1. Főoldal
2. Blog
3. Rovat: Protézis, művégtag
4. Hogyan történik egy protézis elkészítése?

Hogyan történik egy protézis elkészítése?

---

Rovat:  Protézis, művégtag 

Szerző: Joachim Dohmeier

Utolsó frissítés: 2023. július 14.

Az alsó végtag protézisek – és úgy általában a művégtagok –  hosszú ideje jelen vannak az emberiség történetében. Már évezredekkel ezelőtt élt az emberben a vágy a teljesebb élet visszaállítása iránt egy-egy végtag elvesztése után, napjainkban pedig egészen gyors ütemű és elképesztő technikai fejlesztések történnek a protézis készítés területén.

Ugyanakkor mégis keveset tudunk arról, hogy hogyan is „működnek” az alsó és felső végtag protézisek, ezért most teszünk egy kis utazást abba a nem mindennapi, és az átlagember számára ismeretlen világba, ahol a művégtagok születnek. 

Élet a művégtagok előtt: természetesnek vesszük a végtagjaink meglétét

Ameddig minden végtagunk megvan, addig nem gondolunk arra, hogy mi lenne, ha azok nélkül kellene élnünk. Teljesen természetesnek vesszük, hogy járunk, ugrálunk, sportolunk. Ugyanez a helyzet a karokkal is: képesek vagyunk velük fogni és úszni, cipekedni, de akár olyan finom mozdulatokat is végezni, mint például a varrás, vagy egy miniatűr festmény elkészítése egy rizsszemre.

Még hosszasan sorolhatnánk azokat a mindennapi tevékenyégeket, amiket teljesen magától értetődőnek tekintünk akkor, ha valamennyi végtagunk megvan. Előfordulhat azonban, hogy amit addig természetesnek vettünk, az egyszer csak eltűnik, mi pedig hirtelen rájövünk, hogy mit is veszítettünk el.

Ez a veszteség minden esetben egy hatalmas trauma, amivel meg kell birkózni, és el kell fogadni a kialakult helyzetet, különben a páciens kaphat bármilyen modern, high-tech protézist, az nem fog működni. 

Amit a protézis készítés során megpróbálunk utánozni

Abba is csak kevésszer gondolunk bele, hogy a testünk mennyire finom szerkezet. Sőt, valószínűleg az eszünkbe sem jut, hogy egy olyan egyszerűnek tűnő feladat, mint például egyetlen lépés megtétele, milyen bonyolult és összetett műveletsor elvégzését igényli a szervezetünktől. Számunkra ez olyan, mint a levegővétel – oda sem figyelünk rá, egyszerűen csak megtörténik.

Az agy kiadja a parancsot, az izmok pedig engedelmeskednek. De mi történik akkor, ha nem? Egy kar elvesztése a legegyszerűbb és leghétköznapibb tevékenységek elvégzését is képes megakadályozni, mint amilyen például a cipő bekötése. Ami viszont ennél sokkal lényegesebb, hogy olyan alapkészségek is elvesznek vele, amik egy munka elvégzéséhez szükségesek.

Az alsó végtag elvesztése a mozgásban korlátoz, de komoly pszichikai károkat is okozhat, amiket szintén le kell küzdeni a teljes gyógyuláshoz, és a boldog élethez. A pszichológiai következményeket leszámítva a protéziseknek tehát rengeteg olyan műveletet kellene utánozniuk, illetve végrehajtaniuk, amik nélkül akár egy egyszerű hétköznap is rémálommá válhat.

A robotika és a bionika segítségével ma már olyan modern protézisek is készülnek, amiket az emberi gondolat vezérel, csakúgy, mint a saját végtagokat. És igaz, hogy az eredmények biztatók, de még rengeteg feladat áll a fejlesztők előtt. 

A protézisek képesek visszaadni bizonyos funkciókat

Amire már az ősi idők embere is rájött az az, hogy a protézisek – legyenek azok bármennyire kezdetlegesek is – képesek bizonyos funkciók visszaállítására.

