استخدام الأطراف الصناعية مع مصابي البتر
تحليل المشية النوعي هو نهج مقبول على نطاق واسع لتحقيق مشية سريرية مثالية في الأفراد الذين يعانون من البتر، يوفر تحليل المشية الآلي تقييمًا دقيقًا أكثر قابلية للتكرار لوظيفة الطرف الاصطناعي. في نطاقها الأوسع، تعمل البيانات المستمدة بشكل متزايد كإرشادات أساسية لكل من تصميم الأطراف الاصطناعية والتطبيق السريري. ومع ذلك، فإن الممارسة اليومية لتقييم وإدارة الطرف الاصطناعي تعتمد على المهارات الشخصية للأطراف الاصطناعية وبروتوكول العلاج المستهدف للمعالج.
يمثل مشروع الأطراف الاصطناعية التابع لجامعة كاليفورنيا في بيركلي، والذي بدأ في منتصف الخمسينيات من القرن الماضي، الفترة الأكثر تركيزًا لتقدم الأطراف الاصطناعية، وضعت دراسات المشية الأساسية الشاملة وتطبيقها على الميكانيكا الحيوية لمشية مبتوري الأطراف من أجل البتر عبر الفخذ وعبر الفخذ معايير التصميم الأساسية ولا تزال مساهمات المحققين اللاحقين تعتمد إلى حد كبير على معايير بيركلي.
كانت هناك حاجة إلى حسابات وتفسيرات مكثفة لربط بيانات المشية الطبيعية والاصطناعية بمشاكل تصميم الأطراف الاصطناعية، كان تقليل البيانات عملية بطيئة قبل التطورات التكنولوجية الحديثة نسبيًا لأن جميع قياسات الحركة كان يجب إجراؤها يدويًا، لم يكن هناك محللات أفلام آلية لتحديد أنماط الحركة وأجهزة الكمبيوتر لأداء معالجة البيانات بسرعة. لذلك، كان عدد الموضوعات التي تمت دراستها محدودًا.
المشية الاصطناعية
في عام 1957، تم تكليف مشروع بيركلي على وجه التحديد بإعادة النظر في المشية الاصطناعية والميكانيكا الحيوية وبهذا الهدف عقد مؤتمر استشاري. في ذلك الوقت، تم ربط الطرف الاصطناعي الأساسي عبر الساق بالطرف بجهاز تمزيق في الفخذ يتضمن مفاصل ركبة مفصلية وقدم مع كاحل مفصلي، كما نتج عن المراجعة التفصيلية لبيانات مشية مبتور الأطراف الطبيعية وعبر الجذع نهجًا جديدًا تمامًا أدى إلى تطورين: الطرف الاصطناعي لتحمل الأوتار الرضفي والقدم الصلبة والكعب الوسادة، كما استبدلت الأطراف الاصطناعية من الأطراف الصناعية التي تحمل الأوتار والتي تؤدي إلى تمزّق الفخذ بتثبيت فوق عظمي ومرة أخرى مع ميزة الكفاف التشريحي والاتصال الكامل.
القدم الاصطناعية أثناء الوقوف
تحتوي القدم الاصطناعية للكعب القابل للضغط على عارضة بلاستيكية صلبة مدمجة في الجزء القريب من القدم الرغوية القاسية التي تسمح بدرجة طفيفة من المرونة في مقدمة القدم بينما يخفف كعب الوسادة من تأثير التلامس الأولي مع الأرض ومن خلال الضغط العمودي يحاكي الانثناء الأخمصي المفصلي للكاحل، كما استبدلت انضغاطية المواد المفصل الميكانيكي للقدم أحادية المحور، حيث سهّل محيط القدم والمحاذاة والمرونة التقدم إلى مقدمة القدم، يتبع هذا التصميم تحليلًا دقيقًا للدرجات الأساسية للتنقل، كما أصبح كعب القدم القابل للضغط جهازًا طرفيًا قياسيًا لمعظم الأفراد الذين يعانون من البتر، على الرغم من أن الأنواع الهجينة التي تشتمل على أقدام منخفضة وعالية الأداء مع كاحلين مفصليين متعدد الاتجاهات لها مكانة كبيرة في الاستخدام السريري أيضًا.
محاذاة استخدام الأطراف الصناعية
تعتبر العلاقة الموضعية بين التجويف والقدم الاصطناعية أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق التقدم الأمثل في الموقف ولكن أيضًا ذاتية للغاية. الهدف هو تشجيع تقدم قصبة الساق في وضعية الوقوف ووضع الركبة في وضعية تحمل وزن ثابتة (منخفضة الحد الأدنى) دون التسبب في تمدد مفرط في الموقف المتأخر وجعل الطرف السفلي يتبع مسارًا طبيعيًا للحركة في التأرجح، قمة الظنبوب تحت الجلد (شفرة قصبة الساق) لإنشاء محاذاة للطرف المتبقي داخل الطرف الاصطناعي.
وفي المستوى السهمي، يكون في أصله عند درنة الظنبوب مائلاً بزاوية حوالي 5 درجات للأمام عموديًا على الهضبة الظنبوبية التي تعمل كسطح داعم لمفصل الركبة ومن ثم، إذا تم محاذاة التجويف بواسطة شفرة قصبة الساق يتم ضبط التجويف بحيث يتم إمالة القصبة للأمام قليلاً لتجنب الدفع للخلف أثناء الوقوف.
