1

3. ECHIPAMENTE PENTRU ASIGURAREA MOBILITII

3.1. Fabricarea protezelor i ortezelor

Protezele i ortezele sunt utilizate n terapia medical, cu precdere n ortopedie i n tehnica dentar. n continuare se vor prezenta tipuri de proteze i orteze i materialele din care sunt confecionate. Tehnicile utilizate la fabricarea protezelor i ortezelor sunt corespunztoare materialelor utilizate.

Desigur, protezele i ortezele sunt destinate nlocuirii sau restaurrii unor pri ale corpului uman. Din acest motiv, materialele utilizate trebuie s aib caracteristici asemntoare elementelor biologice nlocuite sau restaurate. Astfel, materialele utilizate trebuie s aib urmtoarele caracteristici:

- rezisten la diferite solicitri mecanice,

- elasticitate sau plasticitate,

- permeabilitate la aer, raze X .a.

- duritate,

- greutate mic,

- s fie confortabile i estetice pentru purttor,

- s fie biodegradabile, pe ct posibil.

Pentru a putea satisface aceste proprieti, de multe ori contradictorii, materialele utilizate n construcia protezelor i ortezelor pot fi:

- metale pure sau aliaje,

- materiale plastice deformabile la cald,

- piele,

- fibre de sticl, kevlar, carbon,

- materiale compozite.

Fiecare protez sau ortez este personalizat, n consecin tehnicile de fabricare a protezelor i ortezelor trebuie s permit execuia corespunztoare pentru a fi purtate de un anumit pacient, caracterizat prin dimensiuni i greutate proprii.

Din punctul de vedere al construciei lor, protezele i ortezele pot fi fixe sau reglabile. Cele fixe trebuie executate prin tehnici care utilizeaz mulajul individual, deci se execut n producie de unicat, iar cele reglabile se execut pe baza unor msurtori antropometrice referitoare la diverse populaii, putnd fi executate n producie de serie.

3.1.1. Materiale i tehnici pentru proteze ortopedice

Prima descriere a unei proteze dateaz din timpul lui Herodot (484 .e.n.), care povestete despre un soldat persan prins n lanuri, care i-a tiat piciorul pentru a se salva i apoi l-a nlocuit cu unul din lemn.

i astzi exist proteze nefuncionale, strict estetice, care nlocuiesc membre umane. Acestea sunt executate, n general, din materiale solide, relativ dure, de tip lemn, metal sau material plastic. Aceste proteze pot fi considerate cu valoare istoric sau, cel puin, o soluie cu un cost foarte sczut.

Protezele ortopedice moderne sunt, n principal, de trei tipuri: proteze convenionale, proteze modulare, cu sau fr vacuum i proteze dinamice. n general, protezele convenionale i modulare se execut pentru membrul inferior. Pentru membrul superior se utilizeaz protezele estetice sau dinamice.

Protezele convenionale sunt executate, n principal, din materiale plastice termoformabile, piele, textile i materiale plastice sau metalice pentru ntrire, unde este cazul (v. fig. 3.1).

Protezele modulare fr vacuum au o pondere nsemnat la noi n ar, din considerente de ordin tehnic, economic i social. Aceste proteze sunt executate dup dou principii moderne: componente de dimensiuni mici i materiale uoare.

Protezele modulare fr vacuum sunt executate din dou pri: proteza propriu-zis i partea cosmetic (v. fig. 3.2). Proteza propriu-zis este executat din metal i lemn sau plastic, iar partea cosmetic poate fi executat din silicon i materiale textile.

Sistemul clasic de protezare este treptat abandonat i nlocuit cu protezele modulare cu vacuum (silicone-suction-socket), care d posibilitatea protezrii la orice vrst i chiar obinerea de performane sportive. Se folosete o manet de silicon plasat pe segmentul restant al membrului inferior sau superior i se asigur prin vacuum solidarizarea protezei pe bontul de amputaie (v. fig. 3.3).

a

b

c

d

Fig. 3.1. Proteze convenionale pentru membrul inferior

a) pentru coaps; b) pentru gamb, c) protez parial mare; d) proteza Chopart

a

b

c

Fig. 3.2. Proteze modulare fr vacuum: a) de coaps, b) pentru dezarticulaia de old,

c) subansambluri ale protezei pentru dezarticulaia de old

Fig. 3.3. Proteza modular cu vacuum pentru coaps

Proteza are urmtoarea componen:

- maneta de silicon cu capacitate de vacuumizare este modalitatea de protezare cu suspensie. Ea permite posibilitatea alinierii protezei pe poziia corect a membrului uman nlocuit;

- printr-un inel metalic reglabil din cptueala de silicon se pot regla dimensiunile manetei n funcie de dimensiunile bontului, cuiul orizontal de susinere este trecut prin inelul de susinere ce leag proteza de maneta de silicon. Inelul este ataat de cptueal printr-un bol filetat, nurubarea sau deurubarea permind reglarea lungimii protezei.