Egy lábprotézis például lehetővé tette a járást, a középkori lovagok speciális, fémből készült karprotézisei pedig képesek voltak a fegyvert tartani, így a harcos ismét csatába szállhatott az ellenséggel. A régi, korántsem kifinomult művégtagok célja valóban csak az alapkészségek helyreállítása volt.

Persze ne legyünk igazságtalanok, hiszen a megfelelő anatómiai ismeretek és anyagok nélkül ez volt a maximum, amit abban az időben várhattak az emberek. Ma azonban ennél már jóval többet akarnak a páciensek egy protézistől. Azt például, hogy újra képesek legyenek a kedvenc sportjukat űzni, még ha az olyan extrém is, mint mondjuk a hegymászás. Vagy azt, hogy megint képesek legyenek tapintani, és nem összetörni egy poharat, amit a kézprotézissel felemelnek.

Amíg egészséges az ember, ezekbe az egyszerűnek tűnő dolgokba bele se gondol, de sajnos vannak olyanok, akik számára ez nem csak a képzelet, hanem maga a valóság. Az ő számukra adnak reményt a legújabb fejlesztésű protézisek, és azok a kutatók, akik folyamatosan keresik a megoldásokat azért, hogy a pácienseknek ne kelljen semmiről lemondaniuk a fogyatékosságuk miatt.

Ezek után talán kíváncsi rá, hogy ezek a modern protézisek hogyan működnek. Vagy arra, hogy hogyan irányíthatók, és hogy mennyire vagyunk közel azokhoz a bionikus protézisekhez, amiket a filmekben láthat. Természetesen nem csak az érdekes, hogy hová tart ez a terület, hanem az is, hogy honnan indult. 

Milyen új anyagokat használnak ma a protézis készítés során?

Annak, hogy a protézis készítés rövid idő alatt ilyen hatalmasat fejlődött, és hogy ennyi előrelépés történt benne, alapvetően két oka van.

Az egyik az amputációs technikák fejlődése, hiszen ahhoz, hogy maga a művégtag megfelelően illeszkedjen és működjön, a csonk helyes előkészítésére is szükség van. Régen ezzel nem voltak tisztában, sőt, az amputációkat gyakran nem is szakember végezte, és szakemberen itt most a borbélyt értjük, nem is feltétlenül a sebészt. Hogy csak egy példát említsünk: egy bionikus, a gondolatokkal irányított karprotézis esetén már a felkarban található idegeket is úgy kell előkészíteni, hogy azok később alkalmasak legyenek a feladatra, azaz mindig előre kell gondolkodni, azt szem előtt tartva, hogy a páciens mit szeretne.

A másik ok, ami miatt a protézis készítés területén ma már szinte nincs is lehetetlen, az a gyártásukhoz használt anyagokban keresendő. Könnyen belátható, hogy amíg csak a fémek és a fa szolgáltak az alsó végtag protézisek anyagaként, addig egy nehéz és merev művégtagot lehetett csak készíteni, ami semmilyen szempontból nem lehetett kényelmes.

Napjainkban viszont már teljesen más a helyzet. A különféle modern műanyagok, valamint a karbonszálas anyagok olyan megoldásokat tesznek lehetővé, amikről régen álmodni sem mertek. 

Protézis készítés műanyagok és karbonszálas anyagok felhasználásával

A műanyagok és a karbonszálas kompozit anyagok felhasználásával készített modern protéziseknek két óriási előnyük is van.

Egyrészt az, hogy az így gyártott művégtagok sokkal könnyebbek, erősebbek, és ami szintén nem utolsó szempont, jóval élethűbbek is.

A másik előnyük, hogy az elektronikus technológiának köszönhetően a mai fejlett protézisek sokkal irányíthatóbbak. Mindemellett még adaptívak is, azaz képesek automatikus alkalmazkodásra olyan feleadatok elvégzése közben, mint amilyen a járás, vagy egy-egy tárgy megfogása.

