Studii și cercetări privind o orteză de cot BUCUREȘTI Iulie 2018 CUPRINS REZUMAT Mâna este unul dintre cele mai complicate segmente de membru ale… [306428]

PROIECT DE DIPLOMĂ

Studii și cercetări privind o orteză de cot

BUCUREȘTI

Iulie 2018

[anonimizat].

[anonimizat]. [anonimizat].
[anonimizat],sau accidentarea poate fi percepută ca o [anonimizat],limitanad capacitatea de a [anonimizat].
De aceea realizarea unui dispozitiv extern , a unei orteze are rolul de a susține sau de a corecta acolo unde este necesar.
Acestea ajută foarte mult la susținerea funcției unei articulații sau a unui segment de corp(genunchi,gleznă,cot etc),dupa ce acesta a [anonimizat],[anonimizat].
[anonimizat].
Cum ar fi necesitatea datelor antropometrice făra de care nu am fi putut realiza orteza .Alte criterii descrise sunt cele de evaluare a pacientului ,de punere a [anonimizat],dacă a [anonimizat].Alegerea unui material corespunzător cu proprietăți mecanice foarte bune este un parametru la fel de important care ajuta la realizarea unei orteze cu proprietăți superioare.
Toți parametrii descriși in această lucrare ajută la realizarea si optimizarea ortezei de cot.

1. Introducere

1.1. Anatomia funcțională a [anonimizat]. Integritatea sa este absolut esențială pentru viața noastră de zi cu zi. [anonimizat].
Scheletul membrului superior cuprinde:
a. centura scapulară formată din omoplat și claviculă;
b. membrul liber fiind format din trei segmente: [anonimizat] [1].

Figura1.1-Scheletul membrului superior ansamblu [1]

[anonimizat], lat, de formă triunghiulară se poate observa acest detaliu în figura 1.1 [anonimizat] a toracelui. Clavicula-[anonimizat] “S”,[anonimizat] o parte și de altă a sternului.
b. [anonimizat],humerus,acesta prezentând o [anonimizat] ,un gât și doi tuberculi.
Scheletul antebrațului fiind format din cele două oase:radius și ulna.
Radius-[anonimizat] a antebrațului, în dreptul policelui.El este așezat lateral extern față de ulnă. Radiusul prezintă un corp și două extremități. [anonimizat]: creasta interosoasă și tuberozitatea radială. 
Ulna-este situat medial de radius, os lung alcătuit dintr-un corp si doua extremități.

SCHELETUL MÂINII

Mâna este alcătuită din 27 de oase cum se poate observă în figura 1.1 și poate fi împărțită în 3 grupe în funcție de cum sunt situate, astfel:
-oasele carpului
-oasele metcarpului
-falangele

Figura 1.2- Privire de ansamblu asupra oaselor mâinii [38].

Masivul osos carpian se compune din 8 oase mici, de formă neregulată- cuboidala, fiind dispuse pe un rând proximal și unul distal.
Rândul proximal este alcătuit cum se poate vedea și în figura 1.1 din 4 oase: scafoid, semilunar, piramidal și pisiform, primele trei fiind juxtapuse, iar ultimul suprapus pe fața anterioară a piramidalului [1].
Metacarpul formează scheletul palmei și este alcătuit din cinci oase scurte, fiecare având un corp și două extremități. Corpul având o formă triunghiulară, iar extremitatea proximală (basis) fiind prevăzută cu o fațetă articulară pentru oasele carpiene și alte fațete articulare, care din urmă realizează legături cu metacarpienele vecine.
Extremitatea distală (capul) este sferică, cu o fațetă articulară mai întinsă pe față palmară , pentru articularea cu baza primei falange,realizându se împreună articulația metacarpofalangiană [1].
Falangele reprezintă oasele degetelor și sunt în număr de 14, deoarece policele are 2 falange, restul degetelor având câte 3. Și falangele prezintă un cap, un corp și o bază se poate observa acest lucru în figura 1.1; Baza fiecărei falange proximale se articulează cu capul metacarpianului corespunzător; capul fiecărei falange distale este nonarticulat și prezintă o față palmara și una dorsală [1].

Mușchii membrului superior

Numeroși mușchi participă la mobilitatea și flexiblitatea mâinii: mușchi umărului(deltoid) , mușchii brațului(biceps și triceps branhial), mușchii antebrațului (pronatori și supinatori ai antebratului, flexori și extensori ai degetelor) și mușchii mâinii [2]. Degetele nu conțin mușchi, ci doar ligamente și tendoane provenite din mușchii mâinii și ai antebrațului.

Figura 1.3- Mușchii centurii scapulare, brațului și antebrațului (vedere anterioară) [2]

1.2.1. Analiza funcțională a mâinii

Funcționarea mâinii necesită interacțiunea mușchilor, tendoanelor, oaselor, articulațiilor și nervilor. Construcția unică a mâinii oferă o gamă largă de funcții importante, cum ar fi manipulare, simț al atingerii, comunicare și rezistența de prindere.  Mâna este folosită în multe feluri și în multe situații diferite în viața de zi cu zi; astfel încât leziunile, bolile sau deformările mâinii pot afecta calitatea vieții noastre. Câteva dintre cele mai comune leziuni și boli afectează funcția mâinii. Prin urmare, este foarte important să înțelegem modul în care mâinile sănătoase și cele bolnave funcționează pentru a putea proiecta strategii optime de reabilitare în funcție de gradul de afectare al acesteia sau in funcție de boală [3].
Tulburările de mână reprezintă o treime din numărul total de leziuni la locul de muncă, o pătrime din timpul de muncă pierdut și o cincime din numărul total de victime. Disconfortul mâinilor și leziunilor apar atunci când o sarcină necesită o putere a mâinii care depășește capacitatea lucrătorului, o postură ciudată, și / sau o mișcare repetitivă.Persoanele care prezinta tulburari musculo-scheletice ale mainii sunt limitate in activitățile lor de zi cu zi datorită aderenței,puterii si abilității reduse de a manevra obiectele [4].
Puterea de prindere este o funcție importantă și de bază pentru diferite mișcări. Manipularea obiectelor cu o prindere stabilă este una dintre cele mai frecvente mișcări efectuate în activitățile zilnice.

Figura 1.4- mișcările de bază pe care le realizează mâna [39]

O reducere a forței de prindere și a capacității de control poate fi atribuită factorilor fizici și celor psiho-sociali. Factorii fizici pot include o reducere a numărului de contractanți ale degetelor musculare, reducerea ratei de ardere a unităților motorii, și modificarea tipului de fibră musculară.[4]
Factorii psiho-sociali pot includ durerea, teama de durere și teama de reaccidentare. Durerea poate reduce forța de prindere, ceea ce scade activitatea musculară voluntară.
Aceasta se manifestă ca o scădere a generării de forță, activitatea electromiografică (EMG), rata de descărcare a unității motorii și capacitatea de a menține o forță de prindere. Tulburările musculo-scheletice pot determina deteriorarea capacităților fizice și psihice ale persoanei.

Mulți cercetători din domeniul ergonomiei încearcă să înțeleagă modul în care oamenii își folosesc mâiniile și care sunt factorii care afectează capacitatea de funcționare a mâinii. Capacitatea fizica a mainii este deobicei evaluata prin metodologii biomecanice [5].

1.3. Biomecanica membrului superior

Biomecanica mâinii este cu adevărat uimitoare. În multe feluri, complexitatea mâinii ne sfidează capacitatea de a înțelege pe deplin minunea ingineriei evolutive care a dus la proiectarea sa. Leziuni la nivelul oaselor, tendoanelor și / sau ligamentelor mâinii pot duce la pierderea permanentă a funcției și afectarea semnificativă. [6]
Membrul superior este foarte mobil și poziționează mâna în spațiu, astfel, datorită articulației glenohumerale ce permite mișcări în toate axele(vedeți figura 1.5), brațul poate efectua, în această articulație, flexie, extensie, abducție, adductie, rotație internă și externă și circumducție. [6]

Figura 1.5-Axele si planurile de orientare[40]

În articulația cotului principalele mișcări sunt flexia și extensia antebrațului, iar în articulația distală a antebrațului se pot efectua mișcările de pronație și supinație. Tot în articulația  pumnului mâna prezintă mișcările de abductie, adductie, flexie, extensie și circumductie. Aceste mișcări împreună cu mișcările umărului, brațului și antebrațului fac posibilă 
poziționarea mâinii într-o multitudine de poziții față de corp [6].

Figura 1.6 – realizarea mișcării de flexie(A) și a mișcării de extenise(B)[7]

Flexia are loc la nivelul articulației humero-ulnare, atingând maximum 140 grade(realizată de mușchiul biceps branhial și de mușchiul branhial,în jurul unui ax orizontal),iar extenisa se produce în aceeași articulație ,în jurul aceluiași ax(până la 180 grade),sub acțiunea muschiului biceps branhial.[6]

Mișcările de rotație laterală(supinație) și rotație medial (pronație) au loc în articulațiile radioulnare în jurul unui ax oblic, participând întreg lanțul articular. Valoarea pentru cele doua miscari realizate este: de 75 grade pentru mișcarea de pronatie și 85 grade pentru supinație.

