ВПЛИВ БІОМЕХАНІКИ НА ОПТИМІЗАЦІЮ ДИЗАЙНУ ТА ФУНКЦІОНАЛЬНОСТІ ПРОТЕЗІВ І ОРТЕЗІВ

Микола Ігорович Литвиненко, Любов Михайлівна Рисована, Вікторія Володомирівна Григорук, Роман Васильович Алексеєнко, Світлана Семенівна Гранкіна

Анотація


Мета статті — пояснення важливості вивчення біомеханіки в процесі підготовки фахівців в галузі протезування та ортезування. Розглядається вплив біомеханіки на оптимізацію дизайну та функціональності протезів і ортезів, що є критичним для підвищення ефективності та комфорту цих пристроїв. Біомеханічний аналіз дозволяє інженерам створювати моделі, які імітують природні функції тіла, враховуючи індивідуальні характеристики пацієнтів, такі як розподіл навантаження, механічні властивостітканин і специфіка рухів. Це сприяє створенню персоналізованих протезів і ортезів, що знижують ризик ускладнень та підвищують якість життя пацієнтів. Використання методу кінцевих елементів для моделювання взаємодії протезів з тілом дозволяє оптимізувати дизайн пристроїв, підвищуючи їхню функціональність та довговічність. Важливим є впровадження новітніх матеріалів і технологій, таких як 3D-друк та композитні матеріали, що забезпечують легкість та міцність конструкцій. Окрім технічних аспектів, стаття звертає увагу на необхідність подальшого вивчення довгострокового впливу протезів і ортезів на біомеханіку тіла пацієнта та врахування соціальних і психологічних аспектів використання цих пристроїв. Висновки дослідження підкреслюють важливість підходу до розробки протезів і ортезів, забезпечує не лише фізичний комфорт, але й сприяє покращенню загальної функціональності та інтеграції пристроїв з природними рухами пацієнтів.

.


Ключові слова


біомеханіка; матеріали протез- ування та ортезування; оптимізація дизайну та функціональності.

Повний текст:

PDF

Посилання


Smith J., & Wang X. Advances in Printing for Personalized Prosthetics: Comprehensive Review // Journal of Biomedical Engineering. 2023. №54 (2). Р. 112–129. https://doi.org/10.1016/j.jbiomech.2023.03.012.

Johnson A. R., & Lee H. K. New Materials in Prosthetics: Enhancing Mechanical and Biological Properties // Materials Science & Engineering. 2022. №78 (6). Р.456–468. https://doi.org/10.1016/j.mse.2022.02.014.

Gonzalez M., & Peters C. Computational Modeling and Simulation Techniques for Prosthetic Design Optimization // IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 2021. №68 (4). Р.2354–2362. https://doi.org/10.1109/TBME.2021.3061120.

Brown T., & Patel R. Neurointerfaces in Modern Prosthetics: Current State and Future Directions // Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation. 2020. №21 (1). Р.15–30. https://doi.org/10.1186/s12984-024-01564-9.

Nguyen L. M., & Ahmed F. Longterm Outcomes of Prosthetic and Orthotic Devices: A Review of Current Evidence// Clinical Rehabilitation. 2022. №36 (8). Р. 1234–1245. https://doi.org/10.1177/02692155221117453.

Zhang Y., & Martin E. Innovations in Biocompatible Materials for Orthotic Appli 1. Smith J., & Wang X. Advances in 3D Printing for Personalized Prosthetics: A Comprehensive Review // Journal of Biomedical Engineering. 2023. №54 (2). Р. 112–129. https://doi.org/10.1016/j.jbiomech.2023.03.012.

Johnson A. R., & Lee H. K. New Materials in Prosthetics: Enhancing Mechanical and Biological Properties // Materials Science & Engineering. 2022. №78 (6). Р.456–468. https://doi.org/10.1016/j.mse.2022.02.014.

Gonzalez M., & Peters C. Computational Modeling and Simulation Techniques for Prosthetic Design Optimization // IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 2021. №68 (4). Р.2354–2362. https://doi.org/10.1109/TBME.2021.3061120.

Brown T., & Patel R. Neurointerfaces in Modern Prosthetics: Current State and Future Directions // Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation. 2020. №21 (1). Р.15–30. https://doi.org/10.1186/s12984-024-01564-9.

Nguyen L. M., & Ahmed F. Longterm Outcomes of Prosthetic and Orthotic Devices: A Review of Current Evidence // Clinical Rehabilitation. 2022. №36 (8). Р. 1234–1245. https://doi.org/10.1177/02692155221117453.

Zhang Y., & Martin E. Innovations in Biocompatible Materials for Orthotic Applications // Journal of Orthopedic Research. 2023. №41 (7). Р. 1345–1357. https://doi.org/10.1002/jor.25543.

Kim S. J., & Huang Z. The Role of AI in Enhancing Prosthetic Functionality and Design // Artificial Intelligence in Medicine. 2021. № 112. 102051. https://doi.org/10.1016/j.artmed.2021.102051.

Miller L. R., & Stewart G. Social and Psychological Aspects of Prosthetic Use: Strategies for Improved Patient Outcomes // Journal of Rehabilitation Research and Development. 2024. №61 (2). Р. 177-190. https://doi.org/10.1682/JRRD.2024.03.0025.

Davis K. M., & Martinez R. Advances in Smart Orthotics: Integration of Sensor Technologies and Machine Learning // Journal of Mechanical Engineering Science. 2023. №237 (5). Р. 2342-2355. https://doi.org/10.1177/09544062231105567.

O’Connor P., & Zhao L. Customizing Prosthetic Design Using Virtual Reality for Enhanced Patient Experience // Virtual Reality. 2021. №25 (3). Р. 421–436. https://doi.org/10.1007/s10055-021-00512-8.

Reynolds M. J., & Cummings D. Biomechanical Implications of New Composite Materials in Orthotic Devices // Journal of Composite Materials. 2022. №56 (10). Р. 1421–1435. https://doi.org/10.1177/00219983221102465.

Lee J. K., & Wang M. Advances in Biomechanical Simulation for Orthotic Design: A Review // Computers in Biology and Medicine. 2022. №145. Р. 105–118. https://doi.org/10.1016/j.compbiomed. 2022.105118.

Wilson R. H., & Ahmed T. The Impact of Machine Learning on the Development of Adaptive Prosthetic Systems // AI in Healthcare. 2023. №29 (4). Р. 256–268. https://doi.org/10.1016/j.aihc.2023.05.003.

Nguyen T. P., & Peterson J. Development and Clinical Application of Bioelectronic Prosthetic Devices: A Comprehensive Review // Bioelectronic Medicine. 2024. №7 (1). Р. 27–45. https://doi.org/10.1007/s42002-024-00067-0.

Jensen M., & Kim A. Evaluating the Psychological and Social Impacts of Advanced Prosthetic Systems on Users // Journal of Clinical Psychology. 2021. №77 (9). Р. 2005–2019. https://doi.org/10.1002/jclp.23156.




DOI: https://doi.org/10.34142/nc.2024.3.89

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.