أنواع وآليات الركبة التعويضية غير الفعالة للجسم
تاريخيًا، تم تصنيف آليات الركبة السلبية التي يتم التحكم فيها فقط من خلال تصميمها الميكانيكي في عدد محدود من المجموعات المفاهيمية بناءً على النشاط الحيوي الكلي الخاص بها والأداء، حيث يظل هذا النهج المفاهيمي البسيط مفيدًا لأن المكونات العديدة المتاحة تجاريًا داخل كل مجموعة مفاهيمية لها مؤشرات وقيود متشابهة جدًا، مما يجعل من السهل نسبيًا استبعاد الخيارات السيئة وإنشاء وصفة طبية مناسبة وظيفيًا.
الركبة أحادية المحور ذات الاحتكاك المستمر
حتى الحرب العالمية الثانية، كانت الركبة الاصطناعية الأكثر انتشارًا في الولايات المتحدة عبارة عن تصميم مفصلي أساسي للغاية يسمح للمفصل بالانحناء بحرية أثناء مرحلة التأرجح في المشي، كما أدى ضبط المسمار الذي تم ضغطه على مسمار الركبة إلى توفير تخميد بدائي أثناء التأرجح. نظرًا لخصائص الاحتكاك الميكانيكي، يمكن ضبط التحكم في التأرجح بالاحتكاك الثابت للسماح للمستخدم بالمشي بأمان فقط بإيقاع ثابت واحد منخفض.
نظرًا لبساطتها الميكانيكية ونقص الأجزاء الداخلية المعقدة، تظل الركبة أحادية المحور ذات الاحتكاك الثابت واحدة من أخف خيارات الركبة وأقلها تكلفة وأكثرها متانة. في الولايات المتحدة، يتعرف برنامج Medicare على الركبة أحادية المحور ذات الاحتكاك المستمر كعنصر من أبسط الأطراف الاصطناعية الممكنة ويعتبرها ضرورية من الناحية الطبية للأفراد ذوي قدرات المشي المحدودة للغاية.
حاليًا، نادرًا ما يتم استخدام الركبة أحادية المحور ذات الاحتكاك الثابت إلا إذا كانت البساطة الشديدة هي الاعتبار الأساسي (على سبيل المثال، من قبل الأفراد الذين يعيشون في مناطق نائية ولا يمكنهم ترتيب متابعة صناعية للأطراف الصناعية بشكل منتظم)، كما يتم استخدامه أحيانًا للأطفال الصغار جدًا عندما لا يتوفر بديل بسبب قيود الحجم، كما يجب تجنب الركبة أحادية المحور ذات الاحتكاك المستمر بشكل عام نظرًا لوجود عيوب ميكانيكية حيوية رئيسية موثقة جيدًا. الركبة أحادية المحور ذات الاحتكاك المستمر ليس لها ثبات متأصل، لذلك، يجب التحكم في كل خطوة بعناية بواسطة بواسطات الورك الخاصة بالمستخدم لمنع انهيار الركبة والإصابة المحتملة.
إن تحقيق السيطرة الطوعية الكاملة للركبة الاصطناعية تحت جميع الظروف هو توقع غير واقعي للعديد من الأفراد وخاصة أولئك الذين يعانون من الضعف أو الذين يعانون من أمراض مصاحبة متعددة. بنفس القدر من الأهمية، نظرًا لأن التحكم في التأرجح الميكانيكي غير فعال للغاية، فإن الركبة أحادية المحور ذات الاحتكاك الثابت هي أساسًا بندول سلبي أثناء مرحلة التأرجح، حيث يكون معدل التأرجح محدودًا بطولها وبالتالي، فإن أي شخص يستخدم هذا النوع من الركبة يُجبر على المشي بوتيرة ثابتة وبطيئة وهو ما يؤدي إلى تفاقم حالة الأفراد الذين يتمتعون بلياقة بدنية بشكل خاص والذين قد يكونون قادرين على استخدام الركبة بأمان ولكنهم سيكونون قادرين على تغيير إيقاع المشي لديهم.
ركبة التحكم في الموقف
تتميز ركبتي التحكم في الوقفة بخصائص تصميم ميكانيكية تزيد من ثبات الركبة أثناء مرحلة الوقوف وعادةً ما يتم ذلك عن طريق آلية فرملة الاحتكاك التي تعمل كلما تم تطبيق الوزن على الطرف الاصطناعي، كما تؤدي إضافة احتكاك كافٍ إلى الركبة إلى منع المزيد من الحركة، مما يحد من خطر انهيار الركبة، ربما يتم استخدام هذا المكون بشكل متكرر باعتباره الطرف الاصطناعي الأولي للفرد الذي تحد حالته الجسدية من إمكانية التنقل.
ومع ذلك، فإن تصميم فرامل الاحتكاك والوزن النموذجي كان محدودًا تاريخيًا بسبب قيود ميكانيكية حيوية ملحوظة: لا يمكن ثنيها ما لم يتم تفريغها بالكامل. بالنسبة لأي شخص قادر على المشي قدمًا فوق قدمه باستخدام طرف اصطناعي، فإن هذه الخاصية تعطل إلى حد كبير ميكانيكا المشي لأن ثني الركبة أثناء مرحلة ما قبل الجناح من المشي يتم التخلص منه. لهذا السبب، فإن الركبة الأساسية للتحكم في الموقف هي الأفضل لاستخدامها من قبل أولئك الذين تكون قدراتهم على المشي محدودة للغاية، ربما بسبب الأمراض المتعددة بالإضافة إلى مشاكل البتر.
