-6.5°C
1016.3 hPa
Życie Warszawy
Reklama

Proteza psiej łapy z plastiku PET. Projekt absolwentki WAT

Publikacja: 15.02.2026 17:00

Psia niedola – zwierzaków, które doświadczyły utraty jednej z kończyn – może się odmienić dzięki roz

Psia niedola – zwierzaków, które doświadczyły utraty jednej z kończyn – może się odmienić dzięki rozwiązaniu młodej innowatorki.

Foto: Adobe Stock

Egzoproteza kończyny piersiowej dla psa po częściowej amputacji to śmiały projekt absolwentki Wydziału Inżynierii Mechanicznej Wojskowej Akademii Technicznej, mgr inż. Martyny Witkowskiej, wieńczący studia na kierunku biocybernetyka i inżynieria biomedyczna.

Psia niedola – zwierzaków, które doświadczyły utraty jednej z kończyn – może się odmienić dzięki rozwiązaniu młodej innowatorki.

Innowacyjna praca absolwentki WAT

Najczęściej amputacje są konieczne z powodu nowotworów, urazów lub chorób zwyrodnieniowych.

– Psy co prawda wykazują duże zdolności do adaptacji i są w stanie poruszać się w sytuacji utraty jednej łapy, ale skutkuje to często nieodwracalnymi zmianami ich układu ruchu i może prowadzić do patologii chodu – wyjaśnia promotor dr inż. Marcin Konarzewski. Dodaje przy tym, że zastosowanie odpowiednio zaprojektowanych protez pozwala psom po amputacjach na odzyskanie komfortu życia oraz znacznej poprawy sprawności ruchowej. Jednak obecnie dostępne rozwiązania są drogie, ponieważ muszą zostać przygotowane jako indywidualne zamówienie.

– W projekcie skupiłam się na psach ras miniaturowych, takich jak maltańczyk, yorkshire terrier, jamnik miniaturowy czy pudel. Zadbałam, aby duże różnice morfologiczne nawet w obrębie jednej rasy nie stanowiły przeszkody, dlatego w protezie dodałam regulację wysokości. Pozwoliło to na dopasowanie do indywidualnych potrzeb, a także umożliwiło zastosowanie u rosnących szczeniąt – tłumaczy Martyna Witkowska. – Aby stworzyć funkcjonalne rozwiązanie protetyczne musiałam przeanalizować biomechanikę ruchu psów – położenie środka ciężkości, poszczególne fazy chodu oraz charakterystyczne punkty tych faz. Skupiłam się głównie na chodzie typu kłus, który najlepiej odwzorowuje naturalną dynamikę ruchu i stanowi dobrą podstawę do analizy wizualnej – doprecyzowuje.

Reklama
Reklama

Kompleksowe podejście oraz skrupulatna i dokładna analiza zaowocowały konstrukcją składającą się z 6 głównych elementów. Proteza, tak jak anatomiczna kończyna, dzieli się na 3 segmenty. Pierwszy segment obejmuje kołnierz mocujący oraz elementy systemu linkowego. Drugi to część przedramienna – zawiera gniazdo na kikut oraz główny element nośny. Trzeci segment stanowi łapa. Segmenty łączą się przegubami – w rejonie odpowiadającym stawowi łokciowemu i nadgarstkowemu.

Proteza z tworzywa PET

Proteza została wykonana z tworzywa PET – materiału stosowanego m.in. w butelkach. Martyna Witkowska wybrała właśnie ten budulec ze względu na jego odpowiednią wytrzymałość, odporność na ścieranie, stabilność wymiarową oraz łatwe formowanie. Ponieważ w literaturze dane materiałowe PET są dość rozbieżne, #młodainnoWATorka przeprowadziła dodatkowo własne badania, aby określić jego dokładne właściwości.

Cała konstrukcja została poddana także analizom wytrzymałościowym przy użyciu wbudowanego modułu obliczeniowego w programie Autodesk Inventor. Pierwsza analiza dotyczyła nośności całej protezy, zaś druga obejmowała ocenę wytrzymałości mocowań rzepowych w wybranych elementach. Jak się okazało – konstrukcja pracuje z dużym zapasem bezpieczeństwa.

Ostatnim etapem była analiza kinematyczna. – Tematyka związana z projektowaniem konstrukcji przeznaczonych dla zwierząt nie jest popularna, zwłaszcza ze względu na ograniczoną literaturę przedmiotu. Brak jest w niej przede wszystkim wyników analiz kinematycznych biomechaniki ruchu psa. Mgr inż. Martyna Witkowska taką analizę przeprowadziła, co pozwoliło m.in. na wyznaczenie zakresów ruchomości poszczególnych przegubów – tłumaczy promotor.

Reklama
Reklama

Dzięki temu ostatecznie możliwa była wstępna ocena działania zaprojektowanej protezy. Na podstawie nagrań wideo autorka pracy prześledziła trajektorię ruchu konstrukcji, potwierdzając zasadność zastosowania mechanizmu linkowego jako układu sterującego.

– Głównym celem była synchronizacja pracy protezy z naturalną biomechaniką kończyny. Ponieważ kołnierz z systemem linkowym mocowany jest bezpośrednio do kości ramiennej, tor ruchu protezy zależy bezpośrednio od ruchu tego segmentu. Do dokładniejszej analizy wykorzystałam m.in. nagrania uzyskane na podstawie tomografii komputerowej szkieletu psa. Na model szkieletowy naniosłam zestaw sztywnych linii odpowiadających poszczególnym częściom anatomicznym kończyny. Ostatecznie linie ruchu nałożyłam na badany model, co pozwoliło odtworzyć spodziewany ruch protezy oraz ocenić pracę mechanizmu linkowego w warunkach rzeczywistego chodu. Projekt pozostawia wiele możliwości optymalizacji i rozwoju chociażby geometrii – przez lepsze dopasowanie do anatomii psa, co może zmniejszyć masę bez utraty funkcjonalności i estetyki – podsumowuje mgr inż. Witkowska.

Reklama
Reklama