кламмеры, выполненные не из металла, а из полимера, не могут передавать жевательный момент на зубы и потому слизистая оболочка протезного ложа испытывает повышенное давление. Это может приводить к разрушению костной ткани под протезами сокращению высоты десен.

Деформирование протезов в момент пережевывания пищи приводит к неравномерному распределению нагрузки на слизистую под протезом, это может доставлять некоторые неудобства и дискомфорт. Вместе с тем такой протез в целом комфортнее для носки, чем пластмассовый, а потому для протезирования на одном-двух зубах имеет неоспоримые преимущества перед последним.

Поверхность протеза из нейлона плохо полируемая, что требует повышенного внимания к чистоте полости рта и самого протеза. Что касается стоимости такого изделия, то на сегодня она довольна высока, что связано со стоимостью исходного материала, а потому цена протеза будет в разы выше, чем на пластмассовый аналог, и раза в полтора дороже бугельного протеза.

Нейлоновые протезы | Стоматология Космодента

Несмотря на довольно высокие цены на нейлоновые протезы,  популярность нейлоновых (гибких) зубных протезов в Челябинске растет. Это объясняется их долгим сроком службы, удобством в ношении и великолепными эстетическими свойствами.

Дентальный нейлон – материал, специально производимый для зубного протезирования, является одной из разновидностей пластика. В отличие от традиционной твердой пластмассы, использовавшейся раньше для этих целей, он более мягкий и гибкий, что позволяет изделиям из него идеально фиксироваться в полости рта, оставаясь почти незаметными. 

Показания и противопоказания к протезированию зубов нейлоновыми протезами

Можно решить большинство проблем в полости рта, если поставить гибкие нейлоновые протезы, пациенту, у которого:

• частичное или полное отсутствие зубов;
• развился стоматит на фоне ношения других протезов;
• есть аллергия на разные виды материалов, применяемых в стоматологии.

Будет затруднительна установка протезов из нейлона в случае:

• слишком низкой высоты имеющихся зубов;
• значительной атрофии десен;
• наличия в них воспалительных процессов.

Достоинства и недостатки съемных нейлоновых зубных протезов

Мягкие изделия из нейлона – лучшая альтернатива обычным протезам из металла или пластмассы. Особенно это касается ситуаций, когда пациент страдает аллергическими реакциями или нуждается в протезировании только 1-2 зубов. Важнейшее преимущество таких изделий – эластичность. Именно благодаря этому качеству изделие комфортно помещается в полости рта и почти не ощущается даже при высоких жевательных нагрузках.

Достоинства нейлоновых протезов

• гипоаллергенность;
• высокая эстетичность;
• отсутствие необходимости в обтачивании и покрытии коронками опорных зубов;
• возможность использования без дополнительных фиксирующих составов;
• легкость и гибкость используемых материалов, не оказывающих давления на десны;
• прочность и большой срок службы.

Популярность в стоматологии съемный нейлоновый протез завоевал, прежде всего, своей технологией производства, при которой, в отличие от акриловых пластмасс, не используются для полимеризации токсичные компоненты, способные вызывать аллергию.

Также привлекательна его установка тем, что при этом зубы, к которым предстоит его крепление, не подвергаются травмирующей обработке.

Не создавая на них нагрузки, протез может использоваться даже пациентами, склонными к пародонтозу.

Более того, подвижные зубы, окруженные эластичным нейлоном, обретают с ним дополнительную устойчивость. Соответствует действительности название нейлоновых протезов в Челябинске «невидимками».

Их практически невозможно заметить в полости рта благодаря широкому спектру возможных оттенков цвета и особому креплению из того же материала.

При этом их фиксация, схожая с действием жесткой капроновой крышки, очень надежна и не требует использования клеящих составов.

К незначительным недостаткам, имеющимся у этих изделий, относят:

• необходимость бережного ухода с внимательным выбором средств гигиены;
• более высокую в сравнении с материалами предыдущего поколения стоимость нейлонового зубного протеза, которая, учитывая продолжительный срок его службы, окупится в будущем.

Правила ухода за гибкими нейлоновыми зубными протезами

1. Комфортность изделия позволяет забыть о его существовании в полости рта. Его не нужно вытаскивать всякий раз после приема пищи и можно оставлять во рту на ночь. 
2. Для чистки протеза лучше применять средства, специально предназначенные для материала, из которого он изготовлен.
3. Лучше воздержаться при этом от использования отбеливающих и прочих химически активных веществ, способных нарушить цвет и фактуру нейлона. 
4. Помещать его в воду требуется только в случае длительного перерыва в использовании!
5. При однократном вытаскивании он еще долго сохраняет влажное состояние.
6. Изготовляемый для каждого пациента индивидуально, нейлоновый съемный протез, цена на который не должна смущать, требует кропотливой работы нескольких специалистов (техников, стоматологов).
7. Установленный сегодня, он прослужит минимум 10-15 лет, не теряя своего качества и избавляя пациента в будущем от многих проблем в полости рта.

