Proteza psiej łapy. Materiał jaki użyto zaskakuje
Egzoproteza kończyny przedniej wykonana z tworzywa PET dla psa po częściowej amputacji to innowacyjny projekt absolwentki Wydziału Inżynierii Mechanicznej mgr inż. Martyny Witkowskiej. Pokazuje on, że nowoczesna inżynieria biomedyczna może realnie poprawiać jakość życia zwierząt po ciężkich urazach lub chorobach.
Nowatorskie rozwiązanie opracowane w ramach pracy dyplomowej przez mgr inż. Martynę Witkowską jest odpowiedzią na problem, z którym zmaga się wielu właścicieli psów – zwierzęta po amputacji potrafią wprawdzie funkcjonować na trzech kończynach, jednak często prowadzi to do przeciążeń układu ruchu, zaburzeń chodu i stopniowego pogarszania sprawności. Odpowiednio zaprojektowana proteza może ograniczyć te problemy i pomóc psom wrócić do bardziej naturalnego sposobu poruszania się, a jednocześnie zmniejszyć ryzyko dalszych schorzeń.
Prace nad konstrukcją poprzedziła szczegółowa analiza biomechaniki ruchu psów ras miniaturowych, takich jak maltańczyki, yorkshire terriery czy jamniki miniaturowe. Badania obejmowały m.in. określenie położenia środka ciężkości, przebiegu poszczególnych faz chodu oraz zakresu ruchów stawów. Dzięki temu możliwe było zaprojektowanie protezy współpracującej z naturalnym ruchem zwierzęcia. Szczególną uwagę poświęcono chodowi w kłusie, który najlepiej oddaje typową dynamikę poruszania się psa i pozwala ocenić funkcjonowanie kończyny w warunkach zbliżonych do codziennych.
Takie rozwiązanie może znacząco obniżyć koszty
Opracowana konstrukcja składa się z sześciu podstawowych elementów i jest podzielona na trzy segmenty odpowiadające budowie anatomicznej kończyny. Pierwszy segment obejmuje kołnierz mocujący wraz z systemem linkowym, drugi zawiera część przedramienną z gniazdem na kikut oraz element nośny, a trzeci stanowi łapa. Segmenty połączono przegubami odpowiadającymi stawowi łokciowemu i nadgarstkowemu, co pozwala na odtworzenie naturalnych ruchów kończyny. W konstrukcji uwzględniono możliwość regulacji wysokości, dzięki czemu protezę można dopasować do różnych zwierząt, a także stosować ją u rosnących szczeniąt. Takie rozwiązanie może znacząco obniżyć koszty w porównaniu z protezami wykonywanymi wyłącznie na indywidualne zamówienie.
Proteza została wykonana z tworzywa PET, które charakteryzuje się odpowiednią wytrzymałością mechaniczną, odpornością na ścieranie oraz łatwością formowania. Aby mieć pewność, że materiał spełnia wymagania konstrukcyjne, przeprowadzono dodatkowe badania jego właściwości. Cała konstrukcja została również poddana analizom wytrzymałościowym z wykorzystaniem narzędzi komputerowych, które potwierdziły duży zapas bezpieczeństwa zarówno całej protezy, jak i jej elementów mocujących.
Istotnym etapem badań była także analiza kinematyczna pozwalająca określić zakresy ruchów poszczególnych przegubów oraz sprawdzić, czy proteza porusza się zgodnie z naturalną biomechaniką kończyny. Na podstawie nagrań ruchu oraz modeli anatomicznych odtworzono przewidywany tor pracy protezy i oceniono działanie mechanizmu linkowego sterującego ruchem. Wyniki potwierdziły, że zaprojektowany układ może skutecznie synchronizować ruch protezy z ruchem ciała psa.
Uzyskane rezultaty pokazują, że możliwe jest stworzenie funkcjonalnej i stosunkowo niedrogiej protezy dla psów ras miniaturowych, która może być w przyszłości rozwijana i wdrażana w praktyce weterynaryjnej. Projekt stanowi ważny krok w kierunku upowszechnienia protetyki zwierzęcej i wskazuje, że rozwiązania inżynierskie mogą znacząco poprawić komfort życia zwierząt po amputacjach, pomagając im odzyskać sprawność i większą samodzielność.
Źródło: Wojskowa Akademia Techniczna w Warszawie
Czytaj też: Polska uczelnia Arką Noego dla żółwi kantońskich, które wymarły na wolności
Grafika tytułowa: Pauline Loroy / Unsplash
