Die Geschichte der implantierbaren Technologie. Gliedmaßenprothesen

Die Entwicklung der Prothetik ist eine lange und legendäre Geschichte: von primitiven Quellen bis zu komplexen modernen Designs. Wie in der Entwicklung eines anderen Bereichs haben einige Ideen und Erfindungen funktioniert und sich erfolgreich entwickelt, während andere am Rande der Geschichte standen und veraltet waren.

Der lange und kurvenreiche Weg zu computergestützten Prothesen begann um 1500 v. Um zu beurteilen, wie weit die Menschheit auf dem Gebiet der Prothetik gegangen ist, sollten wir zunächst die Erfahrungen der alten Ägypter betrachten.

Die Ägypter waren Pioniere der orthopädischen Technologie. Ihre „rudimentären“ Prothesen bestanden aus Stoff, und es wird angenommen, dass sie eher für ein Gefühl der „Ganzheitlichkeit“ als für ihre prothetischen Funktionen getragen wurden. Die erste funktionelle Prothese des großen Zehs, die einer Frau aus der Adelsfamilie gehörte, wurde in Ägypten gefunden. Laut Wissenschaftlern wurde es im Zeitraum 950-710 erstellt. BC Die Prothese bestand aus zwei Holzteilen, die mit Lederfaden durch in das Holz gebohrte Löcher befestigt wurden. Ein Lederband befestigte einen Finger mit Lederfäden am Fuß.



Es ist schwierig, die Bedeutung von Fingern im Leben eines Menschen zu überschätzen, aber es ist bemerkenswert, dass sich das erste echte Beispiel für Prothetik auf sie bezieht und nicht auf jene Körperteile oder Gliedmaßen, die wichtiger erscheinen könnten - zum Beispiel Arme oder Beine. Es besteht die Annahme, dass die Herstellung einer solchen ägyptischen Prothese die Bedeutung traditioneller ägyptischer Sandalen im Kleiderschrank einer edlen Frau erzwang, die ohne Daumen nicht getragen werden konnten.

Diese Aufmerksamkeit für die Ästhetik von Prothesen ist bei alten Geräten weit verbreitet und kann sogar wichtiger sein als ihre Funktionalität.

424 v - 1 v



Bei Ausgrabungen im Jahr 1858 in der italienischen Stadt Capua wurde das erste künstliche Bein gefunden, das um 300 v. Chr. Hergestellt wurde. Es besteht aus Bronze und Eisen mit einem Holzkern, der anscheinend unterhalb des Knies getragen wurde. Es gibt eine genaue Kopie dieser Prothese, die im Museum of Science in London zu sehen ist.

Der berühmteste Fall in der antiken römischen Geschichte der Prothetik wird vom römischen Wissenschaftler Plinius der Ältere beschrieben und steht im Zusammenhang mit General Mark Sergius, der als erster dokumentierter Träger künstlicher Gliedmaßen gilt. Im zweiten punischen Krieg verlor Sergius seine rechte Hand und erhielt eine Prothese aus Eisen, damit er seinen Schild halten und den Kampf fortsetzen konnte.

Die Geschichte des antiken Griechenland bewahrte auch Informationen über erfolgreiche Prothesen. Im Jahr 424 v Der antike griechische Historiker Herodot schrieb über einen zum Tode verurteilten persischen Seher, der sich jedoch das Bein amputierte und eine Holzprothese anfertigte, um fast 50 Kilometer bis zur nächsten Stadt zurückzulegen und so der Verfolgung zu entkommen.

Dunkles Zeitalter (476-1000)

In dieser Zeit entwickelte sich die Menschheit in der Prothetik weiter und schuf komplexere Geräte als einen Handhaken oder ein Holzbein. Die meisten Prothesen hatten zu dieser Zeit eine ästhetischere Funktion und wurden hergestellt, um die im Kampf erlittenen Missbildungen oder Verletzungen zu verbergen. Die Ritter hatten Prothesen für die Hände, die es ermöglichten, den Schild und die Beine zu halten, so dass er in einem Steigbügel befestigt werden konnte, ohne auf die Funktionalität zu achten. Zu dieser Zeit konnten es sich nur sehr reiche Leute leisten, außerhalb der Schlacht Prothesen zu tragen.

Das Design und die Herstellung künstlicher Gliedmaßen im Mittelalter wurde hauptsächlich von Kaufleuten und Büchsenmachern behandelt. Daneben trugen Menschen aus anderen Berufen zur Entwicklung der Prothetik bei. Zum Beispiel waren Uhrmacher besonders nützlich, um komplexe interne Funktionen mit Federn und Zahnrädern hinzuzufügen.

Die Renaissance (1400-1800)



Die Renaissance eröffnete neue Perspektiven für Kunst, Philosophie, Wissenschaft und Medizin. Zu dieser Zeit gab es eine Wiederbelebung in der Geschichte der Zahnprothetik: Sie wurden hauptsächlich aus Eisen, Stahl, Kupfer und Holz hergestellt.

