Le componenti protesiche comprendono l'invaso, i sistemi di controllo e di fissaggio a sospensione, le articolazioni e l'appendice. Ci sono molte opzioni diverse per le protesi, ma tutte le opzioni mirano a ottenere un attacco stabile e confortevole. Il tecnico ortopedico aiuta i pazienti a scegliere il modello di protesi di cui hanno bisogno per raggiungere i loro obiettivi funzionali. Per esempio, le protesi possono essere progettate per la generica mobilità quotidiana, per attività specifiche come il nuoto, o per sport ad alto impatto e competitivi come la corsa. Le capacità fisiche e cognitive del paziente e la tolleranza al gadget sono importanti nella scelta iniziale delle componenti protesiche.
Le protesi dell'arto sono esoscheletriche o endoscheletriche.
Le protesi esoscheletriche hanno una rigida struttura esterna in plastica a forma di arto. Sono fissati permanentemente e non regolabili. Le protesi esoscheletriche sono più durevoli e sono da preferire, soprattutto quando la protesi può essere esposta a condizioni ambientali difficili come danni da impatto durante il lavoro fisico o un ambiente caustico.
Le protesi endoscheletriche hanno una struttura scheletrica centrale interna, che comprende componenti modulari e attacchi che forniscono adattamenti angolari su tutti e 3 i piani e che facilitano la rimozione dei componenti danneggiati. Il sistema endoscheletrico è spesso ricoperto da un materiale morbido a forma di arto e da pelle sintetica applicata sopra la forma anatomica.
(Vedi anche Panoramica sulle protesi degli arti)
Protesi degli arti superiori
La mano ha un notevole significato psicosociale. L'amputazione può influenzare l'auto-percezione e/o l'identità di una persona e avere un impatto significativo sulle relazioni e sulla carriera. La consulenza psicologica deve essere offerta di routine.
La mano umana è complessa, e spesso sono necessarie 2 diverse protesi per fornire una funzionalità ottimale per le generiche attività quotidiane e per le attività specifiche.
Tipi generali di protesi degli arti superiori
Esistono 5 tipi generali di protesi degli arti superiori:
Protesi passive
Protesi a energia corporea
Protesi mioelettriche con alimentazione esterna
Protesi ibride
Protesi per attività specifiche
Le protesi passive aiutano nell'equilibrio, nella stabilizzazione degli oggetti (come la carta durante la scrittura), o nelle attività ricreative/professionali. Sembrano un arto naturale, sono le più leggere ed economiche, ma non forniscono alcuna prensione attiva della mano (p. es., capacità di afferrare o stringere).
Le protesi a energia corporea sono quelle più prescritte, perché tendono a essere relativamente economiche, più durature e richiedono meno manutenzione. Un sistema con imbracatura e cavi sospende la protesi e acquisisce il movimento scapolare e omerale per azionare l'articolazione dell'uncino, della mano o del gomito. Alcuni sistemi utilizzano il braccio opposto per innescare una particolare funzione; un'estremità della cinghia circonda il braccio opposto in corrispondenza dell'ascella, e l'altra estremità si collega a un cavo che controlla il dispositivo terminale (uncino, mano, o dispositivo speciale per una particolare funzione). I pazienti che svolgono lavori fisici generalmente preferiscono questo tipo.
Le protesi mioelettriche ad energia esterna forniscono un movimento attivo della mano e dell'articolazione, senza la necessità di movimenti scapolari, omerali o del tronco. I sensori e gli altri input rilevano il movimento muscolare dell'arto residuo o della parte superiore del corpo e controllano gli attuatori alimentati, che forniscono una maggiore forza di presa rispetto alle protesi a energia corporea.
In genere, per le amputazioni degli arti superiori si prescrivono protesi ibride. Combinano caratteristiche specifiche dell'energia corporea e dell'energia mioelettrica. Per esempio, un gomito a energia corporea può essere combinato con una mano o un dispositivo terminale ad energia esterna.