Tabelul 3.1. prezint componena i materialele utilizate pentru cteva tipuri de proteze pentru membrul inferior.

Tabelul 3.1.

DenumireaComponenMateriale

Protez modular pentru gamb- manon elastic intern acoperit cu un manon rigid din rin,

- picior cu articulaie mobil (sau fix) de glezn,

- mbrcminte estetic.Structur metalic din duraluminiu, ce asigur sprijinul manonului i al piciorului.

Protez provizorie pentru gamb- manon elastic intern acoperit cu un manon rigid din plastic,

- picior cu articulaie fix,

- genunchier,

- timp de utilizare 3-5 luni.Structur din aluminiu sau din fibr de carbon.

Protez modular pentru coaps- manon rigid din rin cu contact vacuumatic,

- articulaie de genunchi fix sau mobil,

- picior cu articulaie mobil (sau fix) de glezn,

- mbrcminte estetic.Structur tubular metalic din duraluminiu, ce asigur sprijinul ntre articulaia de genunchi i laba piciorului. Articulaia de genunchi din otel sau titan.

Protez provizorie de coaps- manon elastic acoperit cu un manon rigid din plastic,

- articulaie de genunchi semimobil,

- picior cu articulaie mobil de glezn,

- sistem de curele de fixare pe sold,

- timp de utilizare 4-6 luni.Structur tubular metalic sau din fibr de carbon, combinat cu articulaie de genunchi semimobil.

Protez modular pentru dezarticulaie de old- manon din rin elastic,

- articulaie de old,

- articulaie de genunchi mobil,

- picior cu articulaie mobil sau fix de glezn,

- mbrcminte estetic,

- sistem de fixare.Structur tubular metalic din duraluminiu, ce asigur sprijinul ntre articulaia oldului, a genunchiului i a piciorului. Articulaiile pot fi din oel sau titan.

Odat rezolvat problema cosmetic privind substituia protetic a unui segment de membru amputat, progresele electronicii, informaticii i mecanicii fine au cutat s rspund exigentelor funcionale de nlocuire a unei extremiti.

Protezele dinamice, cunoscute i ca proteze inteligente, membre artificiale, robotizate etc. au la baz principiul prelurii impulsurilor mioelectrice de la nivelul bontului prin senzori specifici i transformarea acestora n micri cu anumii parametri de for i vitez.

La nivelul membrului inferior, aceste proteze se integreaza bine n fazele mersului datorit microprocesoarelor care controleaz flexia genunchiului n timpul fazelor de sprijin i balans. Prin analiza permanent a semnalelor mioelectrice, aceste microprocesoare realizeaz un sistem feed-back, care permite adaptarea micrilor protezei la viteze diferite. Chiar dac sunt mai grele, aceste proteze micoreaz consumul energetic al organismului.

La nivelul membrului superior (v. fig. 3.4) funcia unei proteze este de a prinde i manipula obiecte. Articulaiile protezei permit grade multiple de micare, similar degetelor minii umane, comandate de stimuli mioelectrici de la nivelul bontului, analizai de un microprocesor. Prinderea este soluionat printr-un mecanism de feed-back senzorial cutanat, prin senzorii de la extremitatea protezei, care detecteaz alunecarea.

Fig. 3.4. Exemple de proteze dinamice pentru membrul superior

3.1.2. Materiale i tehnici pentru orteze

n timp ce protezele nlocuiesc anumite pri inexistente ale corpului uman, ortezele sunt instrumente medicale utilizate pentru corectarea i/sau susinerea unor pri existente ale corpului uman. Ortezele sunt, de fapt, instrumente medicale de tip mulaj elastic sau rigid, avnd forma corpului uman n zona de aciune sau de tip schelet metalic pentru corectarea/susinerea poziiei corecte.

Ortezele moderne sunt de trei clase:

- orteze pentru membrul inferior,

- orteze pentru membrul superior,

- orteze pentru coloana vertebral.

Tabelul 3.2 prezint unele tipuri de orteze, materialele componente i poza corespunztoare.

Tabelul 3.2.

DenumireaComponenPoza

Orteze pentru membrul inferior

ORTEZ DE OLD-GENUNCHI-GLEZNPiesa pentru abdomen combinat cu orteza de genunchi-glezn-picior prin articulaii laterale pe old. Sistemul de articulaii este completat de obicei cu sisteme de blocare, dar n unele cazuri articulaia oldului este liber. Pe timpul purtrii, pacientul poate merge cu ajutorul unui cadru de mers sau crje cu sprijin pe antebra.