هذه الوضعية الزاويّة للتجويف الاصطناعي، جنبًا إلى جنب مع الإزاحة الأمامية المتعمدة (الترجمة) للتجويف بالنسبة للقدم تنجح عمومًا في تشجيع تقدم قصبة الساق وحتى مع هذه المحاذاة، فإن البتر عبر الأوعية الدموية للفرد الذي يُظهر عادةً درجة من الضعف سوف قم بتحويل خط الوزن الأمامي للركبة ببساطة عن طريق الانحناء للأمام أثناء الطرف السفلي في حركة وضعية أقرب إلى مشية تجنب رباعية، كما يؤدي هذا إلى انخفاض انثناء الركبة خلال مرحلة الوقوف وتأخير الانثناء في التأرجح.
يعد التردد في تقدم الموقف ظاهرة شائعة، كما ينعكس التأخير في نمط التمرير وهو أمر شائع في حالة مبتور الأطراف عن طريق الأوعية الدموية، في نمط القص ويتم تحديد الموضع النهائي لعلاقة التجويف بالقدم من خلال تحليل الملاحظة لمشية الموضوع وردود الفعل من الفرد مع البتر. تدرس هذه العملية، التي يشار إليها باسم المحاذاة الديناميكية، نعومة نمط التدحرج والعمودية الإنسي الجانبي للقدم وتجنب طرفي الانقلاب أو الانقلاب أثناء التقدم.
إن عدم وجود حركات غير طبيعية في التأرجح مثل السوط والحركات التعويضية لتجنب جرجرة القدم أثناء التأرجح (على سبيل المثال، درجة ارتفاع الحوض أو القفز) ووضعية الجذع المنتصبة هي معايير مراقبة إضافية مستخدمة للتقييم، الراحة وسهولة المشي من معايير الفرد المصاب بالبتر، دراسة من موضوع واحد حول إعادة المحاذاة المتكررة بواسطة فني اصطناعي متمرس على مدار فترة عامين موثقة التناقضات.
في المحاذاة التي تم قبولها على أنها جيدة، تم تأكيد القرار كل مرة من قبل ثلاثة أطراف صناعية أخرى، كما تم تحديد مجموعة من اختلافات المحاذاة مرضية لكل من الأطراف الصناعية ومبتور الأطراف. وهي محاولة لتقليد لحظة التقوس الطفيف التي تظهر في الركبة أثناء حركة الجسم البشري العادية، تتحقق هذه اللحظة عادةً عن طريق إدخال وسطي طفيف للقدم الاصطناعية بالنسبة إلى التجويف، مع الاستفادة من المناطق الحاملة للوزن الجيدة في المناطق القريبة من الوسط والوسط القاصي للطرف المتبقي، يتم الضغط في هذه المناطق جيد التحمل.
كما يؤدي عدم كفاية الجزء الداخلي للقدم أو الأسوأ من ذلك، إلى زيادة الضغط بشكل عام على الطرف المقطوع السطحي للغاية من القصبة (القاصي الإنسي) والعصب العجاني والبروز العظمي لرأس الشظية. على الرغم من أن التحليل القائم على الملاحظة مناسب للرعاية السريرية العامة، إلا أن التوافق بين الأفراد الذين يعانون من البتر ومشاكل التركيب المعقدة يتم حله بشكل أفضل من خلال التأكيد الموضوعي باستخدام لوحة القوة وبيانات الحركة.
دراسات المشية الاصطناعية
ركزت معظم الدراسات التي أجريت على الأفراد الذين يعانون من بتر عنق الرحم على تصميم القدم، مع الاستبعاد العام للمحاذاة، يحاول مصممو القدم الاصطناعية إعادة إنتاج التوازن الوظيفي الديناميكي الطبيعي بشكل سلبي من خلال جودة المواد، بين الحركة والاستقرار الذي توفره القدم التشريحية، كما يتمثل الاختلاف الأكبر في القدم ذات الكعب القابل للضغط الصلب نسبيًا والمفصلة المتحركة للقدم أحادية المحور، حيث أظهر تحليل الحركة أن الكاحل المفصلي يحسن استقرار قبول الوزن من خلال توفير انثناء أخمصي كبير، مما يسمح بوضع القدم المسطح في وقت مبكر، ومع ذلك، فإن ثني الركبة وتوقيت وشدة عضلات الفخذ لا تختلف عن تلك الموجودة في القدم من نوع الكعب القابل للضغط.
يتم تعزيز تقدم طرف طور الوقوف من خلال مفصل الكاحل بطريقتين. في تحليل حركة القدم، كان للكاحل المتحرك فترة أطول من وقت الوقوف على طرف واحد، في حين أن وقت الوقوف الإجمالي كان أقصر مقارنةً بتصميمات الكاحل الصلب.هذا يعني أنه تم استخدام الميل إلى الأمام لتحسين التقدم على القدم الأقل خضوعًا، قد تكون هذه المزايا الوظيفية للقدم الاصطناعية المتحركة مهمة في حالة المشي الهامشي، لكن ثقل القدم المفردة يخلق عقوبة تكلفة الطاقة التي يجب أخذها في الاعتبار أيضًا.
ابتداءً من الثمانينيات، تم تطبيق استخدام المواد والتصميمات المرنة بشكل متزايد على القدم الاصطناعية، كان الهدف الأولي هو تسهيل الجري لأن وجود التحكم الطبيعي في الركبة يمنح الأفراد الذين يعانون من البتر إمكانات وظيفية كبيرة، تؤكد تصميمات القدم جميعها على حركة عطف ظهري مضبوطة من أجل دفع أكبر، تم افتراض أن هذه الأقدام الاصطناعية المرنة الديناميكية ستكون مفيدة للمشاة العادي من خلال تقليل تكلفة الطاقة غير الطبيعية الأكبر التي يعاني منها حاليًا الأفراد الذين يعانون من البتر.