(PDF) Дизайн протеза руки, напечатанного на 3D-принтере, который приводится в действие искусственными мышцами на основе полимера нейлона 6-6

Рисунок 7: (a) Изображение, изображающее эксперименты с захватом на втором прототипе, хранящемся на столе, (b) Экспериментальная установка для

захват против силы тяжести и (c) — (j) успешный захват объектов — вид сбоку, используя установку, показанную на (b).

ТАБЛИЦА III: РЕЗЮМЕ ОБЪЕКТОВ ПРОТЕЗИРОВАНИЯ, КОТОРЫЕ МОЖНО ИЗЛОЖИТЬСЯ ВО ВРЕМЯ

ДАЛЬНЕЙШЕГО ИСПЫТАНИЯ НА ЗАХВАТ И СООТВЕТСТВУЮЩЕЙ МАССЫ

V. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Недорогой функциональный протез руки, напечатанный на 3D-принтере

, предназначенный для того, чтобы иметь возможность индивидуально двигать пальцами

и большой палец, способный взаимодействовать с частями руки для прецизионных захватов

, возможность для выполнения как хватательных, так и

неперехватывающих движений, а также способность захватывать

разнообразных предметов. Он использует новый электротермический привод с использованием искусственной мышцы

на основе нейлона 6-6 (TCP) вместо двигателей постоянного тока

.Это привело к низкой общей стоимости материала

примерно 170 долларов.

Во время тестирования последний прототип протеза

смог надежно захватывать многие объекты. Время захвата каждого объекта составляло

относительно однородно с низкими стандартными отклонениями.

Кроме того, прототип был способен успешно захватывать множество реальных небольших объектов

мира.

Будущие прототипы будут включать в себя дополнительные функции для повышения энергоэффективности

, такие как механизм блокировки, интеграция датчиков

, запястный механизм и система управления

для взаимодействия с пользователем.Охлаждающий вентилятор может быть интегрирован в

, чтобы улучшить время реакции мышц и обеспечить быстрое движение

, что часто требуется в повседневной жизни.

БЛАГОДАРНОСТЬ

Авторы выражают благодарность программе UT Dallas

NanoExplorer за спонсирование этого исследования.

Эта работа частично поддержана Управлением военно-морских исследований

(ONR) Программы молодых исследователей в рамках гранта

номер N00014-15-1-2503.Авторы выражают благодарность

ONR.

ССЫЛКИ

[1] Дж. МакГимпси и Т.К. Брэдфорд, «Услуги по протезированию конечностей и устройства

», Центр нейропротезирования Биоинженерного института

Вустерский политехнический институт, 2008 г.

[2] Д. ван дер Рит. Стопфорт, Дж. Брайт и О. Дигель, «Обзор

и сравнение протезов верхних конечностей», в AFRICON, 2013, 2013,

, стр. 1-8.

[3] Л.Wu, M. Jung de Andrade, RS Rome, C. Haines, MD Lima, R.

H. Baughman и др., «Роботизированный палец, приводимый в действие нейлоновыми мышцами», 2015,

pp. 94310I-94310I- 12.

[4] К. С. Хейнс, М. Д. Лима, Н. Ли, Г. М. Спинкс, Дж. Форуги, Дж. Д.

Мэдден и др., «Искусственные мышцы из лески и швейной нити

», Science, vol. 343, pp. 868-72, 21 февраля 2014 г.

[5] А. Томар и Ю. Тадесс, «Многослойная кожа робота со встроенными датчиками и мышцами

», в SPIE Smart Structures and Materials +

Nondestructive Evaluation и мониторинг здоровья, Лас-Вегас, 2016 г.,

стр.9798-3.

[6] Л. Ву, М. Дж. Де Андраде, Т. Брам, Ю. Тадесс и Р. Х.

Боуман, «Деформируемый робот с тенсегрити структурой, использующий нейлон

искусственных мышц», в SPIE Smart Structures and Materials +

Неразрушающая оценка и мониторинг состояния здоровья, 2016, стр. 97993K-

97993K-12.

[7] Ю. Тадесса, Л. В и Л. К. Сахары, «опорно-двигательный аппарат

Био~d-Вдохновленных робототехнических систем,» Машиностроение, вып.138,

2016.

[8] Л. Сахаран и Ю. Тадесс, «Роботизированная рука с фиксирующим механизмом

, использующая мышцы TCP для применения в протезах руки и

гуманоидов», в SPIE Smart Structures and Materials + Nondestructive

Оценка и мониторинг состояния здоровья, 2016 г., стр. 97970V-97970V-9.

[9] М. К. Ип и Г. Нимейер, «Высокоэффективные роботизированные мышцы из проводящей нейлоновой швейной нити

», Международная конференция IEEE

по робототехнике и автоматизации (ICRA), 2015 г., стр.2313-

2318.

[10] Дж. Т. Белтер и Дж. Л. Сегил, «Механическая конструкция и характеристики

спецификации антропоморфных протезов рук: обзор»,

Журнал исследований и разработок в области реабилитации, вып. 50, стр. 599,

2013.