Tabelul 3.2. - continuare

ORTEZ DE GENUNCHI MOBIL PENTRU LIMITAREA FLEXIEI SI EXTENSIEI Confecionat pe mrimi individuale. Structur multifuncional: dou axe, articulaie special cu unghi reglabil, pelote de cauciuc laterale, care permit stabilizarea articulaiei lezate a genunchiului. Fixarea se realizeaz cu benzi velcro.

ORTEZ DE GENUNCHIModule semiflexibile femurale i tibiale executate din plastic termoformabil, cu articulaii foarte uoare, discrete i foarte stabile. Sistem de securitate cu benzi velcro.

ORTEZ DE GENUNCHI MOBILExecutat din neopren cu articulaie i atele metalice pentru stabilizare n plan frontal i/sau cu benzi ncruciate posterior.

ORTEZ DE GENUNCHI-GLEZNSunt folosite diferite tipuri de sisteme pentru articulaia genunchiului. Pot fi sisteme cu articulaie liber pentru controlul stabilitii sau cu blocaj.

Tabelul 3.2. - continuare

ORTEZ DE OLDSistem modular pentru tratamentul post-operator sau corecia articulaiei oldului. Orteza stabilizeaz articulaia oldului i restricioneaz rotaia extern i aductiv. Articulaiile pot fi uor ajustate la gradul necesar de limitare al micrii.

Orteze pentru membrul superior

ORTEZ MODULAR DE COT DINAMICExecutat din plastic termoformabil, accesoriile velcro faciliteaz ajustarea individual. Design universal pentru a se potrivi att pentru mna stng, ct i pentru mna dreapt.

ORTEZ DE COT NCHEIETURA MINII-MN DINAMICExecutat din plastic termoformabil, are nchidere velcro.

ORTEZ DE COT NCHEIETURA MINII-MNExecutat din plastic termoformabil, nchidere cu benzi velcro facilitnd ajustarea individual. Asigur suportul funcional i imobilizarea cotului.

ORTEZ DE COTExecutat din plastic termoformabil, nchidere cu benzi velcro facilitnd ajustarea individual. Asigur suportul funcional i imobilizarea cotului.

ORTEZ DE NCHEIETURA MINII-MNExecutat din material termoformabil, nchidere prin velcro. Asigur suport funcional i imobilizarea ncheieturii minii, a policelui i degetelor.

Tabelul 3.2. - continuare

ORTEZ DE NCHEIETURA MINII-MNExecutat din plastic termoformabil, nchidere cu benzi velcro. Asigur suportul funcional i imobilizarea ncheieturii minii.

ORTEZ DE NCHEIETURA MINII-MNExecutat din plastic termofomabil, nchidere velcro. Asigur suport funcional i imobilizarea ncheieturii minii, a policelui i degetelor.

ORTEZ DE NCHEIETURA MINII-MN DINAMICExecutat din plastic termoformabil, nchidere prin band velcro i articulaie reglabil. Asigur stabilitatea articulaiei i o limitare variabil a micrii ncheieturii minii.

Orteze pentru coloana vertebral

ORTEZ CERVICAL SCHANZConfecionat dup msura individual sau prefabricat cu nchidere cu band velcro la partea posterioar a gtului. Descarc i stabilizeaz articulaiile coloanei cervicale.

ORTEZ CERVICAL PHILADELPHIAExecutat din plastazot, cu ntrituri adecvate anterior i posterior, compus din dou pri care se fixeaz cu ajutorul unei benzi velcro.

Tabelul 3.2. - continuare

ORTEZ TORACO-LOMBO-SACRAL: CORSET BOSTON PENTRU CIFO-SCOLIOZCorset executat din material termoformabil cptuit, destinat tratamentului ortopedic al cifo-scoliozei.

ORTEZ TORACO-LOMBO-SACRAL: CORSET CHARLESTONCorset executat din plastic termoformabil pe baza mulajului individual. Este un corset de hipercorecie i poziionare pe timp de noapte; se poart numai n timpul somnului.

ORTEZ TORACO-LOMBO-SACRAL: CORSET CHENEAUCorset executat din plastic termoformabil pe baza mulajului individual. Fixarea se face cu ajutorul unor benzi cu catarame.

ORTEZ CERVICO-TORACO-LOMBO-SACRAL: CORSET MILWAUKEESimilar cu cele descrise mai sus, dar include i un inel n zona cervical, fixat de bare ataate corpului corsetului.

3.1.3. Materiale i tehnici pentru proteze dentare

Majoritatea materialelor dentare sunt utilizate la om pentru o perioad mai scurt sau mai lung de timp, ele fiind biocompatibile sau nu. Din acest punct de vedere, materialele dentare sunt de dou tipuri:

- materiale dentare propriu-zise, utilizate n etapele de fabricaie a protezelor dentare (gipsuri, ceruri, amestecuri de formare, metale, ageni abrazivi);

- biomateriale dentare, care vin n contact direct cu esuturile parodontale, le restaureaz i fac legtura dintre protez i aceste esuturi (paste, adezivi, materiale ceramice, implanturi).