Figura 1.7- poziția neutră(A), mișcarea de supinație(B) și mișcarea de pronație(C)[7]

Biomecanica unei articulații a cotului este un parametru esențial într-un model cinematic pentru estimarea forței și a lungimii de la mișcarea și rotirea unei articulații pe care mușchiul o strabate. Atributele mecanice ale complexului cotului sunt reflectate de probleme clinice complementare: gamele mari de mișcare sunt supuse unor pierderi semnificative după traumatism sau degenerare artritică; stabilitatea articulației, care depinde atât de structurile osoase, cât și de țesuturile moi, poate fi compromisă de traume sau de activități sportive, iar puterea pacientului în activitățile cotidiene afectează performanța articulației [7].

1.3.1. Date antropometrice ale membrului superior

Antropometria este folosita pentru a studia masuratorile fizice ale corpului uman cum ar fi greutatea, înălțimea si sexul. Majoritatea acestor nevoi sunt satisfăcute de măsurile liniare de bază, suprafață și de volum. Cu toate acestea, mișcarea corpului uman necesită de obicei date mai specifice, cum ar fi cuplul, forța, viteza unghiulară și puterea omului [8].

1.3.2. Analiza cinematică a mâinii umane

Numeroase studii au evaluat unghiul, viteza, traiectoria și accelerația în timpul numeroaselor funcții ale mâinii. Următoarele sunt dispozitive uzuale folosite pentru a măsură diverse funcții ale membrului superior: raze X, RMN (rezonanță magnetică nucleară), goniometru manual , electrogoniometru,tehnici video și markeri bazați pe analiză sistemului de mișcare .Analizele razelor X și RMN-ul sunt metode comune  pentru observația clinică.[9]
Cu toate acestea,măsurătorile cu raze X prezintă riscul expunerii la radiații.
Pentru a compensa aceste limitări, actualele cercetări studiază utilizarea sistemelor de analiză a mișcării pentru a măsură funcția mâinii. Sistemele de analiză a mișcării analizează permanent postura și mișcarea prin calcularea traiectoriilor 3D și au avantajul obținerii de date mai fiabile decât alte metode [10].
Modelul unghiului Eulerian și modelul lui Cheng și Pearcy sunt utilizate în mod obișnuit pentru a analiza unghiul, viteza, traiectoria și accelerarea unei mișcări.Modelul unghiului Eulerian este cel mai frecvent utilizat model pentru analiza mișcării și explică orientarea unui corp rigid în spațiu. O direcție arbitrară în spațiu este obținută de trei rotații folosind modelul Eulerian.Din aceasta, flexia/extensia articulatiilor, abductia/adductia si supinatia/pronatia sunt calculate. Astfel, fiecare model utilizează algoritmi matematici diferiți. De asemenea, se calculează viteza, traiectoria și accelerația de la acest model. Modelul unghiului Eulerian poate calcula rotația unui unghi, în timp ce modelul lui Cheng și Pearcy nu poate [11].

Cu toate acestea, modelul unghiului Eulerian poate supraestima sau interpreta greșit mișcările de flexie / extensie și cele de abducție / aducție, unghiuri bazate pe rotații articulare 3D [11].

1.3.3. Cinetica mâinii

Tehnologiile de evaluare a cineticii pot fi împărțite în măsurători directe și indirecte. În general, sarcina externă este măsurată direct cu instrumentele, iar sarcina internă este anticipată analitic prin intermediul modelelor cinetice. Multe studii anterioare s-au concentrat asupra măsurării forței, momentului și cuplului în timpul funcțiilor mâinii. Evaluarea forței, momentului și cuplului comun necesită date antropometrice exacte, cum ar fi masa segmentului, centrul de masă, centrul de greutate și raza de girație. Prin urmare, datele antropometrice corecte ale mâinii vor fi luate în considerare pentru a dezvolta un model cinetic al membrului superior [12].

2. SOLUȚII BREVETATE

2.1. Brevet US5514081A (Donaerl B. Mann)

Invenția se referă la dispozitive ortopedice de tratare a contracțiilor de flexie ale cotului. Mai precis, se referă la un aparat ortopedic aplicat pe cotul pacientului, aparatul care conține un suport gonflabil pentru a extinde contracția cotului într-o configurație rigidă.Orteza conține un corp de pânză având o extremitate moale în contact cu pielea pacientului și o suprafață superioară a țesăturii la care este atașat un buzunar longitudinal ,buzunarul longitudinal conținând o vezică de aer din plastic.Învelișul de fixare a pânzei permite tratarea rănilor și inciziilor prin desfacerea sau închiderea cârligului sau a buclelor, tratarea plăgii și aplicarea ușoară a bretelei.O pereche de buzunare latitudinale sunt amplasate în unghi drept față de vezica aerului și fiecare conține un element rigid de susținere [13].

Figura 2.1- orteza menține cotul pacientului într-o poziție fixă[13]

2.1.1. Brevet US9066787B1 (Stephen A. Price, Mary P. Price)

Pacienții care au suferit accidente vasculare cerebrale, leziuni ale măduvei spinării, tulburări musculare sau tulburări neurologice, cum ar fi paralizia cerebrală și scleroza multiplă, adesea își contracta necontrolabil articulațiile ce poate cauza pierderea gamei de mișcare în articulații. Articulațiile afectate sunt:incheitura mâinii ,degetele,piciorul,degetele de la picioare, articulațiile gleznei, șoldului, cotului și genunchiului.[14]
Printr-o încercare de a trata sau de a atenua în alt mod pierderea potențială a gamei de mișcăre, medicii și terapeuții fizici asigură adesea o orteză sau o atela peste atriculatia afectată pentru a preveni flexia incontrolabilă a articulației prin întinderea articulației într-o poziție dorită.[14]
Orteza poate fi mutată într-o serie de poziții dorite pentru a întinde articulația și, sperăm, pentru a preveni o pierdere a gamei de mișcăre.
Orteză aplicată lateral are o rigidizare dinamică, flexibilă, realizată din oțel care este configurată să se extindă pe o articulație și să împiedice mișcarea articulațiilor cauzată de contracțiile musculare prin rezistența la îndoire, dar care permite o mișcare în articulație. Firul de rigidizare este găzduit într-o bandă care are o multitudine de curele reglabile care se extind din braț, firul este elastic si se poate rasuci pana la forma sa inițială. Curelele pot fi fixate una de cealaltă sau de brațul propriu-zis, pentru a forma o structură în mod substanțial tubulară pentru fixarea breșei la un membru [14].

Figura 2.2- aplicarea ortezei pe articulație[14]

2.1.2. Brevet US6456884B1 (John P. Kenney)

Invenția se referă în general la domeniul dispozitivelor și aparatelor ortotice, în special la dispozitivele și aparatele ortotice în combinație cu electroterapia utilizată pentru restabilirea mișcării la o articulație, acestea mai pot inversă contracțiile datorită imobilității și disfuncției neurologice.[15]
Dispozitivele ortotice, precum și atelele au fost concepute pentru a restabili gama de mișcare. Astfel de pierderi de mișcare pot fi cauzate,de exemplu ,de leziuni traumatice,de reabilitarea după intervenții chirurgicale la nivelul articulațiilor sau membrelor și de contracții datorate imobilizării provocate de tulburări neuromusculare (de exemplu,accident vascular cerebral și leziuni craniene închise) și alte tipuri de boli care limitează în mod semnificativ capacitatea pacienților de a utiliza o articulație pentru activitățile normale din viață de zi cu zi.[15]
Electroterapia a fost utilizată pe scară largă în reabilitarea articulațiilor și mișcărilor legate de mușchi, durere și cele legate de gama de miscare(ROM-Range of Motion). Electroterapia a demonstrat și alte proprietăți de vindecare valoroase. Există multe forme de electroterapie și se caracterizează prin forma de undă a curentului electric. Forma de undă sau frecvența se referă la numărul de impulsuri livrate pe secundă. Rata impulsurilor este numărul de impulsuri din fiecare val de energie. Lățimea impulsului este durata de timp pe care o păstrează fiecare explozie de energie (de exemplu, lățimea dublă a impulsului pentru a dubla energia din acel impuls). Amplitudinea impulsului sau înălțimea impulsului crește odată cu creșterea amplitudinii. Energia totală pe impuls este determinată de amplitudinea și lățimea impulsului. Există multe variante de forme de unde care sunt utilizate terapeutic pentru reabilitarea în comun, gestionarea durerii și proprietățile de vindecare furnizate de stimularea electrică [15].

