18新利最新登入假肢是如何工作的

假肢的一组新完成军事高级培训中心在沃尔特里德陆军医疗中心在华盛顿特区看到更多的 现代医学图片。
亚历克斯黄/盖蒂图片社

如果你足够幸运有你所有的胳膊和腿,很有可能,你认为他们是理所当然的。人体是一个引人注目的生物机械,和你的四肢也不例外。例如,考虑到精致的手可以执行复杂的任务,比如写书法或拉小提琴。同时,手握重物所需要的强度和耐久性和承受的影响。腿也同样令人印象深刻,使一个人不累跑长途,在不确定的地形导航。

当有人因受伤或疾病,失去了一个肢体,肢体所提供的丰富的功能一旦丢失。一个上肢截肢,包括一只手臂的全部或部分损失,可能意味着执行工作技能或能力的丧失日常生活的正常活动。对于一个下肢截肢者,有人失踪的部分一个或多个腿,这可能意味着失去步行或运行的能力。

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假肢对截肢者非常有价值,因为假肢可以帮助恢复的一些功能与残肢丢了。尽管假肢还没有先进到可以竞争对手提供的功能生物四肢,他们提供的功能可以是巨大的。每天都取得了巨大的进步领域的假肢,虽然巨大的技术挑战依然存在,但是假肢越来越类似于真正的四肢。

你想知道假肢是如何制造的?18新利最新登入你想知道他们是如何控制的?18新利最新登入科学家是多18新利最新登入么接近仿生假肢,类似于我们在科幻电影中看到的吗?我们将让你知道。但首先,阅读下一页看一看过去,发现有假肢在历史长河中的进化过程。18新利最新登入

假肢的历史

这个假肢脚趾可以追溯到公元前950年和710年之间
肯尼斯·加勒特/盖蒂图片社

古代文学包含引用假肢的故事和诗歌,但一些最早的历史记载的假肢在希腊和罗马时代使用记录。例如,马库斯的历史的叙述Sergius,失去右手的罗马将军而战斗在第二次布匿战争。众所周知,他有一个替代手工雕刻出的铁为目的的拿着盾牌和返回去战斗,继续战斗。

在2000年,研究人员在开罗,埃及,发掘出他们认为是最古老的人工记录部位——一个假肢脚趾由木头和皮革。设备,发现连接到近3000岁mumified仍然是一个埃及的贵妇人,是一个很好的表示多少假肢已经改变了整个历史。18新利最新登入除了最近时期,假肢设备构造的基本材料,如木材、金属和身体用皮革附件。

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展示小假18新利最新登入肢通过最先进的历史,考虑的人工手和腿黑暗时代——将近2000年后。装甲骑士这个时代常常依靠铁假肢,通常由相同金属工人精心护甲。这些笨重的四肢诚然不功能和实际上是用于隐藏失去肢体的目的,在当时被认为是一个尴尬的畸形。

最著名的航海海盗,船长用木芯和金属的手塑造成钩子实际上是假体在大部分历史标准。虽然好莱坞夸张的使用钩子船长,海盗有时依靠这些类型的假体。这些设备所需的材料可以从一个共同的海盗船回收;18新利最新登入然而,一个训练有素的医生是罕见的。相反,船上的厨师通常进行截肢手术,尽管可怜的成功率。

在16世纪初,法国军队医生Ambroise削减,也与截肢技术,以他的工作贡献了第一批重大进展在假肢很多年了。削减发明了一种铰接机械手以及假腿,锁定等特色进步膝盖和利用专门的依恋。大约在1690年,荷兰的一个外科医生,Pieter Verduyn,后来发达假肢专用铰链和皮碗提高对身体。令人惊讶的是,许多进步提供的这两个医生仍然是现代假肢设备的共同特征。

随着气体麻醉在1840年代,医生们可以执行更长,更细致的截肢手术,让他们操作肢体树桩等方式准备与一个假肢。无菌的进步,无菌手术截肢手术的成功率也有所改善,增加了假肢的必要性。

随着假肢变得更为常见,接头等领域技术的进步和suction-based附件方法继续推进领域的假肢。值得注意的是,在1812年,他开发了一个假肢,可以由相反的控制与连接肩带,有点类似于骑自行车刹车控制。18新利最新登入

美国国家科学院、美国政府机构,在1945年建立了假肢的程序。中创建的程序应对二战老兵的涌入截肢者的目的和在假肢发展推动科学进步。因为这一次,材料等领域的进步,电脑设计方法和手术技术帮助假肢越来越逼真的和功能。

现代假肢

截肢者可能有多个假肢,每个专业不同的活动。
Ker罗伯逊/盖蒂图片社

18新利最新登入现代假肢的历史如何比较?一个主要的区别是新材料,如先进塑料和碳纤维复合材料。这些材料可以使假肢更轻、更强、更现实。电子技术使今天的先进的假肢更可控,甚至能够自动适应其功能在特定任务,如引人入胜或散步。