Materialele pentru proteze dentare se clasific dup mai multe criterii:

1. dup originea materialului:

- mineral metale, gipsul dentar;

- organic rinile polimerice (acrilice, diacrilice);

- organo-anorganic cimenturile zinc-oxid-eugenol armate (ZOE), rinile diacrilice compozite (RDC);

2. dup relaia de contact cu esuturile moi:

- materiale provizorii, cu durata de contact parodontal de 1-10 zile;

- materiale definitive (cimenturi: fosfat de zinc, policarboxilat de zinc, ciment ionomer de sticl .a.);

- materiale provizorii de fixare (cimenturile ZOE);

3. dup destinaia materialului:

- materiale pentru amprentare;

- materiale pentru dezinfecie i sterilizare;

- materiale pentru modele, machete i forme de turnare;

- materiale pentru proteze (metalice, nemetalice);

- materiale abrazive;

- materiale pentru fixarea provizorie i de durat a protezelor.

Biomaterialele dentare pot fi de trei tipuri: biotolerate, bioinerte sau bioactive.

Materialele dentare biotolerate sunt: oteluri inoxidabile, aliaje Co-Cr-Mo, polimerii de tip polimetacrilat de metil. Local, acestea genereaz un manon fibro-conjunctiv, rezultat din interaciunea osului cu ionii metalici toxici.

Materialele dentare bioinerte sunt: titanul, tantalul i alumino-ceramica, acestea genernd la interfaa cu osul osteogenez de contact.

Biomaterialele dentare bioactive sunt: fosfatul de calciu, ceramica sticloas, biosticlele i hidroxiapatitele. Aceste materiale se caracterizeaz prin apariia osteogenezei de legtur, cu apariia legturii chimice ntre biomaterial i os.

Biomaterialele dentare sunt similare cu biomaterialele utilizate n chirurgia ortopedic, neurochirurgie, chirurgia vascular, chirurgia plastic i oftalmologie.

Materialele pentru amprent sunt clasificate dup cum urmeaz:

1. materiale rigide i demirigide ireversibile:

- gipsul,

- rinile acrilice,

- pastele ZOE;

2. materiale rigide reversibile:

- compoundurile Stents,

- materiale bucoplastice,

- gutaperca,

- cerurile;

3. materiale elastice reversibile:

- hidrocoloizii reversibili;

4. materiale elastice ireversibile:

- hidrocoloizii ireversibili alginatele,

- elastomeri de sintez (polisulfuri, siliconi de adiie i de condensare, polieteri).

O categorie aparte a materialelor de amprent, menionat n literatura de specialitate, o constituie materialele de amprent fotopolimerizabile.

Tehnicile pentru obinerea materialelor de amprent sunt reprezentate, n principal, de amestecarea pulberilor sau pastelor componente. Amprentarea propriu-zis este o tehnic de modelare (obinerea formei iniiale).

Materialele pentru dezinfecie i sterilizare sunt:

- clorul i compuii si (hipocloriii, cloraminele);

- alcooli (crezolii, tricrezolii, clorfenoli);

- aldehide (formaldehida, glutaraldehida);

- peroxizi (perhidrol, ap oxigenat, acid peracetic, permanganatul de potasiu s.a.);

- clorhexidina;

- ageni activi de suprafa.

Tehnicile de dezinfecie i sterilizare sunt reprezentate de imersia n baie de soluie sau de pulverizare.

Materialele pentru modele sunt clasificate dup cum urmeaz:

1. dup criteriul chimic:

- materiale nemetalice (gipsuri dentare, materiale compozite);

- materiale metalice (amalgame, aliaje uor fuzibile, aliaje topite pulverizate, aliaje depuse galvanic);

2. dup tehnica de obinere a modelului:

- prin turnare (gipsuri, materiale compozite);

- prin fulare (amalgame, cimenturi);

3. dup modul de depunere de metale:

- galvanizare;

- pulverizare.

Materialele pentru confecionarea machetelor, care reprezint forma viitoarei proteze dentare, sunt:

- cerurile dentare;

- rinile polimerice (acrilice simple, compozite fotopolimerizabile, masele plastice prefabricate);

- materiale auxiliare (nylon, firul de pr, tije metalice i din material plastic).

Materialele pentru confecionarea protezelor dentare metalice propriu-zise se clasific n funcie de coninutul n metale nobile, dup cum urmeaz:

1. Aliaje nobile, care se clasific, la rndul lor dup:

a. coninutul de metal nobil:

- aliaje nobile cu coninut crescut de aur (>60%);

- aliaje nobile cu coninut sczut de aur (