Коленный модуль протеза бедра представляет собой аналог коленного сустава. Множество существующих конструкций коленных модулей объясняется тем, что движения в коленном суставе, как показали исследования биомеханики, достаточно сложны. Не вдаваясь в подробности, перечислим основные оси движений: сгибание – разгибание, ротация (вращение), качание и скольжение. Современные коленные модули в состоянии повторить лишь движение сгибание – разгибание. Однако и здесь не всё так просто: сгибание и разгибание в коленном суставе происходит не вокруг одной оси, а вокруг трёх осей в зависимости от фазы движения. Исходя из сказанного все коленные модули можно разделить на моноцентрические (одноосевые) и полицентрические (многоосевые). В первых движение идёт вокруг одной, во вторых – вокруг двух осей, то есть более физиологично. Однако наличие дополнительной оси движения сказывается как на скорости коленного модуля,- моноцентрические коленные модули более «быстрые», так и на устойчивости при ходьбе – полицентрические коленные модули более устойчивыи в них есть функция геометрического замыкания, что позволяет уверенно стоять на протезе.
За движения в коленном суставе отвечают мышцы, в коленных модулях движение происходит за счёт: сгибание – усилия самого пациента, разгибание – действие сил, «сжатых» после фазы сгибания и направленных на «разжатие». В зависимости от природы этих сил все коленные модули можно разделить на: механические (сгибание-разгибание производится за счёт пружины, и чем сильнее её сжатие в момент сгибания, тем быстрее происходит разгибание; то есть в таких коленных модулях невозможно регулировать только фазу сгибания или разгибания,- при изменении напряжения пружины обе этих фазы движения меняются одновременно), пневматические и гидравлические (в этих коленных модулях вместо пружины находятся поршни, соответственно с воздухом или жидкостью, это позволяет, во-первых, добиться плавности движений и, во-вторых, регулировать скорость движений в фазу сгибания и разгибания по отдельности, не зависимо друг от друга). Отметим, что главное отличие этих модулей в следующем: гидравлические коленные модули предназначены в основном для пациентов с более высокой степенью активности, нежели чем пневматические, так как последние обладают большой степенью плавности движений.
Отдельно расскажем о коленных модулях с внешним источником энергии или, как их называют пациенты, электронных коленных модулях. Эти модули так же являются пневматическими, гидравлическими или гибридными (сочетание пневматики и гидравлики), но управление движениями осуществляется микропроцессором, встроенным в протез. Как правило в микропроцессоре под каждого пациента идёт запись 3-5 режимов ходьбы, каждый режим включается автоматически в зависимости от силы и скорости давления стопой на опору при первой фазе шага. Поэтому на этих протезах пациенту так же необходимо учиться ходьбе и контролировать свои действия. Ставятся коленные модули с внешними источниками энергии на протезы для пациентов с высокой степенью активности и спортсменам.
В заключении отметим, что при первичном протезировании, когда речь идёт об освоении протезного изделия, мы не советуем пациентам сразу заказывать протезы со сложными коленными модулями, особенно модулями с внешним источником энергии и гидравлическими, так как, несмотря на удобство, протезы с вышеуказанными модулями требуют навыков ходьбы на протезных изделиях.