[11] К. Л. Тейлор и Р. Дж. Шварц, «Анатомия и механика руки человека

», Искусственные конечности, т. 2, pp. 22-35, 1955.

[12] Г. ЭльКура и К. Сингх, «Handrix: оживление человеческой руки», в

Proceedings of the 2003 ACM SIGGRAPH / Eurographics symposium

on Computer animation, 2003, стр.110-119.

[13] (30 августа 2015 г.). Коснитесь Бионики. Доступно:

http://www.touchbionics.com/

[14] Дж. Фороуги, Г. М. Спинкс, Г. Г. Уоллес, Дж. О, М. Е. Козлов, С.

Фанг и др., «Торсионная углеродная нанотрубка. искусственные мышцы, Наука,

т. 334, стр. 494-497, 2011.

[15] К. Андрианезис и А. Цес, «Дизайн антропоморфной протезной руки

, приводимой в движение приводами из сплава с памятью формы», в

Biomedical Robotics and Biomechatronics, 2008.BioRob 2008. 2-я

Международная конференция IEEE RAS и EMBS, 2008 г., стр. 517-522.

[16] (28 марта 2016 г.). Dynalloy Inc. Доступно: http://www.dynalloy.com/

915

Недорогой протез стопы имитирует естественную ходьбу | MIT News

Технология протезирования конечностей развивается семимильными шагами, предоставляя инвалидам широкий спектр бионических возможностей, включая искусственные колени, управляемые микрочипами, сенсорные ноги, управляемые искусственным интеллектом, и роботизированные руки, которыми пользователь может управлять с помощью своего разума.Но такие высокотехнологичные конструкции могут стоить десятки тысяч долларов, что делает их недоступными для многих людей с ампутированными конечностями, особенно в развивающихся странах.

Теперь инженеры Массачусетского технологического института разработали простой недорогой пассивный протез стопы, который они могут адаптировать к индивидуальным потребностям. Учитывая вес и размер тела пользователя, исследователи могут настроить форму и жесткость протеза стопы так, чтобы походка пользователя была похожа на походку здорового человека. По их оценкам, стопа при широкомасштабном производстве могла бы стоить на порядок меньше, чем существующие продукты.

Индивидуально разработанные протезы основаны на разработанной исследователями структуре дизайна, которая обеспечивает количественный способ прогнозирования биомеханических характеристик пользователя или поведения при ходьбе на основе механической конструкции протеза стопы.

«[Ходьба] — это нечто столь важное для нас, как людей, и для этого сегмента населения, у которого ампутация нижних конечностей, у нас просто нет теории, чтобы сказать:« Вот как именно мы должны проектировать жесткость и геометрию ». шага для вас, чтобы вы могли ходить так, как хотите », — говорит Амос Винтер, доцент кафедры машиностроения Массачусетского технологического института.«Теперь мы можем это сделать. И это супер мощно ».

Уинтер и бывшая аспирантка Кэтрин Олеснавадж подробно рассказывают об этой структуре в документе IEEE Transactions on Neural Systems and Reservation. Они опубликовали результаты своих новых протезов стопы в журнале ASME Journal of Mechanical Design вместе с аспирантом Виктором Простом и инженером-исследователем Уильямом Бреттом Джонсоном.

Походкой

В 2012 году, вскоре после того, как Винтер стал преподавателем Массачусетского технологического института, к нему обратился производитель протезов Jaipur Foot из Джайпура, Индия.Организация производит пассивные протезы стопы, предназначенные для людей с ампутированными конечностями в развивающихся странах, и ежегодно жертвует более 28 000 моделей пользователям в Индии и других странах.

«Они делают эту ступню более 40 лет, и она прочная, поэтому фермеры могут использовать ее босиком на улице, и она относительно реалистична, поэтому, если люди идут в мечеть и хотят молиться босиком, они «, — говорит Винтер. «Но он довольно тяжелый, а внутренняя структура сделана вручную, что сильно различается по качеству продукции.

Организация спросила Винтера, может ли он разработать лучшую, более легкую ногу, которая могла бы производиться серийно по низкой цене.

«В этот момент мы начали спрашивать себя:« Как нам проектировать эту ногу, как инженеры? » Как мы должны прогнозировать производительность, учитывая жесткость стопы, механическую конструкцию и геометрию? Как нам все это настроить, чтобы заставить человека ходить так, как мы хотим, чтобы он ходил? »- вспоминает Винтер.

Команда под руководством Олеснаваджа сначала искала способ количественно связать механические характеристики протеза с ходьбой пользователя — фундаментальная взаимосвязь, которая никогда прежде не была полностью кодифицирована.

В то время как многие разработчики протезов ступней сосредоточились на воспроизведении движений здоровых ступней и лодыжек, команда Винтера использовала другой подход, основанный на их понимании того, что люди с ампутированными конечностями, потерявшие конечность ниже колена, не могут почувствовать, что такое протез. нога делает.