Figura 2.3- prezintă un dispozitiv de eletroterapie care ajută la reabilitarea mișcării[15]

2.1.3. Brevet US20110066095A1 (Stephen A. Price, Mary P. Price)

Prima aplicabilitate a acestui brevet este îndreptată spre o orteză având o rigidizare flexibilă dinamică care este configurată să se extindă pe o articulație și să împiedice mișcarea articulatiei cauzată de contracțiile musculare rezistând la indoire, dar în același timp permițând mișcare în articulație.[16]
Firul de rigidizare este elastic, astfel încât să revină la forma sa inițială după flexare datorită mișcării articulației. Orteza poate fi utilizată pentru a împiedica mișcarea oricărei articulații.
Cu toate acestea, preferabil, orteza este concepută pentru a împiedica mișcarea încheieturii și articulațiilor degetului, articulației cotului, articulației genunchiului, articulației șoldului sau a articulațiilor gleznei și picioarelor prin faptul că rigidizarea flexibilă se extinde peste articulația respectivă. Deoarece rigidizatorul este elastic, permite mișcarea articulației, asigurând în același timp rezistență la mișcare până când articulația revine în poziția inițială.
Pentru anumiți pacienți, rigidizatorul este mai bun decât ortezele convenționale la prevenirea pierderii gamei de mișcare datorită proprietăților sale dinamice [16].

Figura 2.4- orteza este configurată să se extindă pe o articulație și să împiedice mișcarea articulației cauzată de contracțiile musculare prin rezistența la îndoire, dar care permite o mișcare în articulație.[16]

2.1.4. Brevet US5733249A (Leonard Katzin, deceased Josephine S. Katzin)

Orteza poate fi aplicată la nivelul mainilor, genunchiului si cotului este alcătuita din două plăci la capăt îmbinate printr-o porțiune medie îngustă și cuprinsă între foi de spumă subțiri pentru a realiza o inserție. Un separator de degete poate fi atașat și poziționat reglabil pe orteza. Rigidizatorul având prima și cea de-a doua placă de la capăt îmbinate una cu cealaltă printr-o bandă intermediară îngustă și foile opuse de material pliabil lipite una de alta, astfel încât rigidizatorul este complet cuprins între foile opuse. O husă detașabilă a materialului alcătuita din fibră este în general adaptată la conturul inserției. Un număr de curele de reținere sunt distanțate pe husă si se extind transversal pe banda intermediară a inserției pentru a înconjura membrul la care este aplicată orteza.[17]
Firul de rigidizare este, de preferință, metalic, cum ar fi un oțel moale, iar plăcile de capăt sunt mai ușor deformabile decât banda intermediară [17].

Figura 2.5- dispozitiv ortopedic ce conține atele, bretele special adaptate pentru corectarea deformărilor membrelor sau pentru susținerea lor;[17]

2.2 Soluții comercializate

2.2.1. Hely & Weber ROM-BO Elbow Orthosis

Hely & Weber ROM-BO Elbow Orthosis are o gamă bilaterală de balamale de mișcare care poate fi ajustată de la extinderea completă la flexia completă. Este fabricat din neopren Kuhl pentru compresie rece. Orteza pentru cot poate fi folosita pentru brațul drept sau stâng și este disponibila în 2 lungimi [18].

Figura 2.6-reprezentarea ortezei Hely & Weber ROM-BO [18]

2.2.2. Mackie Elbow Brace

Orteză utilizează o balamă unică, reglabilă, montată pe un suport rigid. Acest design oferă simplitate de funcționare, o construcție puternică și un confort superior al pacientului. Mecanismul balamalelor Mackie este proiectat pentru a permite setări de poziționare netede și infinite. Deoarece fiziologia umană variază foarte mult de la individ la individ, ajustarea balamalelor permite pacientului să controleze cât de eficient este aplicată forța pentru a obține cel mai bun rezultat. Pentru că această abordare orientată spre pacient să aibă succes, toleranța pacientului și respectarea acestuia sunt esențiale. Mackie Elbow Brace are capacitatea de a fi folosită atât în flexie cât și in extensie. Acest lucru poate evita cheltuielile suplimentare adăugate unei a două bretele,deoarece mulți pacienți necesită întindere în ambele direcții [19].

Figura 2.7- orteză realizează mișcări de flexie și extensie, sau poate menține cotul într-o poziție fixă.[19]

2.2.3. JAS EZ Elbow

Sistemul oferă o gamă largă de terapii bidirecționale, cu direcție obișnuită de mișcare (ROM=range of motion), într-un design cu utilizare ușoară, cu un profil redus, utilizând un singur pacient.[20]
Ortezele JAS EZ Turnbuckle sunt personalizate pentru fiecare pacient. O serie de măsurători specifice sunt luate astfel încât manșeta rigidă de polietilenă să fie turnată și tăiată pentru a se potrivi cu precizie dimensiunilor anatomice unice. Aceasta este singura modalitate de a asigura o potrivire exactă și de a minimiza potențialul de iritare a țesutului [20].

Figura2.8- poziția de flexie [20] Figura2.9- poziția de extensie[20]

3. Principii de construcție a ortezei

Orteza este un dispozitiv medical care susține, aliniază, previne sau corectează deformările unei părți a corpului. Scopul terapeutic al unei orteze poate fi acela de a se opune sau a asista mișcarea, de a transfera o forță sau de a proteja o parte a corpului. Ortezele sunt de asemenea utilizate pentru a controla mișcarea excesivă sau nedorită.

3.1. Evaluarea clinică a pacientului

Evaluarea inițială a clientului stabilește etapa pentru o reabilitare reușită. Evaluarea stabilește raportul, determină zonele cu deficit funcțional și servește drept bază pentru tratament și recuperare. Numai cu o evaluare exactă poate terapeutul să determine cel mai bun curs de tratament pentru starea pacientului. O serie de procese de evaluare și aptitudini clinice de evaluare sunt necesare pentru a efectua o evaluare aprofundată. [21]
Principalele domenii de evaluare pentru mâna afectată includ durerea, rana si starea cicatricilor, starea vasculară, gama mișcării (ROM), umflarea, senzația, puterea, utilizarea curentă și anterioară a ortezelor și limitările funcționale. O examinare proximală a mișcarii, forței și posturii sunt importante pentru înțelegerea deplină a deficiențelor din extremitatea superioară distală. Sunt necesare reevaluări periodice pentru a demonstra progresul, a identifica probleme noi sau rămase și a redirecționa obiectivele [21].
Utilizarea unui formular sumar de evaluare este foarte util(figura 3.1)

Figura 3.1-Rezumatul procesului de evaluare, ROM (range of motion=gama de mișcare)

Formularul ghidează personalul în fiecare etapă a evaluării, asigurându-se că nu este uitată nici o zonă. Amânarea domeniilor de evaluare atunci când nu este adecvată efectuarea acestora la un anumit moment în procesul de vindecare tisulară sau dacă pacientul nu poate tolera aceste proceduri.[21]
Formularul sumar de evaluare promovează raționamentul clinic și ajută organizarea gândurilor și comunicării terapeutului cu o evoluție aprofundată și logică a categoriilor.
Înainte de evaluarea funcționalității membrului superior al unui pacient,este foarte important să se cunoască un istoric al simptomelor pe care pacientul le-a avut sau le posedă. Dacă acesta a survenit o intervenție medicală anterioară(dacă acesta a fost operat,dacă acesta a mai folosit orteze,dacă este supus medicamentației, sau daca nu a mai intervenit medicul până in acel moment, cu excepția trimiterii clientului la terapie pentru expertiza terapeutului în evaluare și tratament) [21].
Înțelegerea îngrijirii anterioare pe care a avut-o clientul ajută în mai multe moduri.
Este foarte important sa se mai cunoasca înafara de istoricul bolilor,rănilor etc și istoricul medical al pacientului,deoarece multe afectiuni medicale ,cum ar fi diabetul sau boala vasculara pot afecta procesul de vindecare [21].