当然新材料和技术现代化的假肢在过去的一个世纪里,假肢的基本组件保持不变。我们去了其中的一些。

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的塔的内部框架或框架是假肢。塔必须提供结构支撑和历来形成金属杆。在近代,更轻的碳纤维复合材料被用来形成塔。塔有时包围覆盖,通常由泡沫状材料。封面可以形状和颜色来匹配收件人的肤色给假肢更逼真的外观。

套接字是假的部分设备,与病人的肢体树桩或接口残肢。因为的套接字传输动力假肢病人的身体,必须精心安装的残肢,以确保它不会引起刺激皮肤或皮下组织或损坏。软衬材料通常坐落在套接字的内部,和一个病人也可能穿一层的一个或多个假袜子来实现一个更舒适的健康。

的悬架系统是什么使假肢附着在身体。暂停机制可以有几种不同的形式。例如,在利用系统的情况下,肩带、腰带或袖子是用来把假肢器官。对于某些类型的截肢,假体能够保持连接通过拟合残肢的形状。最常见的一种类型的中断机制依赖于吸入。在这个场景中,假肢适合舒适地到残肢上,和一个空气密封使它。

尽管大多数假肢在某种形式这些基本组件,每个设备是独一无二的,设计为一个特定的类型和级别的截肢。截肢是否高于或低于主要关节,如手肘或膝盖,有很大的差异在什么类型的假肢是必需的。例如,一个施行截肢——一个截肢膝盖以上需要假肢器官的人造膝盖,虽然transtibial截肢膝盖以下截肢,允许病人保留使用他或她自己的膝盖。

现在我们知道的组件组成一个假肢装置,但是假肢是怎么做成的呢?18新利最新登入

使假肢

假肢的人做物理治疗
物理治疗截肢手术后是至关重要的。
本Sklar /盖蒂图片社

因为每个病人和他或她截肢是独一无二的,每一个必须自定义安装假肢,然后建造。这是一个的任务修复学家,专门从事制造和装配假肢。因为修复学家的工作与人体人工设备接口,他们需要一个广泛的技能等领域工程、解剖学和生理学。

的设计和制造过程由几个不同的步骤,以精确测量过程开始后用于设计假肢。如果可能的话,修复学家开始测量之前病人的肢体甚至截肢,以便制造过程开始。例如,详细测量病人的身体来帮助正确大小的假肢。修复学家和医生也在手术之前开会讨论的细节操作。

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几周后截肢手术,伤口一旦有机会愈合,肿胀已经下来,石膏模具的残肢。这个模具然后作为模板复制的残肢。残肢的复制然后用来测试的合适的假肢。新技术使计算机数字测算。小心也注意病人的残肢的结构,包括任何的位置肌肉、肌腱、骨骼。病人的健新利国际网站品牌官网康和皮肤的条件是其他因素考虑在设计假肢。

物理治疗后截肢和假肢设备配件是极其重要的。学习用假肢走路可以是一个特别困难的事业,需要几个月的康复和训练。治疗也可能专注于使用假肢设备执行重要的日常活动。腿假肢,修复学家仔细监控病人的行走步态,使必要的调整。

修复学家支付尤其密切关注病人的残肢之间的接口和假体套接字。截肢后,病人的残肢通常会收缩在几个月减少肿胀和肌肉开始萎缩,从缺乏或减少使用。可能需要安装新的套接字可能容纳的大小减少。层sock-like酱也可以多种多样,以容纳残肢的大小的变化。修复学家必须工作特别是与儿童,确保他们的假肢是必要的调整或更换跟上他们的自然增长。

病人将继续访问修复学家在他或她的一生中,由于残肢中总是可以改变形状和假肢设备最终分解。事实上,根据国家肢体损失信息中心,平均假肢器官的寿命只有三年。18luck手机登录

往下读,找出病人能够控制假肢。18新利最新登入

假肢控制

人工机械手的假手,从现有单独驱动的手指让它执行不同类型的处理改善控制。
杰夫·J·米切尔/盖蒂图片社

不同类型的假肢设计有不同的目标。这些目标通常取决于网站的截肢和病人的需要。

例如,化妆品假肢,称为手术美容,是设计时考虑到外观而非可控性。先进的塑料和颜料独特匹配病人自己的肤色让它美化现代承担一个非常逼真的外观。即使细节,如雀斑,头发和指纹可以包括,将它美化,从最初的几乎无法分辨失踪的胳膊或腿。

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其他假肢设计与可用性和功能作为一个中央的目的。作为一个例子,一个共同控制假肢手可能包含一个钳子一样分裂钩,可以打开或关闭控制对象或执行其他类型的任务。这种类型的假体设备可以覆盖glove-like覆盖,使其显得更像一个自然的手。功能的假肢可以以多种方式控制。