Le protesi specifiche per l'attività sono progettate per consentire la partecipazione ad attività che altrimenti danneggerebbero l'arto residuo del paziente o la protesi quotidiana, o quando la protesi quotidiana non funzionerebbe in modo efficace. Queste protesi spesso includono un'interfaccia dal design specializzato, un invaso, un sistema di fissaggio a sospensione e un dispositivo terminale. I dispositivi terminali specifici per l'attività possono consentire al paziente di afferrare un martello e altri strumenti, una mazza da golf o una mazza o un guanto da baseball. Altri aiutano in varie attività specifiche (p. es., nuoto, pesca). Questi dispositivi possono essere passivi o controllati dall'amputato.
Protesi parziali della mano
Le amputazioni parziali della mano variano da una o più dita a carpali-metacarpali; la flessione e l'estensione del polso, di solito, si preservano. Il ripristino della funzionalità con protesi è possibile per la mano completa o per una o più dita mancanti, utilizzando energia meccanica o esterna. Spesso, la stretta e la prensione si possono raggiungere tramite l'opposizione di una combinazione di dita naturali e protesiche.
Protesi per la disarticolazione del polso
L'amputazione per la disarticolazione del polso rimuove tutte le ossa del carpo, non lasciando alcuna possibilità di flettere o estendere il polso. Si conservano, il più delle volte, la pronazione e la supinazione. Possono essere utilizzati una protesi della mano, un gancio o un dispositivo terminale per attività speciali. Possono essere utilizzate protesi passive, che utilizzano un'energia corporea (mioelettrica) o un'energia esterna.
Protesi sotto il gomito
Le amputazioni transradiali/ulnari possono essere lunghe (2/3 o più della lunghezza originale dell'osso del radio), medie (da 1/3 a 2/3 della lunghezza originale) o corte (≤ 1/3 della lunghezza originale). Le amputazioni al terzo prossimale o al terzo medio possono mantenere una certa pronazione e supinazione. Possono essere utilizzate protesi passive, che utilizzano un'energia corporea o un'energia esterna.
Protesi per la disarticolazione del gomito e sopra il gomito
Le protesi per la disarticolazione del gomito e sopra il gomito richiedono entrambe un gomito meccanico. Le protesi per la disarticolazione del gomito tipicamente utilizzano la potenza del corpo per flettere il gomito (la gravità estende il gomito) e il controllo mioelettrico del dispositivo terminale. Due cerniere di sostegno sono attaccate all'esterno del manicotto diplastica. Ci sono molte combinazioni tra gomito e sistemi di controllo.
Protesi per le disarticolazioni della spalla e interscapolotoraciche
Nelle protesi per la disarticolazione della spalla e interscapolari, la dissipazione del calore, la distribuzione del peso e il comfort sono di primaria importanza. La superficie di contatto può essere di plastica rigida o flessibile, o un materiale di rivestimento in gel come il silicone. Le protesi più funzionali per questi livelli di amputazione comprendono, in genere, il controllo mioelettrico per una o più articolazioni e il funzionamento della mano.
Protesi agli arti inferiori
Ci sono molte variabili e opzioni per le protesi degli arti inferiori; ci sono 350 diversi sistemi piede/caviglia e 200 diverse ginocchia. L'amputato e il protesista valutano le diverse componenti articolari e del piede per determinare quali forniscono l'equilibrio ottimale, la sicurezza, la funzionalità e l'efficienza dell'andatura. Durante il processo di impianto, le scelte possono cambiare quando la valutazione biocinematica determina l'ottimale efficienza della marcia.
La maggior parte delle protesi degli arti inferiori è endoscheletrica, perché fornisce un aggiustamento continuo dell'allineamento biomeccanico. Ciò consente al protesista di affinare la cinematica delle componenti protesiche del piede, della caviglia e del ginocchio sotto il centro di gravità, per ridurre al minimo il dispendio energetico della deambulazione.