3.2. Caracteristicile reabilitării echipelor de îngrijire medicală

Scrierea unei prescripții pentru o orteză este o mică parte a procesului mult mai mare de reabilitare pentru îmbunătățirea funcției pacientului. Complexitatea arenei de îngrijire a sănătății și nivelul de îngrijire solicitat de persoanele fizice în cadrul reabilitării necesită colaborarea multor practicieni din domeniul sănătății cu abilități profesionale variate care pot forma echipe multidisciplinare, interdisciplinare și transdisciplinare, după cum este necesar [22].
Echipa de reabilitare multidisciplinară este formată din profesioniștii din domeniul sănătății, cum ar fi medicul, asistenta, terapeutul, asistentul social,ortoped etc. Fiecare profesionist operează cu o arie de specializare și expertiză. Echipa multidisciplinară este structurată ierarhic și, în mod obișnuit, condusă de cel mai înalt membru al echipei. Deși echipa multidisciplinară are o reprezentare variată a furnizorilor de servicii medicale, ei pot sau nu pot interacționa într-o manieră colaborativă. Membrii echipei multidisciplinare lucrează în paralel unul cu celălalt, iar înregistrarea medicală este sursa de colectare a informațiilor [22].
În cadrul procesului interdisciplinar al echipei, există o structură și o organizare care promovează planificarea programelor pentru a sprijini îngrijirea centrată pe pacienți prin comunicarea eficientă și gestionarea clinică eficientă. Membrii echipei interdisciplinare lucrează pentru a stabili obiective pentru echipa care conduce procesul de reabilitare pentru pacient [22].
Stabilind pacientul ca fiind centrul de lucru al echipei, membrii echipei interdisciplinare colaborează pentru a-și îndeplini obiectivele și a-și satisface rezultatele dorite. Majoritatea proceselor de echipă din centrele de reabilitare se străduiesc pentru o abordare interdisciplinară a echipei care promovează îngrijirea centrată pe pacient [23].
Echipele transdisciplinare sunt compuse din aceiași membri profesioniști identificați în echipele multidisciplinare și transdisciplinare, totuși, membrii echipei din modelul transdisciplinar funcționează în mod diferit prin faptul că împărtășesc responsabilități clinice ce se suprapun în sarcini și responsabilități. În cadrul modelului transdisciplinar, rolurile profesionale și responsabilitățile sunt atât de familiare membrilor echipei încât există un schimb de sarcini și funcții.Echipele transdisciplinare se angajează în eliberarea rolurilor profesionale tipice disciplinei, într-un efort de a permite pacientului să primească intervențiile necesare într-un context care să susțină învățarea și practica. Modelul transdisciplinar este operațional în managementul sugarilor și copiilor care beneficiază de servicii de reabilitare a intervenției timpurii și au un plan individualizat de servicii [23].
Echipa de reabilitare are ocazia să se întâlnească și să se angajeze în "a pune întrebările corespunzatoare" care sunt critice în practica clinică de astăzi atunci când se angajează într-un model bazat pe dovezi de practică. Practica bazată pe dovezi și luarea deciziilor clinice sporesc rolul profesioniștilor din echipa de reabilitare, deoarece ei împărtășesc perspectivele clinice, susținute de dovezi istorice și actuale. Echipele de reabilitare care sunt diverse în ceea ce privește reprezentarea profesională pot aduce o perspectivă largă de expertiză asupra problemelor specifice de reabilitare [23].
Profesioniștii din domeniul reabilitării trebuie să lucreze la înțelegerea, evaluarea și analizarea numeroaselor aspecte ale îngrijirii medicale care necesită persoane specializate care vor lucra pentru a îndeplini scopurile și obiectivele specialității și a furnizării asistenței medicale în ansamblu. Procesul echipei permite o înțelegere mai profundă și aprecierea contribuțiilor celorlalte discipline de reabilitare în evaluarea și tratamentul pacientului și gestionarea problemelor pacientului [23].
Pe lângă abilitățile și cunoștințele specifice disciplinei, profesioniștii din domeniul sănătății trebuie să fie conștienți de relațiile dintre lucrătorii din domeniul asistenței medicale.
Unul dintre obstacolele majore în calea funcționării eficiente a echipei este lipsa de înțelegere sau de înțelegere greșită a rolurilor diferitelor discipline în îngrijirea întregului pacient.
O înțelegere clară a totalității sistemului de sănătate și a rolului fiecărui profesionist în cadrul sistemului crește potențialul eficacității echipei de îngrijire a sănătății. Un grup de profesioniști din domeniul sănătății informați și dedicați care lucrează împreună pentru a stabili obiectivele adecvate și pentru a iniția îngrijirea pacientului în vederea atingerii acestor obiective utilizează un model care depășește suma componentelor sale individuale.In ziua de azi reabilitarea medicala este oferita de o echipa specializata care foloseste o abordare centrata pe pacient [23].
Această abordare integrată facilitează aprecierea pacientului ca persoană cu tărie și nevoi individuale, mai degrabă decât ca un diagnostic sau o problemă . Perspectiva și cunoștințele diverse care sunt aduse procesului de reabilitare de către membrii echipei interdisciplinare oferă o perspectivă asupra tuturor aspectelor si asupra preocupărilor pacientului. Conceptual, toți membrii echipei de asistență medicală contribuie în mod egal la îngrijirea pacientului.
Contribuția fiecăruia este importantă și valoroasă, în caz contrar, calitatea îngrijirii pacienților și eficacitatea intervenției ar fi diminuate [23].

Figura 3.2- caracteristică a echipei de succes în domeniul sănătății este o înțelegere clară a rolului, responsabilităților,abilităților și cunoștințelor unice ale fiecărui membru al echipei de reabilitare, combinată cu o comunicare deschisă și eficientă.

3.3 Cum se realizează ortezarea membrului superior

Ortezele membrelor superioare se deosebesc de alte orteze datorită complexității mâinii umane.
Determinarea design-ului ortezei și a fabricarii acestora sunt aspecte extrem de importante în asigurarea unei îngrijiri optime pentru persoanele cu leziuni la extremitățile superioare și deficite funcționale. Terapeuții trebuie să aplice cunoștințe despre ocupație, patologie, fiziologie, anatomie, psihologie, (bio)inginerie, ortopedie și biomecanică pentru a proiecta o orteza cu specificatii cat mai bune. În plus, terapeuții trebuie să ia în considerare și să aprecieze valoarea estetică a ortezelor [24].
Un client este mult mai probabil să accepte o orteză a membrelor superioare dacă scopul său terapeutic este bine definit sau dacă orteza oferă o funcție dorită care nu poate fi realizată prin alte mijloace, cum ar fi substituția. Deoarece și cel mai bun membru superior ortezat nu are versatilitate mecanică pentru a înțelege cu ușurință obiectele care variază foarte mult în funcție de dimensiune, formă și greutate, designul ortotic al membrelor superioare tinde să fie optimizat pentru un anumit scop [24].
Ortezele pot oferi avantaje atrăgătoare pentru membrele afectate de paralizie, deformare sau durere. Frecvent, ortezele membrelor superioare se aplică pe membrele insensibile și trebuie respectată o schemă de inspecție a pielii bine definită pentru a evita presiunea excesivă.
În practica obișnuită, pacientul poartă inițial ortezele pentru o perioadă relativ scurtă (5 până la 30 de minute), apoi îndepărtează orteza și inspectează pielea pentru semne roșii persistente.
Semnele roșii ar trebui să dispară în 20 de minute.Daca nu,orteza trebuie ajustata pentru a atenua presiuna excesiva asupra pielii. Dacă petele roșii dispar în decursul unei perioade de 20 de minute, timpul de purtare poate fi crescut treptat (de exemplu, cu 15 minute) până când pacientul poate tolera purtarea dispozitivului timp de mai multe ore [24].
Ortezele membrelor superioare pot fi clasificate în mai multe moduri,de exemplu, in functie de patologie (de exemplu, leziuni ale coloanei vertebrale, artrită, traume, leziuni la cap), artrosegmental în conformitate cu articulația(de exemplu, umăr, cot, încheietură, mână, degete) sau in funcție de obiectivul tratamentului (de exemplu, să promoveze vindecarea, creșterea directă, prevenirea deformării, deformarea corectă, funcția de îmbunătățire) [24].

Scopul intervenției ortotice

Se poate utiliza intervenția ortotică:
1.imobilizează, stabilizează sau protejează țesuturile în fazele acute de vindecare a rănilor după accidentare, chirurgie sau exacerbarea bolii.
2. imobilizează, stabilizează sau protejează țesuturile atunci când integritatea lor a fost compromisa de o boala cronică.
3. protejează țesuturile care prezintă risc de deformare și contracție ulterioare paraliziei sau tonusului muscular modificat.
4. optimizarea utilizării funcționale a membrelor superioare.

5. să înlocuiască musculatura paralizată
6.sa corecteze deformarea [24].

Principalele categorii ale ortezelor sunt de tip static sau dinamic.
a)Ortezele de tip static sunt folosite adesea in manifestări de tip artrită sau alte categorii de afectări inflamatorii, in cazul unor modificări degenerative durerea este un factor ,care limitand mobilizarea,induce progresiv modificări de tonus si forța musculară.
Orteza de tip pasiv, in afara de funcția de repaus pentru perioade acute,mai poate fi folosită pentru prevenirea si corectarea diferitelor categorii de deviații,motiv pentru care orteza se aplică si peste noapte.[24]
Ortezele statice pot fi de protecție, de susținere sau de corecție. Modelele de protecție sunt destinate să protejeze mușchii slabi de a fi întinși și, prin urmare, să prevină contracturile.
Ortezele de susținere sunt destinate sprijinirii unei articulații sau a unui arc în înlocuirea mușchilor slabi. Suportul poate însemna imobilizarea, ca în cazul unei articulații dureroase artritice. Utilizarea ortezelor statice trebuie să includă îngrijorarea privind umflarea și imobilitatea pe termen lung [24].