Anfang des 16. Jahrhunderts

Die Geschichte der Prothetik ist immer mit der Geschichte der Kriege und dem Leben der kämpfenden Soldaten verflochten. Beispiele aus dem Mittelalter zeigen, wie langsam sich dieses Gebiet entwickelte - die eisernen Hände, die für die Ritter hergestellt wurden, waren nicht weiter fortgeschritten als die, die General Sergius vor tausend Jahren benutzte.



1508 ließ der deutsche Söldner Goetz von Berlichingen zwei technologisch fortschrittliche Eisenhände herstellen, nachdem er in der Schlacht von Landshut seine rechte Hand verloren hatte. Sie könnten mit Federn gesteuert werden, die an Lederriemen aufgehängt sind.



Um 1512 machte ein in Asien reisender italienischer Chirurg auf eine Person mit bilateraler Amputation der Arme aufmerksam, die seinen Hut abnehmen, seine Brieftasche öffnen und mit einer Prothese seine Unterschrift setzen konnte. Eine andere Geschichte dieser Zeit ist mit einer silbernen Hand verbunden, die für den türkischen Admiral Hayreddin Barbarossa angefertigt wurde, der mit den Spaniern in Bougie kämpfte.

Von Mitte bis Ende 1500

Der französische Friseur Ambroise Pare ist nach Ansicht vieler Wissenschaftler der Vater der modernen Amputationschirurgie und der orthopädischen Strukturen. 1529 führte er moderne Amputationsverfahren in der medizinischen Gemeinschaft ein und 1536 fertigte er Scharnierprothesen für die oberen und unteren Extremitäten an. Er modifizierte auch das künstliche Bein unterhalb des Knies und fügte verstellbare Sicherheitsgurte, Kniesperrensteuerung und andere technische Merkmale hinzu, die in modernen Geräten verwendet werden.



Seine Arbeit zeigte das erste wahre Verständnis dafür, wie eine Prothese funktionieren sollte. Kollege Pare - Lorrain, ein französischer Schlosser, leistete einen der wichtigsten Beiträge in diesem Bereich, indem er bei der Herstellung der Prothese Leder, Papier und Kleber anstelle von schwerem Eisen verwendete.

Die meisten Arbeiten von Pare haben viele der weit verbreiteten medizinischen Überzeugungen der Zeit aufgehoben, von denen einige mehr schaden als nützen. Zum Beispiel stellte Pare fest, dass das Auftragen von Öl auf die Stelle einer Schusswunde oder einer anderen Wunde nicht zur Heilung führt, wie zuvor angenommen, sondern sich tatsächlich negativ auswirkt. Gleiches gilt für die Kauterisation, eine weitere gängige Methode, die unwirksam zu sein schien. Stattdessen verwendete Paret die arterielle Ligation und war möglicherweise der erste Arzt, der diese Operation durchführte.

XVII-XIX Jahrhunderte.

1696 entwickelte Peter Verdine die erste Beinprothese unterhalb des Knies ohne zusätzliche Fixierung, die später die Grundlage für die moderne Prothetik von Gelenken und Korsettgeräten bilden wird.

Im Jahr 1800 entwickelte der Londoner James Potts eine Prothese aus einem Holzstab mit einem Stahlkniegelenk und einem Scharnierbein, die mit Katgutfäden vom Knie bis zum Knöchel befestigt war. Anschließend wird eine solche Prothese zu Ehren von Henry William Paget als „Anglesey-Fuß“ bezeichnet, der als erster den Titel eines Marquis of Anglesey erhielt, der in der Schlacht von Waterloo sein Bein verlor und die Erfindung von Potts ausnutzte. 1839 brachte William Salfo diese Prothese in die USA, wo er als „Salfo Leg“ bekannt wurde.



1843 entdeckte Sir James Syme eine neue Methode der Knöchelamputation, die nicht zur Hüftamputation führt. Dieser Ansatz wurde in der Gemeinschaft der Amputierten mit Behinderungen begrüßt, da es möglich war, nicht mit einer Prothese zu gehen, die das gesamte Bein ersetzte, sondern nur mit einem künstlichen Fuß.

1846 beschloss Benjamin Palmer, die Situation für Patienten mit Amputation der unteren Extremitäten zu verbessern, und schloss das „Selfie-Bein“ ab, indem er eine vordere Feder hinzufügte, das Erscheinungsbild glättete und die Sehnen bedeckte, um natürliche Bewegungen zu simulieren.

Douglas Bly erfand und patentierte 1858 den "anatomischen Fuß von Dr. Bly", den er als "die vollständigste und erfolgreichste Erfindung bezeichnete, die jemals unter künstlichen Gliedmaßen geschaffen wurde". Und bereits 1863 erfand Dubois Parmli eine fortschrittliche Prothese mit Saugnapf, polyzentrischem Knie und vielen Scharnieren.