«Одно из важнейших открытий, которые мы получили, заключалось в том, что для пользователя ступня похожа на черный ящик — она ​​не связана с его нервной системой, и они не взаимодействуют со ступней напрямую», — говорит Винтер .

Вместо того, чтобы разработать протез стопы, воспроизводящий движения здоровой стопы, он и Олеснавадж решили разработать протез стопы, который бы производил движения голени, аналогичные движениям голени здорового человека при ходьбе.

«Это действительно открыло нам пространство для дизайна», — говорит Винтер. «Мы потенциально можем радикально изменить ступню, если заставим нижнюю часть ноги делать то, что мы хотим, с точки зрения кинематики и нагрузки, потому что это то, что воспринимает пользователь.”

Имея в виду голень, команда искала способы связать, как механика стопы соотносится с тем, как голень движется, когда ступня соприкасается с землей. Для этого исследователи обратились к существующему набору данных, включающему измерения шагов, сделанных здоровым ходунком с заданным размером и весом тела. На каждом шаге предыдущие исследователи регистрировали силы реакции опоры и меняющийся центр давления, испытываемый ступней ходунка, когда она раскачивалась с пятки на носок, а также положение и траекторию движения голени.

Винтер и его коллеги разработали математическую модель простого пассивного протеза стопы, которая описывает жесткость, возможные движения и форму стопы. Они включили в модель силы реакции земли из набора данных, которые они могли суммировать, чтобы предсказать, как нижняя нога пользователя будет преобразована за один шаг.

С помощью своей модели они затем настроили жесткость и геометрию моделируемого протеза стопы для получения траектории голени, которая была близка к размаху трудоспособного тела — показатель, который они считают минимальной «ошибкой траектории голени».

«В идеале мы должны идеально настроить жесткость и геометрию стопы, чтобы точно копировать движения голени», — говорит Винтер. «В целом, мы увидели, что можем чертовски близко подойти к работоспособному движению и нагрузке с пассивной структурой».

Развитие по кривой

Затем группа стремилась определить идеальную форму моноблочного протеза стопы, который был бы простым и доступным в производстве, при этом сохраняя траекторию ноги, очень похожую на траекторию здоровых ходунков. .

Чтобы определить идеальную форму стопы, группа использовала «генетический алгоритм» — распространенный метод, используемый для отсеивания неблагоприятных вариантов в поисках наиболее оптимальных конструкций.

«Так же, как популяция животных, мы создали популяцию ног, все с разными переменными, чтобы образовать разные формы кривых», — говорит Винтер. «Мы загрузили их в моделирование и рассчитали ошибку траектории их голени. Те, у которых была высокая ошибка, мы убили ».

Те, которые имели меньшую ошибку, исследователи далее смешивали и сопоставляли с другими формами, чтобы развить популяцию к идеальной форме с минимально возможной ошибкой траектории голени.Команда использовала широкую кривую Безье, чтобы описать форму стопы, используя только несколько выбранных переменных, которые можно было легко изменить в генетическом алгоритме. Получившаяся форма ступни была похожа на вид сбоку тобоггана.

Олеснавадж и Винтер пришли к выводу, что, настроив жесткость и форму кривой Безье в соответствии с массой и размером тела человека, команда сможет создать протез стопы, который генерирует движения ног, аналогичные нормальной ходьбе. Чтобы проверить эту идею, исследователи изготовили несколько футов для добровольцев в Индии.Протезы были изготовлены из обработанного нейлона — материала, выбранного из-за его способности аккумулировать энергию.

«Что круто, это не ведет себя как здоровая ступня — нет голеностопного или плюсневого сустава — это всего лишь одна большая структура, и все, что нас волнует, — это то, как голень движется в пространстве», — говорит Винтер. «Большая часть тестов проводилась в помещении, но один парень выбежал на улицу, ему так понравилось. Это делает твои шаги пружиной «.

В дальнейшем команда стала партнером итальянской компании Vibram, производящей резиновые подошвы — гибкие походные ботинки и кроссовки, похожие на ноги.Компания разрабатывает реалистичное покрытие для протеза команды, которое также даст ноге некоторое сцепление с грязной или скользкой поверхностью. Этой весной исследователи планируют протестировать протезы и покрытия на добровольцах в Индии.

Винтер говорит, что простая конструкция протеза стопы может быть гораздо более доступным и долговечным вариантом для таких групп населения, как солдаты, желающие вернуться на действительную военную службу, или ветераны, желающие вести активный образ жизни.

«Обычная пассивная стопа в U.S. market будет стоить от 1000 до 10 000 долларов, изготовленный из углеродного волокна. Представьте, что вы идете к своему протезисту, он снимает несколько мерок, отправляет их нам, а мы отправляем вам нейлоновую стопу, изготовленную по индивидуальному заказу, за несколько сотен долларов. Эта модель потенциально меняет правила игры в отрасли, потому что мы можем полностью измерить ногу и настроить ее для отдельных лиц, а также использовать более дешевые материалы ».