Figura 3.3-orteza statică a încheieturi mâinii[24]

b)Ortezele dinamice: orteza dinamică este un mijloc tehnic de corecție sau de prevenire a deformărilor, putând fi confecționată din materiale elastice care să echilibreze activitatea musculară deficitară, la care se pot asocia diferite alte materiale cu calități elastice. Acestea au rolul de a stimula nivelului proprioceptiv, de combatere a deformarilor prin dezechilibre musculare (hipo-atrofie, contracturi), de menținere a tonusului si fortei musculare, de corectare a deformarilor prin deficitul muscular neurogen si de întreținerea schemelor de miscare [24].

Figura 3.4-orteza dinamica a incheiturii mainii realizează mișcările de flexie si extensie[24]

3.4. Materialele termoplastice

Materialele termoplastice cu temperatură scăzută sunt utilizate cel mai frecvent pentru fabricarea ortezelor. Materialele sunt considerate "temperaturi scăzute", deoarece acestea se înmoaie în apă încălzită între 135 F și 180 F, iar terapeutul il poate plasa in mod sigur si direct pe pielea unei persoane, în timp ce materialul plastic este încă turnat. Acestea se compară cu termoplasticele cu temperatură ridicată care devin moi când sunt încălzite la o temperatură mai mare de 250 F și nu pot atinge pielea unei persoane în timp ce sunt turnate fără a provoca leziuni. Atunci când termoplastele cu temperatură joasă sunt încălzite, acestea devin pliabile si se intaresc devenind rigide dupa racire. Primul material termoplastic la temperatură joasă, disponibil în mod obișnuit, a fost ortoplastul. În prezent, multe tipuri de materiale termoplastice sunt disponibile de la mai multe companii. Tipurile de materiale utilizate în clinici variază în funcție de populația pacienților, de diagnostic, de preferințele terapeuților și de disponibilitatea acestora [25].
În plus față de utilizarea ortotică, materialul termoplastic cu temperatură joasă este utilizat în mod obișnuit pentru a adapta dispozitivele pentru îmbunătățirea funcției. De exemplu, materialele termoplastice pot fi încălzite și înfășurate în jurul stilourilor, mânerelor, ustensilelor și a altor unelte pentru a construi circumferința și pentru a scădea gradul de mișcare necesar pentru a utiliza astfel de elemente [25].
Terapeuții selectează cel mai bun tip de material termoplastic pentru a fi utilizați pentru fabricarea ortotică. Deciziile se bazează pe factori cum ar fi costul, proprietățile materialului termoplastic, familiaritatea cu materialele ortotice și obiectivele terapeutice.
Materialele termoplastice care se bazează pe proprietatea de elasticitate au o anumită cantitate de memorie. Materialele elastice au un timp de lucru mai lung decât alte tipuri de materiale și au tendința de a se micsora în timpul fazei de răcire.Materialele termoplastice cu un conținut ridicat de plastic au o rezistență scăzută la întindere.[25]
Fiecare tip de material termoplastic are proprietăți unice, care sunt clasificate prin caracteristicile de manipulare și de performanță.
Caracteristicile de manipulare se referă la proprietățile materialelor termoplastice atunci când sunt încălzite și înmuiate, iar caracteristicile de performanță se referă la proprietățile materne termoplastice după răcirea și întărirea materialului [25].

4-Apecte teoretice

4.1. Măsurătorile realizate

Pentru realizarea calculului și a măsurătorilor avem nevoie de datele antropometrice, acestea oferind informații deosebit de importante necesare pentru științele tehnice.Cunoașterea dimensiunilor antropometrice ale operatorului poate fi un element fundamental pentru proiectarea diverselor sisteme.

Figura 4.1- în această imagine sunt prezente segementele corpului uman.[41]

Tabelul 4.2- sunt prezentate calculul și măsurătorile segmentelor.[42]

Înălțimea și greutatea sunt utilizate în mod obișnuit ca dimensiune de scalare cum se poate observa și în tabelul 4.2. O cunoaștere precisă a acestor parametri ai segmentului corporal are multe aplicații, cum ar fi proiectarea activităților de lucru sau îmbunătățirea performanțelor atletice. Are o valoare deosebită în înțelegerea problemelor ortopedice și protetice. Ar avea ca rezultat o mai bună proiectarea a armăturilor și dispozitivelor protetice și metode mai fiabile pentru ajustarea lor [26].
Din aceste date ar fi de asemenea posibil să se dezvolte proceduri mai precise și mai eficiente pentru evaluarea brațelor și a membrelor artificiale.
Aceste proceduri ar înlocui utilizarea evaluărilor subiective privind performanța unui amputat sau a unei persoane cu handicap [26].
Informațiile despre parametrii segmentului corporal obținute prin metode clinice simple pot fi foarte utile în practica medicală generală.

Acestea ar oferi un instrument pentru determinarea:
1. creșterea și dezintegrarea segmentului corporal în condiții normale și anormale;
2. modificări ale densitații segmentului corpului în cazuri normale și patologice;
3.distribuția asimetrică a maselor de corp;
4. compoziție corporală mai precisă (grăsime, oase, mușchi) [26];

Cum se poate observa și în tabelul 4.2 cu ajutorul valorilor date de înălțime și greutate se pot măsura cu ușurință lățimea, circumferință sau lungimea membrelor. Practic, acest studiu va oferi măsuri de bază ale corpului într-un mod mai productiv și folositor.

4.2. Proiectarea pieselor în programul solidworks și corelDRAW x7

Cu ajutorul datelor antropometrice aflate în capitolul anterior putem proiecta cu ușurință piesele dorite, deoarece în tabelul 4.2 avem calculate segmentele necesare în realizarea modelului. Noi ne vom axa doar pe valorile din tabelul 4.2 având următoarele denumiri: L10 și L11, deoarece realizăm o orteză de cot, avem nevoie doar de lungimea brațului și cea a antebrațului.

Figura 4.3- piesă 1 este realizată pentru porțiunea cot-antebrat, având o formă sferică la capăt,iar cele 8 forme rotunde prezente în imagine au fost realizate pentru a se putea înfileta șuruburile.Dimensiunea piesei realizate este de 10cm.

Figura 4.4-realizarea piesei 2 cot-braț,are o dimensiune de 12,7 cm, conține 10 sfere pentru introducerea șuruburilor, s-au ales mai multe găuri pentru a putea introduce șuruburile unde dorim.

Figura 4.5- piesa 3 este un accesoriu folosit pentru piesa 1, acest lucru conferă avantaj protezei deoarece cu ajutorul piesei 3 segmentul se poate alungi sau acesta poate reveni la forma inițială în funcție de lungimea brațului și antebrațului. Deoarece prezintă proprietatea de reglarea poate fi universală pentru mai multe tipuri de subiecți

Figura 4.6- forma finală a pieselor realizate în programul solidworks

Piesă 3 este o îmbunătățire adusă ortezelor, deoarece nu toate tipurile de orteze comercializate dispun de atele telescopice fiind un avantaj pentru comercializant pentru că prezintă o mărime universală a acestui tip de prototip. Acest model fiind practic și pacientului putând utiliza orteza în funcție de nevoile sale.
Alte tipuri de orteze care utilizează acest mecanism tip tija telescopică sunt Ossur Innovator X Post-Op și X Act Rom.

Figura 4.7- realizarea pieselor in functie de latimea si circumferinta bratului si a antebratului, avand o grosime de 3mm.Cele doua insertii sunt realizate pentru a putea introduce benzile Velcro pentru o stabilitate si fixare mult mai buna a ortezei.

4.3. Materialele utilizate pentru confecționarea ortezei

Metalele și materialele plastice sunt principiile de bază folosite pentru realizarea ortezelor și protezelor. Pentru a înțelege procedurile de proiectare și fabricare recomandate, este necesară cunoașterea de bază a proprietăților diferitelor materiale disponibile. Practicantul trebuie să fie familiarizat cu aceste materiale pentru a face față atât problemelor standard dificil de proiectat și fabricat având capacitatea de a preveni defecțiunile structurale sau funcționale ale dispozitivului datorate materialului [27].
Alegerea materialelor corecte pentru un anumit proiect depinde parțial de înțelegerea principiilor elementare ale mecanicii și materialelor, conceptelor de forțe, deformării și eșecului structurilor sub sarcină, îmbunătățirea proprietăților mecanice prin tratament termic.Adesea, combinațiile complexe de materiale sunt utilizate în maniere care nu sunt adecvate din punct de vedere al materialului, dar sunt adecvate pentru aplicarea clinică particulară. Înțelegerea acestor proprietăți nu numai că ajută la selectarea, fabricarea și gestionarea dispozitivului, ci se extinde la gestionarea pacientului și la informația că practicantul va realiza mulajul [27].
În general, înțelegerea de către practician a mecanicii și a rezistenței materialelor, chiar dacă este intuitivă, este importantă în etapa de proiectare. O înțelegere generală a solicitărilor de încărcare a structurilor, în special datorită îndoirii grinzilor. O discuție generală despre materiale și teoria specifică referitoare la proiectarea, fabricarea, orientările de nituire, rezolvarea problemelor și considerațiile privind eșecul.[27]
Trebuie luate în considerare standardele internaționale de terminologie care sunt folosite pentru a descrie ortezele, protezele, proprietățile materialelor și unitățile de măsură imperial sau metric, precum și principiile ingineriei pentru descrierea diferitelor efecte ale încărcării asupra acestor materiale.[27]
Echipamentele necesare pentru fabricarea ortezelor personalizate includ cuptoare pentru încălzirea termoplastelor, pentru a menține modelele pozitive în timpul rectificării, echipamente de formare a vidului, armături ,unelte pentru șlefuirea, măcinare, lustruirea, tăierea și colectarea de praf. Deoarece dimensiunea pozitivă a modelului variază în funcție de mărimea pacientului cuptoarele foarte mari sunt utilizate pentru încălzirea materialului din material plastic la temperature corectă, care poate fi de până la 4508F.[27]
Schimbarea liniilor ornamentale ale ortezei sau crearea de ondulații va afecta, de asemenea, flexibilitatea dispozitivului.Inserțiile compozite sunt încălzite în același timp cu termoplastica de bază și aplicate modelului.[27]
Grosimea suplimentară a plasticului de bază poate fi utilizată pentru a întări rezultatul final. Toate piesele din plastic sunt încălzite în același timp, astfel încât acestea să aibă aceeași temperatură în timpul procesului de formare și se vor lega termic unii cu alții.
O schimbare a formei geometrice va schimba rigiditatea plasticului [27].