Igaz ugyan, hogy ezek az új anyagok és technológiák jelentősen modernizálták a protézis készítés menetét napjainkra, ennek ellenére a művégtagokhoz használt „alap” anyagok mégis ugyanazok már évtizedek óta.

Milyen anyagokat használnak a protézis készítés során?

A művégtagok – például egy alsó végtag protézis – több részből állnak. Ezeknek a részeknek a gyártásához más-más anyagokat használnak, amiket most egy kissé részletesebben is megnézünk. Lássuk, hogy milyen elemekből áll egy művégtag, és milyen anyagokat használnak a protézis készítés során.

1. A pilon, azaz a protézis belső váza. Maga a szó a hídépítésből is ismerős lehet sokaknak, egy tartószerkezeti elemről van ugyanis szó. Tulajdonképpen a protézis esetében is hasonló a pilon szerepe, hiszen az a feladata, hogy strukturális támaszt biztosítson, azaz helyettesítse a láb fő támasztásáért felelős csontokat.

A protézis készítés során régen ezt az elemet alapvetően fémekből alakították ki, hiszen ez az anyag tudott megfelelő stabilitást biztosítani, de ezzel együtt nehézzé és merevvé is tette a protézist, ami egyértelműen a fémek hátrányára írható. Manapság ez a szerkezeti elem már a sokkal könnyebb – gyakorlatilag súlytalan – szénszálas kompozit anyagok felhasználásával készül, amik némi rugalmasságot is adnak a művégtagnak.

Általában nem hagyják szabadon, bár erre is láthatunk elég extravagáns példákat, hanem beborítják valamilyen habszerű anyaggal, aminek a színe megegyezik a páciens bőrének a színével, és a formáját is egyedileg alakítják ki. Ezeknek az kis nüanszoknak köszönhetően a mai, modern protézisek már nagyon élethűek, és nem szúrnak azonnal szemet a felületes szemlélőnek.

2. A tok a protézisnek az a része, ami tulajdonképpen kapcsolatban van a csonkkal, vagy a megmaradt végtaggal. Mivel ez a tok közvetíti az erőt a művégtag és a test között, ezért fontos, hogy a lehető legtökéletesebben illeszkedjen a végtaghoz, és ne okozzon semmiféle sérülést, illetve irritációt a bőrön és a mélyebb szövetekben.

A protézis készítés alkalmával a tokhoz általában műanyagokat (műgyanta) használnak, emellett szénszálas anyagok, valamint speciális műanyag szálas anyagok is szóba jöhetnek a páciens állapotának és igényeinek ismeretében.

3. A soft linerek – lefordítva puha bélések – a csonk és a tok közötti rész kitöltését szolgálják a jobb illeszkedés és a nagyobb kényelem érdekében. Lényeges ugyanis, hogy a csonk és a tok között stabil kapcsolat legyen, hogy a tok ne mozduljon el a protézis viselése közben. Természetesen csonkharisnya is jó lehet erre a célra, sőt, a kettő kombinációja is, azaz liner és csonkharisnya együtt.

Az azonban nem vitás, hogy a csonkharisnyás megoldáshoz képest a linerek sokkal nagyobb komfortot biztosítanak, ezért érdemes ezt választani. A linerek készülhetnek szilikonból, ami egy gélszerű, puha és rugalmas anyag, amit egy szövet borítás takar. A szilikon egyik előnye az, hogy az anyag tulajdonságainak köszönhetően szinte a csonkra tapad, és nem mozdul el, ezért is különösen alkalmas erre a célra. Ezenkívül a liner végén egy úgynevezett illesztőcsap is található, ami a pozicionálást és a rögzítést szolgálja.

4. A protézis következő eleme a felfüggesztési rendszer, aminek az a célja, hogy a művégtagot a testhez rögzítse. A felfüggesztéseknek számtalan formája létezik, amiknek egy részét már a kezdeti művégtagoknál is használták. Ilyenek voltak a különféle hámok, övek fűzők és pántok, hogy csak a legismertebbeket említsük. Az az érdekes, hogy ezek a megoldások hiába tűnnek ma már elavultnak, vannak olyan esetek, amikor mégis ezek a célravezetők.