Это исследование частично финансировалось Центром технологий и дизайна MIT Tata.

Крышка для протезов — Крышка для протезов ProsthStyle

Представляем вам ProsthStyle

Улучшенный чулок для протезов естественного вида из прочной эластичной ткани, поэтому вы можете использовать его практически для всех типов протезов, например, для нейлоновых чулок (косметических чулок Perlon).

ОСОБЕННОСТИ

Отличное скольжение под одеждой Протезный чехол ProsthStyle

обеспечивает отличную скользкость под одеждой. Брюки или юбка будут плавно скользить по протезу за счет спецификации материала и его обработки.

3D реалистичный внешний вид Протезный чехол

ProsthStyle имеет потрясающий трехмерный реалистичный внешний вид с детализированной структурой кожи и подкожной клетчатки.Доступны две версии — женская (без волос) и мужская (с волосами).

Легкий Протезный чехол

ProsthStyle очень легкий и не оказывает заметного влияния на окончательный вес протеза. Максимальный вес 45 грамм (1,59 унции), он уменьшается с увеличением протеза нижней части.

Моющийся

Протезный чехол Prosthstyle можно стирать в стиральной машине при температуре до 40 ° C (105 ° F).

Долговечный

Протезный чехол Prosthstyle изготовлен из очень эластичного и прочного материала, не подверженного царапинам.

Химическая стойкость

Протезное покрытие Prosthstyle может быть устойчивым к химическим веществам, таким как спирт, дезинфицирующее средство, ацетон. Перед использованием химикатов мы рекомендуем проверить отходы или неиспользуемые детали, чтобы убедиться в том, что крышка протеза ProsthStyle не повреждается.

Много разных применений

Протезный чехол Prosthstyle может использоваться при различных уровнях ампутации. Его можно отрезать, подогнать, приклеить к протезу или надеть на протезную лунку прямо на коже.Материал дерматологический безупречный.

Простой заказ

Протезный чехол Prosthstyle можно заказать, выбрав из 6 размеров, 26 цветов кожи, выбрав левую или правую сторону и выбрав пол. См. Таблицу размеров.

КАК ЗАКАЗАТЬ

Для успешного заказа вам необходимо выполнить следующие 4 шага:

ШАГ 1: пол

Укажите ГЕНДЕРНЫЙ тип протезного покрытия ProsthStyle:

M = самец (с волосками)

F = Самка (без волосков)

ШАГ 2: сбоку

Укажите СТОРОНУ ампутации:

L = Левый

R = Правый

ШАГ 3: размер

УКАЗАТЬ РАЗМЕР протезного чехла ProsthStyle:

XS — S — M — L — XL — XXL

См. Таблицу размеров .

Советы: Измеренный размер соответствует размеру используемого протезного покрытия ProsthStyle. Выберите размер протезного чехла, соответствующий вашему измерению, или, если размер находится между размерами, выберите следующий размер ниже. Не выбирайте размер больше вашего измерения или более чем на один размер ниже измерения.

ШАГ 4: цвет

Уточните ЦВЕТ протезного чехла ProsthStyle:

01 — 26

См. ЦВЕТОВОЕ РУКОВОДСТВО .

Советы. Цвета на вашем мониторе могут отличаться от цветов на протезном чехле ProsthStyle. По вашему запросу мы можем предоставить вам распечатанный цветовой справочник.

Следует сравнить цвет кожи пользователя и протезное покрытие ProsthStyle на участке кожи чуть ниже коленного сустава.

Пожалуйста, отправьте нам заказ в формате, как в примере ниже:

PSPC — F — L — XL — 09

PSPC (ProsthStyle Prosthetic Cover) — ( M ale / F emale) — ( L eft / R ight) — (Размер) — (Цвет)

Куда ЗАКАЗАТЬ

Вы можете заказать протезное покрытие ProsthStyle непосредственно у нас или связаться с нашими партнерами, указанными ниже:

Protheseus GmbH

Liebigstraße 13
91126 Schwabach
Германия

Телефон: +49 (0) 9122 88707-0

Факс: +49 (0) 9122 88707-29

Эл. Почта: info @ protheseus.de

Интернет: http://www.protheseus.de/

* Торговая зона: Германия, Австрия

OrtoPed Inc.

373 McCaffrey St.
Montréal, QC h5T 1Z7
Canada

Телефон: (514) 342-6161

Бесплатно: 1 (800) 363-8726

Факс: (514) 342-7565

Эл. Почта: [email protected]

Интернет: http: // www.ortoped.ca

* Торговая зона: США, Канада

ING corporation, s.r.o.

Манесова 1259
Фридлант-над-Остравичи
Чешская Республика

Телефон: +420558663215

Факс: +420558663217

Эл. Почта: [email protected]

Интернет: http://www.ingcorporation.cz

* Площадь продажи: Словакия, Чехия

Изучение экзотических материалов для 3D-печати, используемых в протезировании

Те, кто знаком с материалами для 3D-печати, знают, что полимолочная кислота (PLA) — чрезвычайно популярный материал.Он прочный, недорогой и с ним легко печатать. PLA отлично подходит для широкого спектра применений, но есть и другие варианты материалов. Нейлон известен своей прочностью, но, как известно, его трудно успешно печатать. Другие пластмассы, такие как поливиниловый спирт (ПВА), могут растворяться в воде, что делает его идеальным выбором для материала подложки, поскольку его легко удалить.