Pentru realizarea pieselor din capitolul anterior am folosit materialul Innofil3D PRO1 datorită proprietăților sale mecanice. Innofil3D PRO1 este un filament dur de PLA cu o calitate dovedită, este excelent pentru utilizarea de șabloane, unelte și dispozitive de fixare.
Acest material termoplastic are o viteză de printare la fel de ușoară ca PlA păstrând proprietățile mecanice mult mai bine depășind obiectele ABS tipărite.[28]
Prin modificarea setărilor de imprimare pentru acest filament robust multifuncțional, utilizatorii pot optimiza materialul în vederea unei rezistențe,viteze și a unei calități superioare cu proprietăți optime [28].
PRO1 oferă profesioniștilor o soluție care le permite să facă părți componente funcționale fără a avea probleme cu setările. Este un material standard rapid, puternic și rezistent la impact, potrivit pentru toate imprimantele și a fost dezvoltat pentru a rezista la stres sau solicitări mari. Innofil3D PRO1 are proprietăți termice foarte bune, cu o temperatură de înmuiere de 57 grade [28].

PRO1 oferă avantaje majore peste ABS și PLA cum ar fi:
1. viteza-timpul de printare este redus cu 30%-80% (în funcție de limitările imprimantei și ale obiectului);
2. rezistența-prezinta proprietati mecanice mai bune ca cele ale ABS-ului;
3. versatilitate- un filament care poate fi reglat la o viteză aprinsă și un finisaj excelent al suprafeței;
4. consistent-un filament consistent, chiar si in alegerea culorilor. [28]

S-au folosit două tipuri de imprimante 3D în realizarea pieselor: ultimaker 3 extended și ultimaker 2 go.
Imprimanta Ultimaker 3 este cea mai de încredere imprimantă 3D cu dual extruder disponibilă acum. Se pot obține modele complexe la o calitate superioară datorită sistemului de ridicare automată a duzei, construcției profesionale și combinațiilor cu material de suport și a nucleelor de imprimare 3D interschimbabile [29].
Imprimanta ultimaker 2 go are un pat de imprimare neîncălzit cu dimensiuni reduse care limitează imprimarea PLA-ului. Noul pat de imprimare are dimensiunile 120 x 120 x 115 mm, deci este mic, dar poate fi foarte utilizabil. Spre deosebire de cele mai multe imprimante 3D, care utilizează filamentul de plastic de 1.75mm grosime, Ultimaker 2 Go folosește un filament mai gros de 3mm [30].
Acest produs ușor de folosit Ultimaker 2 Go oferă un produs de înaltă calitate, cu o interfață prietenoasă, ceea ce îl face o mașină de pornire ideală pentru utilizatorii noi. Prin designul subțire, împreună cu ambalajul portabil dedicat, este o imprimantă 3D perfectă pentru producătorul în mișcare și permite oamenilor să o folosească cu ușurință în diferite contexte.
Datorită designului său compact permite o pornire rapidă, Ultimaker 2 nu este echipat cu un pat încălzit lucru care ar prezenta un dezavantaj pentru diferite tipuri de materiale [30].

Figura 4.8-imprimanta ultimaker 3 extended[29]

Piesele după ce au fost proiectate în solidworks au fost realizate de către imprimanta 3D prin depunerea succesivă de straturi de pulbere peste care este pulverizat adeziv conform suprafeței bidimensionale procesate. Procesul de imprimare 3D transformă un obiect întreg în mii de felii mici, incepând cu partea de jos până la partea de sus, felie cu felie. Aceste straturi mici se lipesc împreună pentru a forma un obiect solid. Fiecare strat poate fi foarte complex, adică imprimantele 3D pot crea părți mobile cum ar fi balamalele și roțile, ca parte a aceluiași obiect [30].

Figura 4.9-forma finala a pieselor dupa imprimarea 3D

Pentru realizarea mulajului care susține brațul si antebrațul am folosit materialul Forex datorită specificațiilor foarte bune ale acestuia. Este un material din PVC expandat, având o suprafață fină, netedă, rezistență la impact, cu o structură celulară închisă și omogenă. Suprafața perfect plană a fost special creată pentru aplicații de înaltă calitate.
Suprafața mată și planeitatea perfectă fac acest material ideal pentru serigrafie, tipărire digitală, vopsire. Se poate folosi atât pentru aplicațiile de interior cât și de exterior.
Așadar, cele doua mulaje au fost desenate în programul coreldraw x7 prin utilizarea datelor antropometrice ca apoi acestea să fie prelucrate cu ajutorul CNC-ului (Control numeric al computerului) [31].

Figura 4.10 –materialele au fost tăiate cu ajutorul CNC-ului urmand modelarea acestora la cald, fiind un material cu proprietăți termoplastice se poate cu usurință prelucra in funcție de forma pe care o dorim.

Mașinile CNC sunt dispozitive electro-mecanice care manipulează uneltele de magazin folosind intrări de programare pentru calculator.
Mașina CNC interpretează designul ca instrucțiuni pentru tăierea pieselor prototip.Tăierea automată îmbunătățește atât viteza,cât și precizia cu care pot fi create prototipurile mai ales când materialul se află într-o stare critică(de exemplu:polipropilenă) [32].
Deseori, procesele de prelucrare necesită utilizarea mai multor unelte pentru a face tăieturile dorite (de exemplu:burghiu de dimensiuni diferite Mașinile de bază se deplasează pe una sau două axe, în timp ce mașinile avansate se deplasează lateral în axa x, y longitudinal în axa z, și de multe ori rotativ în jurul uneia sau mai multor axe. Mașinile cu mai multe axe au capacitatea de a răsturna automat piesele, permițându-vă să eliminați materialul care a fost anterior "dedesubt".Aceasta elimină necesitatea lucrătorilor de a răsturna materialul prototip și permite taierea tuturor laturilor fără a fi nevoie de intervenție manuală [32].

Figura 4.11- dispozitivul de finisare a mulajelor

https://www.creativemechanisms.com/blog/everything-you-need-to-know-about-cnc-machines

Alte materiale care au ajutat la realizarea ortezei sunt benzile Velcro.Cu ajutorul acestor benzi putem regla orteza în funcție de circumferința brațului și a antebratului este foarte important ca purtarea ortezei să nu incomodeze pacientul, să-i provoace răni sau iritații.
Alegerea acestor benzi se face din punct de vedere calitativ, al lungimii dorite și culorii.
Figura 4.12-benzi Velcro de culoare alba

Un alt dispozitiv important in realizarea ortezei este întinzătorul de cabluri. Piesa este folosita pentru susținerea antebrațului in poziția de flexie. Se poate modifica dimensiunea acestuia in funcție de poziția necesitată de membrul superior,prezinta proprietăți mecanice bune avand o rezistență foarte mare.

Figura 4.13 – piesa este folosită pentru susținerea membrului superior in poziția de flexie

4.4. Utilizarea goniometrului pentru a măsura gama de mișcare a cotului
Măsurătorile goniometrice sunt folosite de terapeuți pentru a cuantifica limitele de bază ale mișcării, a decide asupra intervențiilor terapeutice adecvate și sa documenteze eficacitatea acestor intervenții [33].
ROM-ul este o măsură principală pentru evaluarea integrității cotului și evaluarea deteriorarii acestuia. ROM, de asemenea, poate fi folosit ca instrument de investigare pentru a verifica progresia bolii sau eficacitatea tratamentului [33].
Valorile medii raportate pentru extensie și flexie sunt 0 grade și, respectiv, 150 grade, iar unii autori diferă ușor, cu valori cuprinse între 5 grade și 140 grade.
Profesioniștii din domeniul sănătății folosesc în mod obișnuit un goniometru pentru a măsura unghiul de rulare și unghiul de transport.
Unghiul de transport este definit ca fiind deformarea laterală a ulnei de arborele humerus atunci când cotul este complet extins. Se măsoară clinic în evaluarea fracturilor cotului.
Principalele surse de erori în măsurătorile goniometrice sunt poziționarea pacientului și a instrumentului, adică variabilitatea localizării reperelor anatomice utilizate pentru a alinia goniometrul [33].