Gustav Herman schlug später vor, Aluminium anstelle von Stahl zu verwenden, um Prothesen einfacher und funktioneller zu machen. Solch ein leichtes Gerät musste bis 1912 warten, als Marcel Desutter, ein berühmter englischer Pilot, der bei einem Flugzeugabsturz sein Bein verlor, mit Hilfe seines Bruder-Ingenieurs Charles nicht die erste Aluminiumprothese herstellte.

Die Fortschritte, die die Prothesentechnologie in ihrer Entwicklung über 300 Jahre erzielt hat, waren vernachlässigbar. Fortschritte in der Chirurgie und Amputation Mitte des 19. Jahrhunderts ermöglichten es den Ärzten jedoch, einen Stumpf zu bilden, so dass dieser anfälliger für das Verbinden der Prothese war. Zahnersatz verbesserte sich nicht viel, aber das Leben wurde für diejenigen, die ihn trugen, angenehmer.

Übergang in die Gegenwart

Im weiteren Verlauf des US-Bürgerkriegs nahm die Zahl der Amputationen katastrophal zu, was die Amerikaner dazu zwang, sich auf dem Gebiet der Prothetik intensiv zu entwickeln. James Hunger, einer der ersten Amputierten des Bürgerkriegs, entwickelte das, was er später als Hanger Limb patentierte, eine Prothese aus Tonnenstäben und Metall, die Gelenke in Knie und Knöchel hatte. Hanger Limb war zu dieser Zeit die fortschrittlichste Technologie in der Geschichte der Prothetik, und das von Hunger gegründete Unternehmen ist weiterhin führend auf diesem Gebiet.



Im Gegensatz zum Bürgerkrieg trug der Erste Weltkrieg nicht zu besonderen Fortschritten in diesem Bereich bei. Trotz des Mangels an technischen Fortschritten erkannten Chirurgen und Militär die Bedeutung der Diskussion über Technologie und der Entwicklung von Prothesen. Dies führte letztendlich zur Gründung der American Association of Prosthetics and Orthopaedic Products (AOPA).



Nach dem Zweiten Weltkrieg waren Veteranen mit dem Mangel an technologischen Lösungen unzufrieden und mussten verbessert werden. Dann machte die US-Regierung einen Deal mit Militärfirmen, um Prothesen zu verbessern, nicht Waffen. Diese Vereinbarung ebnete den Weg für die Entwicklung und Herstellung moderner Prothesen. Neue Geräte sind viel leichter - sie bestehen aus Kunststoff, Aluminium und Verbundwerkstoffen, um den Patienten die funktionellsten Geräte zu bieten.



In den 1970er Jahren hatte der Erfinder Isidro M. Martinez einen großen Einfluss auf die Prothesenindustrie, als er die Prothese für die unteren Gliedmaßen entwickelte, die nicht versuchte, die Bewegungen der natürlichen Gliedmaßen zu reproduzieren, sondern den Gang verbessern und die Reibung verringern sollte. Martinez, der selbst behindert war, verbesserte das Leben vieler zukünftiger Patienten, indem er den Druck reduzierte und das Gehen angenehmer machte.

Der schärfste Unterschied zwischen modernen künstlichen Gliedmaßen und denen, die in der Vergangenheit hergestellt wurden, liegt an der Grenze zwischen der Prothese und dem Körperteil, an dem sie befestigt wird. In der Vergangenheit bestand das Aufhängungssystem für Prothesen aus Leder oder Stoffgurten, und die Nut war mit Holz oder Metall ausgekleidet. Die meisten modernen Prothesen kombinieren ein Plastiknest und Saugnäpfe. Sie sind sorgfältig isoliert und verhindern Schäden an dem Teil des Gliedes, an dem es befestigt ist.



Moderne Verbinder erleichtern auch das Anlegen und Entfernen der Prothese. Dies ist besonders nützlich, wenn eine Person mehrere Prothesen trägt. Zum Beispiel können Sportler mehrere Prothesen zum Laufen, Skifahren, Radfahren und für andere körperliche Aktivitäten haben. Meistens sind sie den menschlichen Gliedmaßen optisch nicht ähnlich. Dies ist eine sorgfältig durchdachte Konstruktion aus Kunststoff, Gummi und Kohlefaser, die proportional zum Körper angepasst ist. Sie werden während des Wettbewerbs sorgfältig überwacht und überprüft, um sicherzustellen, dass keine zusätzlichen Vorteile wie ein längeres Glied genutzt werden.


Neben leichteren Geräten soll das Aufkommen von Mikroprozessoren, Computerchips und Robotik in modernen Geräten die Patienten wieder zum Leben erwecken, anstatt lediglich grundlegende Funktionen oder ein attraktiveres Erscheinungsbild bereitzustellen. Moderne Prothesen können die Funktion eines verlorenen Gliedes genauer als je zuvor nachahmen.

Source: https://habr.com/ru/post/de400695/