I sistemi protesici della caviglia e del piede possono comprendere sistemi idraulici che smorzano le forze d'urto; alcuni si adattano automaticamente alle variazioni di cadenza. I sistemi caviglia/piede controllati da microprocessori regolano la funzionalità in tempo reale sulla base dei dati forniti dagli utenti e/o delle condizioni ambientali. Alcuni sono meccanismi passivi; altri forniscono una propulsione attiva che riduce notevolmente il fabbisogno energetico per la deambulazione. La rotazione assiale o orizzontale persa a causa delle amputazioni al di sopra della caviglia può essere sostituita da unità endoscheletriche di torsione; questa funzione è particolarmente utile per i golfisti. I pazienti che hanno scarpe con tacchi di diverse altezze (p. es., stivali da cowboy, tacchi alti) possono scegliere una protesi della caviglia che si adatti a diverse altezze; tuttavia, i piedi protesici con l'altezza del tallone regolabile possono non fornire una funzionalità dinamica sufficiente.
I sistemi protesici del ginocchio possono essere sistemi passivi pneumatici o idraulici a energia corporea, con un'articolazione singola o multiasse. Sono disponibili sistemi per il ginocchio controllati da microprocessore.
I sistemi protesici specifici per lo sport per i piedi e le ginocchia aiutano gli amputati a raggiungere il più alto livello di prestazione fisica. Alcuni sistemi sono efficaci per molteplici attività sportive e ricreative. Altri sono progettati per eventi specifici (p. es., scatti, corsa a lunga distanza, sci, nuoto). La corsa è più difficile per le persone con amputazioni sopra il ginocchio che con amputazioni sotto il ginocchio. L'invaso e il fissaggio a sospensione sono più critici per gli atleti. L'atrofia muscolare e la fluttuazione del volume sono più frequenti negli atleti e richiedono regolazioni più frequenti dell'invaso.
Protesi parziali del piede
Le amputazioni parziali del piede transmetatarsali, di Lisfranc, di Chopart e di Boyd mantengono la normale lunghezza dell'arto, e il piede residuo fornisce una naturale superficie sensibile portante; molti pazienti possono stare in piedi e camminare per brevi tratti senza protesi. I pazienti con amputazione parziale del piede consumano meno energia camminando, rispetto a quelli con livelli di amputazione più alti.
Una protesi in silicone tipo pistone permette un certo movimento della caviglia e una deambulazione semplice a basse e medie velocità. Per le attività più vigorose (p. es., camminata veloce, corsa, salire scale e rampe), i pazienti possono utilizzare un invaso semirigido di plastica, che incapsula il piede e la caviglia rimanenti e si estende fino al bordo inferiore della rotula.
Protesi per la disarticolazione della caviglia di Syme
La disarticolazione della caviglia secondo Syme si riferisce a una procedura di amputazione (descritta per la prima volta dal chirurgo James Syme) in cui l'articolazione tibio-astragalica viene disarticolata, con riduzione delle prominenze malleolari tibiali e fibulari e preservazione del cuscinetto calcaneare. Questo fornisce la capacità di carico. Anche se la lunghezza dell'arto è ridotta di 7-9 cm, i pazienti di solito possono stare in piedi e camminare per brevi tratti senza una protesi (p. es., spostarsi dentro e fuori dal letto o dalla sedia, camminare verso la stanza adiacente). Sono disponibili diversi sistemi protesici piede/caviglia.
Sono state apportate diverse modifiche alla procedura originale, tutte con l'obiettivo di garantire il carico. Un'amputazione di Syme modificata riduce la tipica estremità bulbosa radendo le prominenze del malleolo tibiale e peroneale. Questa modifica facilita l'installazione della protesi e si traduce in un aspetto meno voluminoso della caviglia.