Figura 4.14-instrumentul de masurarea a gamei de miscare [33]

Poziționarea goniometrului pe membrul superior se realizează astfel: subiecții sunt rugați să se așeze pe un scaun făra brațe, iar examinatorul trebuie să aibă o atenție deosebită pentru a se asigura ca poziția brațelor participanților este una corecta [33].

Figurea 4.15- Punctele de reper pentru extensia (A) și flexia (B) sunt epicondilul lateral.[33]

Extensia totală este de 0 grade. Limitarea extensiei totale este comună in osteoartrita, artrita reumatoidă, fracturi vechi (in special fracturi de cap radial) in cazul flexiei se roagă pacientul sa-și atingă cu degetul ambii umeri. O diferență intre cele doua articulații devine foarte usor vizibilă prin comparație. Unghiul de flexie poate fi măsurat cu goniometrul, valoarea sa normală fiind de 145 grade. Restricția flexiei este comună in general dupa toate fracturile din zona articulației cotului, si in toate formele de artrită [33].

5. Descrierea soluției finale

Orteza a fost construită pentru a putea trata diferite leziuni de la nivelul cotului și pentru a-l ajuta pe pacient să-și redobândească funcția membrului superior .
Datorită proprietăților sale optime poate fi folosită în tratarea multor leziuni cum ar fi: articulații rigide, fracturi,dislocații, sau chiar contracțiile membrului superior.
Orteza a fost creată să poată realiza mișcări de flexie și extensie cu ajutorul întinzătorului de cablu prezent în figura 5.1 care se poate alungi sau reveni la forma inițială. Orteza menține cotul într-o poziție fixă susțînând articulația, corectând astfel deformarea.
Scopul ortezei realizate a fost de a îmbunătăți treptat mișcarea cotului. Orteză funcționează prin aplicarea unei forțe blânde asupra cotului pe o perioada lungă de timp. Ortezele statice permite modificări progresive în poziția articulațiilor, în funcție de intervalul pasiv al mișcării articulației implicate și se îmbunătățește în timp.

Figura 5.1-realizarea finala a ortezei de cot

Datorită specificațiilor foarte bune orteza statică poate fi folosită în numeroase tratamente pe care le voi explica și le voi enumera mai jos.

A ) Cotul este o articulație complexă,vulnerabilă la fracturi provenite de la căzături sau de la diverse traume.Fracturile cotului prezintă provocări in cazul tratamentului ,adesea necesitând intervenții operative.Cea mai frecventă complicație a fracturii cotului este rigiditatea.
Eșecul de a recâștiga gama de mișcare a cotului poate duce la deterioarea funcționalității acestuia. Pentru a minimiza acest risc, este important că mobilizarea să înceapă devreme.
Scopul inițial al terapiei este de a restabili mișcarea protejând în același timp cotul de stresul dăunător care ar putea compromite alinierea fracturilor și vindecarea. Utilizarea unei orteze dintr-un material termoplastic detașabil este cel mai comun mijloc de imoblizare și de protejare [34].
Orteza este îndepartată, de obicei in prima saptamană, pentru inițierea unei mișcări active si a unei mișcări active asistate de cot si antebraț ,care sa nu compromită stabilitatea.
Rata tratamentului progresiv depinde de vindecarea fracturilor.[34]
Astfel cu orteză realizată putem corecta astfel de leziuni și îi putem oferi o stabilitate mai mare membrului superior datorită întinzătorului de cablu și a mulajului care menține cotul într-o poziție fixă.
Poziția și unghiul de imobilizare se bazează pe tipul de fractură. Fractura de humerus distal este imobilizată la 90 de grade în flexia cotului, cu anebrațul în rotație neurtă [34].

B ) Fracturi ale capului radial care nu sunt deplasate sau sunt deplasate minim sunt tratate neoperator, cu excepția cazului în care există un bloc mecanic pentru rotirea antebrațului.
Aceste fracturi au o prognoză favorabilă atâta timp cât mișcarea începe mai devreme. Mișcarea activă este de obicei inițiată în primele câteva zile de la rănire.Trebuie să ne asigurăm că se pune accentul pe extensia cotului,deoarece această mișcare este cel mai frecvent pierdută după fracturarea capului radial.Mobilizarea imediată s-a dovedit a avea ca rezultată o mică durere și o funcționare mai bună a cotului.Fracturile nedeplasate și minim deplasate ale capului radial tratate neoperator nu necesită o perioadă atât de mare de mobilizare și potecție ca alte fracturi ale cotului [35].
Cu toate acestea,pentru a reduce la minimul riscul de contracție a flexiei cotului ,este important să se ofere un program de terapie structurat persoanelor care opun rezistență în mișcări sau dacă sau o anumită rigiditate după câteva săptămâni de la efectuarea unui program de exerciții fizice.
Unele fracturi de olecranon cu deplasare minimă sau fără deplasare poate fi tratată neoperator.Cotul este imobilizat cu ajutorul unei orteze la 60-90 grade în flexie și antebratul într-o poziție neutră timp de 1-2 săptămâni [35].

C ) În ciuda stabilității sale inerente, cotul este a doua cea mai frecventă dislocată articulație, după umăr.Mecanismele de vătămare includ căderea,accidentele autovehiculelor și traumele directe ale cotului. Cea mai obișnuită complicație a dislocării cotului (cum ar fi fractura cotului) este rigiditatea. Deși mișcarea timpurie este importantă pentru rezultatul optim, mobilizarea nu poate începe fără o stabilitate adecvată a cotului. Abordarea utilizată în gestionarea unei dislocări a cotului depinde de structurile deteriorate și de gradul de stabilitate al cotului rezultat [36].
Dislocările simple ale cotului pot fi aproape întotdeauna administrate într-un mod neoperațional cu reducere închisă, urmată inițial cu o imobliziare în flexie realizată de o orteză. În ciuda perturbării ligamentelor și capsulelor, în cazul în care nu există fracturi asociate, mișcarea activă în arcul stabil poate fi, de obicei, inițiată în cadrul primei săptămâni de la rănire fără a compromite stabilitatea și vindecarea. Dacă există o instabilitate reziduuală, extensia cotului este inițial limitată la intervalul stabil și crește treptat, pe măsură ce stabilitatea este recuperată prin vindecarea țesuturilor moi [36].
Furnizarea unei terapii sigure și eficiente pentru cotul instabil necesită o înțelegere a modului de protejare a structurilor rănite în timp ce se inițiază o mișcare protejată timpuriu pentru a evita rigiditatea. Progresia tratamentului depinde de momentul atât al vindecării țesuturilor moi, cât și al vindecării fracturilor, și necesită o comunicare strânsă cu medicul. Edițiile standard și tehnicile de gestionare a cicatricilor trebuie utilizate după cum este necesar.
Terapia pentru un cot instabil începe de obicei în mod postoperator cu fabricarea unei orteze termoplastice în poziția de flexie.Mișcarea cotului și antebrațului este inițial efectuată cu umărul flexat la 90 grade.Această poziție permite gravitației să stabilizeze cotul și,de asemenea, poziționează tricepsul astfel încât să poat acționa ca un stabilizator articulat [36].

D ) Rigiditatea cotului este o complicație frecventă a dislocării cotului, a fracturii cotului și a arsurilor [37].
Cu cât este mai gravă trauma și cu cât este mai lungă perioada de imobilizare, cu atât este mai mare probabilitatea pierderii mișcării cotului. Contracția flexiei cotului este deosebit de obișnuită. Aceleași tehnici pentru creșterea mișcării cotului sunt utile pentru prevenirea și tratare rigidității cotului. Tratamentul leziunilor de la nivelul cotului trebuie să reflecte întotdeauna faza de vindecare a țesuturilor moi și gradul de stabilitate a articulațiilor.
În faza inițială, inflamatorie de vindecare, controlul efectiv al edemelor și al durerii este crucial pentru prevenirea sau minimizarea rigidității. Mișcarea activă a articulațiilor neimplicate trebuie inițiată cât mai repede, și mișcarea activă a cotului și a antebrațului este inițiată imediat ce vindecarea și stabilitatea permit acest lucru. Mișcarea pasivă ar trebui să fie efectuată întotdeauna încet și ușor pentru a evita deteriorarea țestutului [37].
Utilizarea ortzelor statice este inițiată ideal în timpul fazei fibroplastice și este de asemenea eficientă în timpul fazei de maturare a cicatricilor. Ortezele statice au fost demonstrate pentru a fi eficiente pentru creșterea mișcării în coate care prezintă rigiditate după traumă [37].