В индустрии протезирования 3D-печать становится жизнеспособным производственным процессом.Поскольку требуется высокий уровень качества, бывают ситуации, когда PLA и другие распространенные материалы не совсем подходят. Компании, занимающиеся протезированием и бионикой, ищут возможность использовать более экзотические материалы, чтобы улучшить свои продукты.

Прежде всего, протезы должны быть легкими и удобными. Если протез имеет электрическое или механическое питание, он считается бионическим протезом. Желательно, чтобы бионические продукты были как можно более простыми, поэтому для уменьшения сложности могут потребоваться гибкие детали.Бионическое протезирование также может иметь сенсорные возможности для обратной связи с пользователем, поэтому может потребоваться электроника. Все эти критерии дизайна могут быть достигнуты за счет использования специальных материалов, которые делают немного больше, чем просто обычный PLA.

Нить, армированная углеродным волокном

Нить, армированная углеродным волокном (CFR), представляет собой материал для 3D-печати, содержащий короткие углеродные нити. Он жестче, чем большинство нитей, и является отличным выбором, если необходимо оптимизировать вес и жесткость.Одно из таких приложений — гнездо для протезов ног. Гнездо — это часть, которая соединяет ногу человека с протезом. Людям с ампутацией ноги требуется, чтобы их протез был легким и жестким, и нить CFR соответствует обоим этим критериям.

Этот материал состоит из коротких углеродных нитей, подвешенных в пластике, таком как PLA или нейлон. Все эти пластмассы классифицируются как термопласты, что означает, что их можно переплавлять. Это свойство материала может быть весьма выгодным.Как правило, остаточная конечность инвалида немного меняет форму в течение месяцев или лет. Это может вызвать дискомфорт, если их лунка не меняет форму. Если необходимо внести изменения в гнездо, нить CFR можно просто нагреть, чтобы смягчить ее, а затем изменить форму.

Углеродный композитный материал отличается от нити CFR. Он состоит из плетеных углеродных листов, склеенных эпоксидной смолой. Не размягчается при нагревании. Это связано с тем, что эпоксидная смола классифицируется как термореактивный полимер.Это означает, что в процессе отверждения он подвергается химической реакции, в результате чего он навсегда затвердевает.

Гнезда для протезов из композитного углеродного волокна на самом деле прочнее, чем материал из углеродного волокна, напечатанный на 3D-принтере, но они дороги, сложны в производстве и их трудно изменить. Вот почему некоторые протезы теперь изготавливают методом 3D-печати с использованием нити CFR. С помощью 3D-сканирования остаточной конечности инвалида можно распечатать глазницу, которая очень точно фиксирует каждую деталь. Это обеспечивает более удобную посадку.3D-печать гнезда намного быстрее и дешевле, чем традиционный метод создания протезов гнезда.

Гибкая нить

В отличие от большинства материалов для 3D-печати, термопластичный полиуретан (ТПУ) мягкий и гибкий. Этот материал идеально подходит для создания гибких суставов и находит применение в таких применениях, как протезы пальцев и в качестве мягких прокладок для протезов суставов.

Гнезда для протезов, изготовленных из жестких материалов (таких как нить CFR), могут стать неудобными, если давление распределяется неравномерно.Мягкая внутренняя подкладка обеспечивает амортизацию и поддержку, повышая комфорт для пользователя. Поскольку 3D-печать может создавать сложные формы, можно напечатать сетчатую структуру, которая обеспечивает поток воздуха через розетку. Такая вентиляция очень необходима, поскольку скопление влаги может вызвать дискомфорт.

TPU также используется в бионических руках в качестве материала для гибких пальцев. Вместо использования жесткого механизма использование гибких и податливых механизмов для передачи сил может привести к более естественному движению.Использование гибких материалов в совместимых механизмах уменьшает количество деталей, устраняет необходимость в смазке и значительно ускоряет процесс сборки и производства.

Проводящая нить

3D-печать обычно используется для производства механических компонентов, но некоторые волокна являются электропроводными и могут использоваться во множестве интересных электронных приложений. Магали Дарнис (магистр наук) сделала это темой своей магистерской диссертации. Магали использовала материал, известный как ETPU, для создания 3D-печатных датчиков.

ETPU сочетает в себе углеродный порошок и TPU для разработки гибкого и электропроводящего полимера, который можно напечатать на 3D-принтере. Хотя ETPU содержит углерод, он сильно отличается от нити CFR. Это потому, что он использует порошок графена вместо коротких углеродных волокон. Графен легко проводит электричество, но не добавляет механической прочности. Существуют и другие типы проводящих нитей, но они жесткие, а иногда и хрупкие. В других приложениях это может быть желательно, но для бионики гибкость ETPU позволяет встраивать гибкие, подходящие по форме датчики в носимые устройства.