غالبًا ما يكون الشخص الذي يحتاج إلى مشاية لتحقيق التوازن ويمشي مشية بطيئة متقلبة جيدًا مع مكون الركبة هذا وقد يؤدي الاستخدام الثنائي للركبتين للتحكم في الوقوف إلى زيادة خطر الإصابة أثناء السقوط لأن آلية المكابح تجعل ثني الركبتين أمرًا مستحيلًا. الركبتين والتحكم في اتجاه الانهيار، كما يكاد يكون من المستحيل تقريبًا الجلوس مع الأطراف الاصطناعية للفرامل الاحتكاكية الثنائية الحاملة للوزن لأن مرتديها لا يستطيع فك كلا الجانبين في نفس الوقت للسماح للركبتين بالانحناء.
وبالتالي، فإن ركبة التحكم في الموقف التي يتم تنشيطها بالوزن هي الأفضل للتطبيقات المحدودة من جانب واحد، فبعض تصميمات الركبة التي تم تطويرها مؤخرًا للتحكم في الموقف تطلق الآن ميزة الثبات تلقائيًا عندما تصل الركبة إلى الامتداد الكامل تحت أحمال تحمل الوزن، كما يعمل هذا التقدم في التصميم على تحسين الوظيفة الميكانيكية الحيوية ويجعلها مفضلة عندما يكون التحكم الميكانيكي في الموقف مطلوبًا للأفراد القادرين على المشي قدمًا فوق القدم.
الركبة متعددة المراكز
عادة ما يمكن التعرف على الركبتين متعددة المراكز بصريًا من خلال المفاصل المتعددة التي تمتلكها، مع كون النقاط الأربع المحورية هي التكوين الأكثر شيوعًا، نظرًا لأن أربعة أشرطة ربط تربط المحاور الأربعة، يُشار أيضًا إلى الركبة متعددة المراكز على أنها تصميم بأربعة قضبان، كما توفر تصميمات الركبة متعددة المراكز مزايا ميكانيكية حيوية متعددة على تكوينات الاحتكاك الثابت والتحكم في الموقف أحادي المحور وهي تحظى بشعبية متزايدة نتيجة لذلك. إحدى الميزات المهمة هي أن مركز الدوران اللحظي وهو المركز الوظيفي لدوران الركبة، لا يجب أن يكون موجودًا داخل آلية الركبة نفسها. في التصميم التعويضي النموذجي، يقع مركز الدوران اللحظي للركبة متعددة المراكز بالقرب من المفاصل الميكانيكية داخل الركبة وخلفها.
الموقع الخلفي لـ مركز الدوران اللحظي، بعيدًا عن شبكة ناقل قوة الرد للفعل في الوقوف، يجعل الركبة مستقرة بطبيعتها بسبب لحظة التمديد التي تم إنشاؤها. في معظم تصميمات الركبة متعددة المراكز، يتحرك موضع مركز الدوران اللحظي للأمام وبعيدًا بينما تنثني الركبة، متتبعًا مسارًا منحنيًا يسمى الوسط. بعد ثني الركبة بضع درجات.
سريريًا، هذا يعني أن الركبة متعددة المراكز المصممة جيدًا والمحاذاة بشكل صحيح يمكن أن توفر ثباتًا متأصلًا في الوقفة المبكرة بينما لا تزال تنثني بسهولة في الموقف المتأخر أثناء الضغط المسبق، كما يفضل العديد من المستخدمين هذا المزيج من الاستقرار المتأصل بالإضافة إلى سهولة بدء طور التأرجح الطوعي، كما توفر بعض التصميمات متعددة المراكز خلوصًا متزايدًا لأصابع القدم في الجناح الأوسط لأن الربط الميكانيكي يقصر قصبة أثناء الانثناء.
يمكن أن يزيد الخلوص الأرضي الفعلي حتى 3 سم لتصميمات محددة، مما يقلل من خطر التعثر في العقبات البيئية وبسبب هذه المزايا الميكانيكية الحيوية، يتم وصف الركبتين المستقرة متعددة المراكز على نطاق واسع ويستمر استخدامها في الزيادة، كما أنها تعمل بشكل جيد للغاية على المستوى الثنائي وللأفراد ذوي المستويات الأعلى من البتر. من المهم أن ندرك أنه ليست كل الركبتين متعددة المراكز مستقرة بطبيعتها.
تم تصميم النوع الثاني من الركبة متعددة المراكز بشكل أساسي لاستيعاب أطوال الأطراف المتبقية الطويلة عن طريق تقليل النتوء وراء التجويف أثناء الجلوس ونظرًا لأنها موصوفة للأفراد الذين يعانون من انفصال الركبة أو البتر عبر الفخذ الطويل جدًا والذين لديهم طول عظمي وقوة عضلية للتحكم الطوعي في الطرف الاصطناعي بالطرف المتبقي، فإن العديد من هذه الركبتين متعددة المراكز لا توفر ثباتًا متأصلًا جوهريًا.