6. Concluzii finale si posibile imbunătățiri

Având în vedere cele discutate și explicate am ajuns la o serie de concluzii.
Datorită specificațiilor sale foarte bune ,orteza statică poate fi folosita in foarte multe tratamente cele mai importante fiind rigidizarea cotului,fracturile,contracțiile și disclocările.
Un avantaj foarte mare pe care îl prezintă această orteză este că poate fi utilizată de mai mulți paicenti, datorită tijelor telescopice care se pot alungi sau se pot micșora în funcție de lungimea dorită putând avea mărimi universale.Acest aspect este îmbunătățit și prin folosirea benzilor Velcro ce ajută la susținerea mai bună a ortezei .Acestea pot fi ajustate în funcție de circumferința brațului și a antebrațului astfel încât să nu provoace iritații ,sau leziuni la nivelul pielii.
O imbunatătire a acestei orteze statice a fost realizată prin folosirea acelor tije telescopice ce pot fi folosite pe diferite lungimi de segmente având proprietatea de ajustare. O altă îmbunătățire pe care o putem realiza este folosirea unui sistem  ce poate să imobilizeze articulația cotului prin folosirea unui reglaj unghiular ce permite ortezei să realizeze mișcări de flexie și extensie, dar în același timp să le și poată limita de exemplu din 15 în 15 grade, între 0 și 105 grade.
Se pot folosi materiale cu proprietăți mecanice mult mai bune față de cel folosit în realizarea ortezei,de exemplu folosirea unui metal deoarece este mult mai rezistent din punct de vedere mecanic față de un polimer și va rezistă mult mai bine la tensiunea aplicată.
Un parametru foarte important în realizarea ortezei este ca aceasta să nu aibă o greutate foarte mare. Este viabil să fie cât mai ușoară pentru a nu produce leziuni ale membrului atunci când este atașată sau purtată pentru o perioada lungă de timp ,să nu necesite un efort mare de purtare.
Pentru a diminua acest efect se pot folosi benzile Velcro, și ele de asemenea susțin foarte bine brațul și antebrațul,nu provoacă iritații la nivelul pielii și sunt ușor de purtat.
Cel mai important parametru în utilizarea și confecționarea ortezei este evaluarea pacientului pentru a știi eventualele intervenții avute sau dacă pacientul a mai folosit orteze și pentru ce tip de leziune se realizează orteză ,deoarece trebuie proiectate dispozitive superioare ale membrului ușor de utilizat și foarte benefice pentru tratament.

Bibliografie

[1] Conf. dr. Mircea GH. IFRIM, “Atlas de anatomie umana volum I;1983”
[2] Ionel Rosu, Calin Istrate, Aurel Ardelean, “Manual de biologie pentru clasa a XI-a”
[3] Jenkins DB. Hollinshead’s Functional anatomy of the limbs and back. 8th ed. Elsevier; 2002.
[4] Marty J, Porcher B, Autissier R,. “Hand injuries and occupational accidents. Statistics and prevention.”
[5] Seo NJ, Sindhu BS, Shechtman O., “Influence of pain associated with musculoskeletal disorders on grip force timing.”
[6]- Tubiana R, Thomine J, Mackin E. Movements of the hand and wrist. In: Tubiana R, Thomine J, 490 Duncan et al Mackin E, editors. Examination of the hand and wrist. St Louis (MO): Mosby; 1996. p. 40–125.
[7]- Fornalski S, Gupta R, Lee TQ. Anatomy and biomechanics of the elbow joint. Sport Medic Arthros Review. 2003;11:1–9. doi: 10.1097/00132585-200311010-00001. [Cross Ref]
[8]- Pheasant S. Bodyspace: Anthropometry, ergonomics and the design of work. Taylor & Francis; 1996.
[9]- Miura T, Takashi Ohe, Masuko T. Comparative in vivo kinematic analysis of normal and osteoarthritic trapeziometacarpal joint. J Hand Surg Am 2004;29:252-7.
[10]- Ryu J, Miyata HN, Kouchi M, Mochimaru M, Lee KH. Analysis of skin movement with respect to flexional bone motion using MR images of a hand. J Biomech 2006;39:844-52.
[11]- Cheng PL, Pearcy PL. A three-dimensional definition for the flexion/extension and abduction/adduction angles. Med Biol Eng Comput 1999;37:440-4.
[12]- Backer JC, Thakor NV. A study of the range of motion of human fingers with application to anthropomorphic designs. IEEE Trans Biomed Eng 1998;35: 110-7.
[13]- https://patents.google.com/patent/US5514081A/en?oq=Brevet+US5514081A+(Donaerl+B.+Mann)

[14]-https://patents.google.com/patent/US9066787B1/en?oq=Brevet++US9066787B1(Stephen+A.+Price%2c+Mary+P.+Price)
[15]- https://patents.google.com/patent/US6456884B1/en?oq=Brevet+US6456884B1(John+P.+Kenney)
[16]-https://patents.google.com/patent/US20110066095A1/en?oq=Brevet++US20110066095A1(Stephen+A.+Price%2cMary+P.+Price)
[17]- https://patents.google.com/patent/US5733249A/en?oq=Brevet+US5733249A+(+Leonard+Katzin%2c+deceased+Josephine+S.+Katzin+)
[18]- https://www.healthproductsforyou.com/p-hely-weber-rom–bo-elbow-orthosis.html
[19]- http://www.orthoinnovations.com/mackieElbow.html
[20]- http://www.jointactivesystems.com/jas-ez-systems/2/9/JAS-EZ-Elbow.aspx
[21]- Fedorczyk JM: Pain management: principles of therapist’s intervention. In Skirven TM, Osterman AL, Fedorczyk JM, et al, editors: Rehabilitation of the hand and upper extremity, ed 6, Philadelphia, 2011, Elsevier Mosby, pp 1461–1470.
[22]- Stubblefield C,Houston C,Haire-Joshu D. Interactive use of models of health-realted behavior to promote interdisciplinary collaboration. J Allied Health.1994;23(4):237-243.
[23]- Suddick KM,D4 Souza L.Therapists’experiences and perceptions of team work in neurological rehabilitation:reasoning behind the team approach,structure and composition of the team and team working processes. Physiother res Int.2006;11(2):72-83.
[24]- Perry J: Prescription principles. In: AAOS: atlas of orthotics, St. Louis, 1975, CV Mosby.
[25]- Malick MH: Manual on dynamic hand splinting with thermoplastic materials, Pittsburgh, Penn, 1974, Harmarville Rehabilitation Center.
[26]- R. Drillis and R. Contini, “Body segment parameters”, DHEW 1166-03, New York University, School of Engineering and Science, 1966.
[27]- Perry J: Prescription principles. In: AAOS: atlas of orthotics, St. Louis, 1975,CV Mosby.
[28]- https://www.innofil3d.com/pro1-promo/
[29]- https://ultimaker.com/en/products/ultimaker-3
[30]- https://www.pcmag.com/article2/0,2817,2489779,00.asp
[31]- https://www.display.3acomposites.com/forex.html
[32]- https://www.creativemechanisms.com/blog/everything-you-need-to-know-about-cnc-machines
[33]- https://www.sciencedirect.com/topics/medicine-and-dentistry/goniometer
[34]- Beredjiklian PK: Management of fractures and dislocations of the elbow. In Fedorczyk JM, Amadio PC, editors: Rehabilitation of the hand and upper extremity, ed 6, Philadelphia, 2011, Elsevier Mosby.

[35]- Coles CP, Barei DP, Nork SE, et al: The olecranon osteotomy: a sixyear experience in the treatment of intraarticular fractures of the distal humerus, J Orthop Trauma 20(3):164–171, 2006.
[36]- O’Driscoll SW: Elbow dislocations. In Morrey BF, Sanchez-Sotelo J, editors: The elbow and its disorders, ed 4, Philadelphia, 2009, Saunders Elsevier.
[37]- Regan WD, Morrey BF: Coronoid process and Monteggia fractures. In Morrey BF, Sanchez-Sotelo J, editors: The elbow and its disorders, ed 4, Philadelphia, 2009, Saunders Elsevier.

Figuri:
[38]- http://anatomie.romedic.ro/mana
[39]- http://www.oandplibrary.org/popup.asp?frmItemId=9E3358AC-9E14-475E-B3B0-D829C19CF103&frmType=image&frmId=13
[40]- http://www.creeaza.com/referate/biologie/AXELE-SI-PLANURILE-DE-ORIENTAR276.php
[41]-profesor Doina Bucur:Biomecanică și Biomecatronică ,anul 2,Facultatea de Inginerie medicală
[42]- profesor Doina Bucur:Biomecanică și Biomecatronică ,anul 2,Facultatea de Inginerie medicală