Protesi transtibiali (sotto il ginocchio)
I pazienti con una protesi sotto il ginocchio correttamente innestata e allineata possono funzionare a un livello elevato, spesso senza anomalie visibili nell'andatura. La capacità e la funzione di deambulazione sono limitate principalmente dallo stato preoperatorio del paziente e dalle condizioni postoperatorie di comorbilità. L'amputazione che mantiene una lunghezza dell'arto residuo > 9 cm (appena sotto il tubercolo tibiale) mantiene l'inserzione del quadricipite, che fornisce una migliore funzionalità rispetto all'amputazione attraverso il ginocchio o sopra il ginocchio.
Jan J. Stokosa, CP
Un invaso a superficie totale, con un invaso primario flessibile e un invaso semirigido con gestione del volume di vuoto e fissaggio a sospensione, migliora il comfort, la connettività e la simmetria dell'andatura. Il vuoto viene stabilito tramite pompa meccanica o elettrica. Sono disponibili altri sistemi di fissaggio a sospensione che possono essere impiegati in modo efficace. Il protesista e il paziente valutano i diversi componenti piede/caviglia per identificare i componenti che forniscono un equilibrio, una stabilità e una fluidità dell'andatura ottimali.
Protesi per la disarticolazione del ginocchio e transfemorali (sopra il ginocchio)
L'amputazione per la disarticolazione del ginocchio presenta vantaggi e svantaggi rispetto all'amputazione transfemorale. La disarticolazione del ginocchio mantiene i condili femorali e migliora la capacità di carico distale, che riduce la pressione e le forze di taglio sull'arto residuo e migliora la propriocezione. Uno svantaggio è che il centro di rotazione della protesi non corrisponde al centro di rotazione del ginocchio controlaterale, cosa che influisce sulla funzionalità e sull'aspetto; da seduti, il ginocchio si estende oltre l'altro ginocchio. Un'alternativa è quella di utilizzare una protesi con cerniere mediali e laterali al ginocchio attaccate all'esterno dell'invaso, che possono stabilire un miglior centro di rotazione ma aumentano l'ampiezza della protesi e rendono difficile l'adattamento dei vestiti.
Jan J. Stokosa, CP
I design dell'invaso per la disarticolazione transfemorale e del ginocchio possono essere rigidi, rigidi con pannelli flessibili per consentire l'espansione muscolare o regolabili per adattarsi alle normali fluttuazioni del volume diurno. Il sistema di fissaggio a sospensione può comprendere cinghia meccanica, perno di sospensione integrato, aspirazione o vuoto. I pazienti e i protesisti devono valutare diversi sistemi protesici del ginocchio e del piede/caviglia per raggiungere l'equilibrio, la stabilità e la mobilità ottimali.
Protesi per la disarticolazione dell'anca e per l'emipelvectomia
Le amputazioni che coinvolgono la disarticolazione dell'anca o l'emipelvectomia rappresentano solo il 2% di tutte le amputazioni e pochi protesisti e fisioterapisti hanno esperienza con questi pazienti. Il peso della protesi è considerevolmente maggiore rispetto a qualsiasi altra e richiede anche una maggiore attenzione all'adattamento dell'invaso e al sistema di fissaggio a sospensione. Anche con una protesi ottimale, la velocità di deambulazione è la metà di quella degli individui senza disabilità visibile, e il dispendio energetico è maggiore dell'80%. A causa delle difficoltà, l'accettazione a lungo termine delle protesi per l'amputazione a questo livello varia tra il 35 e il 45%. Le aspettative irragionevoli aumentano il tasso di rifiuto. I risultati positivi dipendono dalla comprensione realistica da parte dei pazienti delle sfide e delle limitazioni; dal loro grado di motivazione, dalla forza del core, dall'equilibrio e dalla coordinazione; e dalla loro capacità di sostenere il 100% del peso corporeo sull'arto residuo rimanente dopo l'amputazione.