В настоящее время датчики, напечатанные на 3D-принтере, используются только в прототипах бионики, но ETPU доказал свою эффективность в таких приложениях, как сенсорные датчики в бионических кончиках пальцев. Чтобы создать сенсорный датчик, две поверхности ETPU печатаются с небольшим воздушным зазором между ними. Эти поверхности будут сближаться при надавливании на кончик пальца. Когда эти поверхности соприкасаются, он замыкает цепь, и этот сигнал можно использовать, чтобы сообщить пользователю, когда он крепко схватил объект.

Этот двоичный (вкл. / Выкл.) Датчик касания является одним из самых простых датчиков 3D-печати, и его можно модифицировать для создания более сложных датчиков, таких как датчики деформации, датчики вибрации и датчики силы.

Одним из основных преимуществ датчиков для 3D-печати является то, что они упрощают и ускоряют производство. С датчиками, напечатанными на 3D-принтере, готовые компоненты не нужно вручную прикреплять к объекту. Вместо этого датчики могут быть частью самого процесса печати.

Хотите узнать, как Shapeways может помочь удовлетворить потребности вашей медицинской отрасли? Свяжитесь с нашей командой сегодня, чтобы получить индивидуальную консультацию.

Улучшение походки | MIT Technology Review

В 2012 году, вскоре после того, как Амос Винтер, SM ’05, PhD ’11, присоединился к факультету машиностроения, к нему обратился производитель протезов Jaipur Foot, который жертвует тысячи своих протезов ног пользователям в Индии. и в других местах каждый год.«Они делают эту ногу более 40 лет, и она прочная, поэтому фермеры могут использовать ее босиком на открытом воздухе, и она относительно реалистична», — говорит Винтер. «Но он довольно тяжелый, а внутренняя структура сделана вручную, что сильно различается по качеству продукции». Jaipur Foot попросил Винтер разработать лучшую и более легкую ступню, которая могла бы производиться серийно по низкой цене.

Переосмысливая типичный дизайн стопы, команда Винтера во главе с Кэтрин Олеснавадж ’12, SM ’14, PhD ’18 поняла, что люди с ампутированными конечностями, потерявшие конечность ниже колена, не чувствуют того, что делает протез стопы.«Для пользователя ступня — это просто черный ящик», — говорит Винтер. «Это не связано с их нервной системой, и они не взаимодействуют с ногой как следует».

Таким образом, вместо того, чтобы пытаться воспроизвести движения здоровой стопы, они сосредоточились на движениях голени.

После разработки математической модели, описывающей жесткость, возможное движение и форму протеза, они подключили данные о силах реакции земли, полученные от трудоспособных ходунков, которые они могли суммировать, чтобы предсказать, как нижняя часть ноги пользователя будет двигаться через один шаг.Затем они настроили жесткость и геометрию моделируемой стопы, чтобы получить траекторию движения голени, аналогичную движению здорового тела.

Чтобы определить идеальную форму ступни, группа смоделировала различные ступни, исключив из модели формы, которые не давали ничего близкого к здоровой походке. Затем они смешали и сопоставили черты остальных фигур, чтобы получить ту, которая дает наиболее естественную траекторию голени. Результат похож на вид сбоку тобоггана.

Олеснавадж и Винтер пришли к выводу, что если они меняют жесткость и форму в зависимости от веса и размера тела человека, протез также будет генерировать движения ног, аналогичные ходьбе при здоровой ходьбе. Чтобы проверить эту идею, они создали несколько ножек для добровольцев в Индии из обработанного нейлона — материала, выбранного из-за его способности аккумулировать энергию.

«Что круто, это не ведет себя как здоровая ступня — нет голеностопного сустава или плюсневого сустава», — говорит Винтер. «Это всего лишь одна большая структура, и все, что нас волнует, — это то, как голень движется в пространстве.Большая часть тестов проводилась в помещении, но один парень выбежал на улицу, ему так понравилось. Это делает твои шаги пружиной «.

Итальянский производитель походных ботинок Vibram разрабатывает реалистичное покрытие для протеза, которое также обеспечит сцепление на грязной или скользкой поверхности. Следующим летом исследователи планируют испытать протезы и покрытия на добровольцах в Индии.

«Эта модель потенциально меняет правила игры в отрасли, — говорит Уинтер, — потому что мы можем полностью измерить ногу и настроить ее для отдельных людей, а также использовать более дешевые материалы.”

Нейлоновые покрытия для протезов — Medalin Prosthetic Services

Щелкните стрелку, чтобы развернуть / свернуть

Нейлоновые тканевые покрытия эндоскелетных протезов ниже колена, изготовленные из пряжи нейлона 66 70 денье, доступны в трех цветовых оттенках.