A művégtagok felfüggesztésének egy másik lehetséges módja a vákuumos rögzítés: ebben az esetben a protézis szorosan illeszkedik a végtag még meglévő részéhez, és a légmentes záródás tartja a helyén. A felfüggesztések anyaga szintén változatos. Történhet bőrből készült szíjakkal, és egyéb anyagokkal is.

5. Végül beszéljünk a lábfejekről is, hiszen a protézis készítés során erre szintén figyelni kell. A lábfejek állhatnak szilikonból, amikre akril körmök is kerülnek, hogy még élethűbb legyen a hatás. De léteznek nejlonból készült lábfejek is, valamint rengeteg olyan megoldással is találkozhatunk, amikor a protézis kialakítása úgy történik, hogy azon a speciális „lábfej” is megtalálható, például korcsolyázáshoz.

A lehetőségeknek csak a képzelet szab határt. Előfordul, hogy anyagi okokból keresnek egy költséghatékony megoldást, máskor egy új anyagot vagy eljárást próbálnak ki. Az is megesik, hogy a dizájn miatt születik meg egy művégtag, ami persze a protézis készítés teljes folyamatára igaz lehet.

A protézis készítés minden esetben az egyedi adottságoktól függ

Bár a legtöbb művégtagnak valamilyen formában a fent felsoroltak az alapvető komponensei, azt nem hagyhatjuk figyelmen kívül, hogy mindegyik protézis egyedi, és egy bizonyos típusú amputációra lett tervezve. Nem mindegy például, hogy az amputáció egy nagyobb ízület (mint a könyök vagy a térd) fölött vagy alatt van, ez ugyanis nagyban befolyásolja a protézis típusát.

Például egy transzfemorális amputáció (ami a térd fölött történő amputációt jelenti), olyan eszközt igényel, ami rendelkezik mesterséges térddel, míg a transztibiális – térd alatti – amputáció lehetővé teszi a betegek számára, hogy a saját térdüket használják. Azt is figyelembe kell venni a protézis készítés során, hogy a páciensnek milyen egyedi igényei, kérései vannak.

Ma már egyáltalán nem ritka, hogy valaki olyan művégtagot szeretne, amivel képes síelni, úszni, hegyet mászni, kerékpározni, egyszóval nem akar lemondani azokról az elfoglaltságokról, amiket a végtagja elvesztése előtt űzött. 

Röviden a mobilitási fokozatokról

Az igazsághoz hozzátartozik, és erről is érdemes néhány szót ejteni, hogy vannak olyan esetek, amikor hiába szeretne valaki egy speciális protézist, azt sajnos nem lehet elkészíteni a számára.

A pácienseket ugyanis a mobilitási fokuk alapján több csoportba soroljuk a nem járóképestől a nagy mobilitási fokozatig.

Mit jelent ez? Azt, hogy hiába szeretné a páciens megmászni a Mont Blanc-t, ha a nem járóképes kategóriába tartozik, akkor nem készíthetünk a számára az erre a célra alkalmas művégtagot, hiszen nem lenne képes használni.

És még egy fontos kitétel, amit szintén nem lehet eleget hangsúlyozni: nincs olyan, hogy a legjobb protézis! Mindig az egyéni adottságok és a lehetőségek határozzák meg, hogy egy páciens számára milyen protézis készülhet. A gyógyulási idő letelte után elkészítjük az Ön számára azt a művégtagot, amivel újra szabadon mozoghat, és hódolhat a kedvenc hobbijának. 