Body-powered假肢控制电缆连接他们对身体的其他地方。例如,一个假肢可以控制通过一个电缆连接用皮带或利用相反的,健康的肩膀。新利国际网站品牌官网工作的肩膀然后被移动以特定的方式来控制假肢器官——类似于如何在你的自行车上使用手柄来控制刹车。18新利最新登入

外部动力假肢的动力汽车并且可以在几个方面控制的病人。开关控制方法允许病人将他或她的假肢器官通过切换开关或按钮。病人切换开关使用相反的肩膀,或他或她可以使用剩余的残肢肌肉将开关。因为一个假肢手或手臂可以执行各种动作,可能需要不同的开关切换序列来完成所需的任务。

更高级的控制假肢的方法是听肌肉剩下的残肢,病人仍然可以合同。因为肌肉生成小电信号合同时,电极放置在皮肤的表面可以测量肌肉运动。尽管没有按钮由肌肉身体压在这种情况下,他们的收缩是电极探测到,然后用于控制假肢,在某种程度上类似于开关控制方法,只是描述。以这种方式被称为假肢的功能肌电的

当一个假肢有几个关节,如transhumeral或above-elbow假肢,每个关节可能需要由相同的开关或控制肌肉。为此,时序控制方法允许一个联合定位。例如病人可能首先使用一个开关或肌肉收缩信号假肢肘关节弯曲,然后为假肢手关闭信号来控制一个对象。

先进下肢假肢配备了各种各样的机制,帮助他们将自然作为一个病人散步或跑步。假肢膝关节是特别困难的,工程师,因为它必须不断调整,以便正常走路,站立和坐着。先进的人工腿膝盖有一个计算机控制的自动适应适应病人的行走方式。

不幸的是,假肢的价格往往是非常高的。特别是含有电子元件的假肢。事实上,肌电的假肢,假肢配备计算机控制的膝盖可以花费许多数以万计的美元。

所以,你认为这些假肢是市场上最先进的?研究人员和科学家已经假肢更上一层楼。阅读找出下一个页面。18新利最新登入

先进的假肢

杰西·沙利文(左)和克劳迪娅·米切尔(右)彼此击掌祝贺,因为他们展示他们的思维控制的功能仿生手臂在华盛顿的一个新闻发布会上,华盛顿特区
赢得麦克纳米/盖蒂图片社

最尖端技术之一,用于控制假肢目标肌肉神经移植术(咯)和是由托德Kuiken博士在芝加哥康复研究所。要理解咯,你需要知道一些基本的生理学。你的大脑控制你的四肢的肌肉通过发送电子命令下脊髓然后通过外围神经的肌肉。现在想象将会发生什么,这个信息通路如果你有一个肢体截肢。18luck手机登录周围神经仍然携带电机命令信号在大脑中生成的,但是信号会遇到一个死胡同的截肢和从未达到切除肌肉。

在所需的手术咯,这些切除神经被重定向到控制替代健康的身体其它部位的肌肉。新利国际网站品牌官网例如,外科医生可能赋予相同的神经,一旦控制病人的手臂部分病人的胸部肌肉。这个过程后,当病人试图移动他或她截肢的手臂,控制信号穿越原始臂神经现在会导致胸部肌肉收缩的一部分。这是有价值的,因为这些可以感觉到胸部肌肉的电活动与电极和用于提供假肢的控制信号。最终的结果是,已经进行了几次思维上的实现截断臂,一个病人使假肢而移动。

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如果电极可以感知的电力由肌肉收缩引起的,为什么他们就不能去信息的来源和测量的电信号进行神经,甚至大脑?18luck手机登录答案是可以的,但记录从大脑和神经是更具挑战性的原因有几个。例如,在大脑和神经电信号非常小,很难获得。领域的神经接口致力于发展方式倾听和沟通大脑和神经。

作为一个例子的神经接口技术,科学家们可以在大脑中植入微尺度电极偷听大脑活动。当病人精神试图移动他或她的残肢,微电极可以拦截机动指挥信号在大脑中产生,这些信号可以用于控制一个假肢器官。这种技术的一个令人兴奋的实现来自实验室的博士来自杜克大学的实验室。非凡的视频文件的能力猴子植入微电极使用他们的思想来控制假肢来养活自己的零食。

未来的进步神经接口允许人工设备更有效地刺激神经或大脑为了恢复触觉,让病人感觉自己的假肢。此功能将会在很长一段时间内关闭之间的差距假肢和自然肢体旨在取代他们。

这些类型的技术创新的只是一些例子展示假肢领域不断推进。18新利最新登入虽然面临极大挑战,取得了非凡的进展在过去的几十年里,每天和专用的世界各地的研究人员正在使假肢尽可能接近真实的事情。

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更大的链接

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