MB Светлый Светлый 9060

Длина CM	Оттенок	Маркер	Код продукта
40 *	Светлый оттенок	Желтый	MBK1L
45 *	45 *	50 *	Светлый тон	Красный	MBK3L
40 *	Средний оттенок	Желтый	MBK1M
45 *		9060 Синий	45 *		9060 Синий *	Средний оттенок	Красный	MBK3M
40 *	Темный оттенок	Желтый	MBK1D
45 *									Темный тон	Красный	MBK3D

Максимальное боковое растяжение (Y) 30 см, максимальная окружность (X) 60 см.
* На эндоскелетных покрытиях это объемное измерение от пятки до верха изделия (L).

Нейлоновые ткани для эндоскелетных протезов выше колена, изготовленные из пряжи нейлон 66 70 денье, доступны в трех цветовых оттенках.

9060 красный MAK3L 906 06 MAK1M 100 * 100 9060 100

Длина CM	Оттенок	Маркер	Код продукта
85 *	Светлый оттенок	Желтый	MAK1L
85 *	Желтый силиконовый ремешок	85 *	Светлый
90 *	Светлый оттенок	Синий	MAK2L
90 *	Светлый оттенок с силиконовой лентой	Синий	MAK2LS6
95 *	Светлый тон с силиконовой лентой	Красный	MAK3LS
100 *	Светлый оттенок	Светло-зеленый	MAK4L	906 906 906 MAK4L	100 * 906 906 MAK4L	100 * 906	Зеленый	MAK4LS
85 *	Средние тона	Желтый
90 *	Средние тона	Синий	MAK2M
95 *	Средние тона	Красный	MAK3M
MAK3M
85 *	Темный тон	Желтый	MAK1D
90 *	Темный оттенок	Синий	MAK2D		956 * 9060	MAK2D	956 9060
100 *	Темный тон	Зеленый	MAK4D

Максимальное боковое растяжение (Y) 39 см, максимальная окружность (X) 78 см.
* На эндоскелетных покрытиях это объемное измерение от пятки до верха изделия (L).

Инженеры MIT создают недорогой протез стопы, который приближается к естественной походке.

Инженеры из MIT разработали обтекаемый протез стопы, который позволяет пользователям ходить плавными движениями и может быть изготовлен по невысокой цене.

По словам инженеров Массачусетского технологического института (MIT), нейлоновый протез можно производить массово и легко регулировать в соответствии с размером и весом конкретного пользователя.

Протез стопы был разработан для людей с ампутированными конечностями в странах с низким и средним уровнем дохода, но инженеры считают, что их изобретение также может подорвать местный рынок в США.

«Обычная пассивная ножка на рынке США будет стоить от 1000 до 10000 долларов, сделанная из углеродного волокна», — сказал Амос Винтер, доцент кафедры машиностроения, который работал на ступне вместе с руководителем проекта Кэтрин Олеснавадж, бывшей аспиранткой Массачусетского технологического института. .

«Представьте, что вы идете к своему протезисту, он снимает несколько мерок, отправляет их нам, а мы отправляем вам нейлоновую стопу индивидуального дизайна за несколько сотен долларов», — продолжил Винтер.«Эта модель потенциально меняет правила игры в отрасли, потому что мы можем полностью измерить ногу и настроить ее для отдельных лиц, а также использовать более дешевые материалы».

По словам инженеров, движение, которое пользователи испытывают при ношении одного из этих протезов, близко к движению человека, идущего двумя ногами.

Чтобы достичь этого, инженеры сосредоточились на приближении общего движения голени, вместо того, чтобы копировать механику стопы с суставами в голеностопном суставе и пальцах ног.

Это отход от традиционного протезирования, но Винтер и его команда были вдохновлены отзывами о том, что инвалиды, потерявшие конечность ниже колена, не могут почувствовать специфическое движение своего протеза.

«Одно из важнейших открытий, которые у нас были, заключалось в том, что для пользователя ступня похожа на черный ящик — она ​​не связана с его нервной системой, и они не взаимодействуют со ступней напрямую», — сказал Винтер. .

«Это действительно открыло нам пространство для дизайна», — продолжил он. «Мы потенциально можем радикально изменить ступню, если заставим нижнюю часть ноги делать то, что мы хотим, с точки зрения кинематики и нагрузки, потому что это то, что воспринимает пользователь».

Проект был инициирован Jaipur Foot, организацией, которая производит и раздает протезы в Индии.Группа хотела альтернативу реалистичной, но тяжелой и сложной в изготовлении ноге, которую она производила в течение 40 лет.

В ответ на это исследователи разработали новую основу для конструкции протезов, которая предсказывает, как человек будет ходить в ответ на различные протезы.

Для этого они разработали математическую модель, описывающую жесткость протеза, возможное движение и форму, и объединили ее с существующими данными о шаге.

Паралимпийский дизайн: лезвия Flex-Foot Cheetah

Затем они придумали свои собственные конструкции.Они выбрали лучший из числа претендентов, запустив генетический алгоритм — симуляцию выживания сильнейшего, которая оставит в силе только самую надежную и устойчивую конструкцию стопы.