Így történik a protézis készítés

Ismerjük már a protézisek részeit, azokat az anyagokat, amiket a gyártásuk során használunk, ideje tehát a protézis készítés „rejtelmeibe” is bekukkantani. Mint már szó esett róla, minden páciens egyedi! Egyedi anatómiával, sajátos, néha nem mindennapi igényekkel, ezért mindig ennek megfelelően kell eljárnunk, hogy a testre szabott protézist elkészíthessük – természetesen a gyógyulási idő letelte után.

A gyógyulási időről annyit érdemes megjegyezni, hogy az egyes páciensek esetén ez szintén eltérő lehet, de minimum három hónap biztosan kell hozzá, hogy a csonk elérje a végleges alakját és szilárdságát. Ha ez megtörtént, akkor kezdődhet el a tényleges protézis készítés. Ennek első lépése mindig a mintavétel: egy lenyomat készül a csonkról, később pedig ez az öntőforma szolgál majd sablonként a végtag másának kiöntéséhez.

A művelet végeztével egy pontos lenyomatunk lesz a csonkolt végtagról, amit a protézis készítésének különböző fázisaiban a próbákhoz tudunk használni. Ma a modern berendezéseknek és szkennereknek köszönhetően létezik digitális mintavétel is: ekkor gyakorlatilag 3D formában láthatjuk a számítógépen magát a csonkolt végtagot, ami a tervezés során sokat segíthet.

Lényeges még az úgynevezett mobilitási fokozat meghatározása is, amiről már beszéltünk, és ennek ismeretében ki lehet választani a protézis fajtáját. Vannak olyan protézisek, amik moduláris felépítésűek, mások egy darabból állnak, mert csupán esztétikai célokat szolgálnak, egyszóval széles a lehetőségek tárháza. 

A protézis tervezés és készítés egy igen összetett feladat

Mivel az elkészült művégtag a testhez kapcsolódik, az ezzel foglalkozó szakembernek értenie kell többek között az anatómiához, a fiziológiához és a mérnöki munkához is, de a pszichológiát is nyugodtan ide sorolhatjuk. Hogy miért? Mert egy saját végtag elvesztése lelkileg is megviseli a pácienseket, nem mindegy tehát, hogy milyen támogatást kapnak a felépülésük folyamán.

Emellett a páciens teljes körű együttműködésére is szükség van ahhoz, hogy a protézis betöltse a megfelelő szerepét. Fontos a páciens egészsége, a csonk bőrének állapota, és fizikoterápián is részt kell vennie a betegnek, ugyanis a művégtag viselése nem egyszerű, azt meg kell tanulni, ehhez pedig kell a jó állóképesség.

A közös munka a páciens és a protéziskészítő között nem ér véget a protézis elkészülte után. Az emberi csontok és izmok ugyanis folyamatosan változnak, ennek köszönhetően pedig elképzelhető, hogy szükség lesz a tok állítására, ahogy a csonk zsugorodik, vagy az izmok sorvadnak. Ezért érdemes rendszeresen ellenőriztetni a művégtagot, és azonnal jelezni, ha nem megfelelő az illeszkedés, vagy bármilyen egyéb probléma adódik.

Gyerekek esetén pedig a kicsik természetes növekedése miatt lesz szükség a folyamatos találkozókra, hiszen ők egy idő után egyszerűen kinövik a protézist. 

Más probléma, másféle protézis

A különböző típusú művégtagokat különféle célok szem előtt tartásával tervezik. Ezek a célok a beteg igényeitől és az amputáció helyétől is függenek, vagyis akkor, ha csupán az esztétika számít, akkor a protézis irányíthatósága kevésbé lesz fontos szempont.

Ma a modern műanyagok és pigmentek lehetővé teszik, hogy a protézis tökéletesen harmonizáljon a saját bőr színének árnyalatával, így az ilyen protézisek képesek teljesen élethű hatást kelteni. Sőt, még az olyan apró részletekre is képesek figyelni a protézis készítés során, mint a szeplők, az ujjlenyomat vagy a szőrzet.

Más protézisek esetén a használhatóság az elsődleges szempont. Például egy kar arra való, hogy tárgyakat lehessen megfogni vele, amihez ma már a robotikát és a bionikát is felhasználják. Egyszerűbb megoldás, amikor a protéziskart emberi erő „hajtja”, például az ép kéz, amihez egy hevederrel rögzítik, de léteznek külső erőforrások is. Ebben az esetben kapcsolók vagy gombok segítségével irányíthatja a páciens a művégtagot, amihez a saját izmait is használhatja, ha még képes azokat mozgatni.

A művégtag izmokkal történő irányítása arra az egyszerű elvre épül, hogy az izmok az összehúzódásaik során apró elektromos jeleket generálnak, amiket a bőrre helyezett elektródák segítségével mérnek. Bár ebben az esetben az izmok fizikailag nem nyomnak meg semmilyen gombot, ezeket az összehúzódásokat az elektródák érzékelik, és a protézisek vezérlésére használják. Az ilyen művégtagokat nevezzük mioelektromos protéziseknek.

A fejlett alsó végtag protézisek számos olyan mechanizmussal rendelkeznek, amik lehetővé teszik a természetes mozgást, mint a séta vagy a futás. A protézis készítés legnehezebb fázisa a térd elkészítése, hiszen ennek állandóan alkalmazkodnia kell a beteg mozgásához, ezért a legfejlettebb protézisekbe már számítógép vezérelte térd kerül, ami azonban jelentősen meg is drágítja az ilyen művégtagokat.

Érdemes még pár szót ejteni a művégtagok egyik legkorszerűbb technológiájáról, a TMR-ről, azaz a célzott izom újrabeidegzésről. A TMR megértéséhez ismerni kell az emberi működés alapvető fiziológiáját. Azt kell elképzelni, hogy az agy elektromos parancsokat küld a gerincvelőn, majd a perifériás idegeken át a végtagok izmaiba, ezáltal irányítva azokat.

De mi történik akkor, ha nincs meg a végtag? A perifériás idegek továbbra is küldik az elektromos jeleket, de azokat nem fogadja semmi. Ezért a TMR-hez szükséges sebészi eljárásban ezeket az amputált idegeket átirányítják a test más részein található egészséges izmokba, hogy a későbbiekben szenzorok segítségével a művégtagot lehessen irányítani ezekkel az impulzusokkal. 

A protézis készítés terén a robotika és a bionika a jövő

A protézis gyártás nagyon hosszú utat tett meg a 3000 éves egyiptomi lábujjtól a mai modern művégtagokig. Számos nagyobb felfedezés és rengeteg kísérletezés kellett hozzá, hogy ma már olyan protéziseket viselhessenek az amputáltak, amiket akár a gondolataikkal is irányíthatnak.

A robotika és a bionika legújabb vívmányait egyelőre még csak kevesen élvezhetik, és sok esetben csupán a tesztek zajlanak, a figyelem mégis erre a területre irányul. A nagy érdeklődés persze nem is csoda, hiszen az ilyen protézisek valóban futurisztikusak, és olyan funkciókat tesznek lehetővé, amik régebben elképzelhetetlenek voltak.

A bionika több tudományágat foglal magában, a célja pedig az, hogy a természetben előforduló „megoldásokat” átültesse a műszaki gyakorlatba. Hiszen a természet már minden kérdésre megtalálta a választ, amit csak le kell másolni. Mindez a robotikával párosítva olyan elképesztő lehetőségeket biztosít a végtagok pótlása terén, amik ma még csak tudományos-fantasztikumnak számítanak.

Amíg viszont eljön ezeknek a speciális protéziseknek a kora, addig a pácienseknek „be kell érniük” a protézis készítés jelenlegi eljárásaival. Ezek a megoldások talán nem csillognak-villognak úgy, de mind funkciójukban, mind pedig az esztétikumot illetően megállják a helyüket, és képesek visszaadni a mozgás, illetve a mindennapi teendők ellátásának szabadságát.

A  Protézis, művégtag  rovat további cikkei →

A szerzőről: