يرى العديد من المتخصصين في الرعاية الصحية، بما في ذلك أخصائيو تقويم العظام والمعالجون المهنيون، المرضى الذين يعانون من شكل من أشكال التهاب المفاصل وخاصة التهاب المفاصل العظمي والتهاب المفاصل الروماتويدي.
استخدام العلاج التقويمي والطرف الاصطناعي لعلاج التهاب المفاصل
التهاب المفاصل العظمي هو الشكل الأكثر شيوعًا لالتهاب المفاصل يليه التهاب المفاصل الروماتويدي ويمكن أن ينتج عن كل شكل حالات إعاقة شديدة يمكن أن تؤثر على العديد من جوانب حياة الشخص (على سبيل المثال، جسديًا ونفسيًا واجتماعيًا واقتصاديًا).
التهاب المفاصل العظمي (مرض المفاصل التنكسي) هو حالة غير متجانسة تتطور ببطء حيث تكون خصائص المواد الحيوية للغضروف المفصلي أو منطقة العظام غير طبيعية أو يكون هناك تحميل ميكانيكي حيوي مفرط، مثل قد يحدث بعد إصابة المفصل أو الغضروف الطبيعي أو العظام. تم اقتراح أن التآكل والتمزق على الغضروف هو سبب الحالة، لكن بحثًا جديدًا يكشف أن السبب الأكثر احتمالًا هو تلف المفصل الزليلي بالكامل والعظم تحت الغضروف بسبب عملية مرض نشط، مع تدمير أنسجة المفصل وإصلاح شاذ كنتيجة للتغييرات في الوظيفة الخلوية.
بمجرد أن يبدأ الغضروف في الانهيار، يبدأ الضغط الميكانيكي المفرط في السقوط على هياكل المفاصل الأخرى. في نهاية المطاف، يمكن أن يؤدي ترقق وفقدان الغضروف المفصلي إلى تعرض العظم تحت الغضروفي والذي يصبح أكثر كثافة مع تآكل السطح وصقله، كما يمكن أن يحدث تضخم المفصل مع ترقق الغضروف. مع تقدم المرض، يحدث تصلب العظم تحت الغضروفي مع تكوين عظام جديدة استجابة للحمل الميكانيكي المفرط الآن.
تتشكل العظام الجديدة أيضًا في هوامش المفصل (النبتات العظمية) وتكون النتيجة النهائية هي فشل المفصل الميكانيكي ودرجات متفاوتة من فقدان وظيفة المفصل. بسبب عدم تعصب الغضروف، لا يتم ملاحظة الألم حتى يتم إصابة العظام أو الهياكل الأخرى المحيطة بالمفصل. غالبًا ما يكون الألم الناتج عن النشاط ناتجًا عن عوامل ميكانيكية، عادة ما يكون الالتهاب موضعيًا في المفصل وعادة ما يرتبط فقدان المرونة بتطور كبير في المرض، مثل تقلصات الأنسجة الرخوة والأجسام الفضفاضة داخل المفصل والنباتات العظمية الكبيرة وفقدان تطابق سطح المفصل.
يعتبر التهاب المفاصل العظمي أكثر أمراض المفاصل شيوعًا ويقدر انتشاره بنسبة 60 ٪ بين الرجال و 40 ٪ في النساء في وقت لاحق من الحياة بعد سن 65 عامًا. في الطرف العلوي، يتطور التهاب المفاصل عادةً في اليدين والأرقام وقد يتمركز في مفاصل معينة بطريقة أحادية الجانب (أي يؤثر على طرف واحد في الرسغ أو اليد أو الأصابع). من المتوقع أن يزداد معدل الإصابة بشكل كبير خلال 20 عامًا القادمة مع أعمار السكان.
مبادئ شاملة لتصميم ووظيفة الطرف الاصطناعي
الهدف الرئيسي من العلاج التقويمي لالتهاب المفاصل العظمي هو تقليل الضغط الميكانيكي على مجمع المفصل المصاب، مما يقلل بدوره من الالتهاب والألم. عادةً ما يتضمن تقليل الضغوط الميكانيكية المرضية على مجمع المفصل طرقًا علاجية، مثل تصحيح تشوه المفصل أو جزء الأطراف وإعادة توازن الأوتار ودعم المفاصل وتثبيتها أثناء الوظيفة وحماية المفاصل من الإجهاد أو الطلب المتزايد ومنع تقلصات المفاصل وزيادة الوظيفة وزيادة نطاق الحركة، وضع المفاصل للأداء الوظيفي وشل حركة المفاصل غير المستقرة.
لإنجاز هذه الأساليب العلاجية من خلال استخدام أجهزة تقويم العظام يتطلب فهمًا أساسيًا للمفاهيم الميكانيكية الحيوية والهندسية الرئيسية، مثل أنظمة القوة والذراع العزم وخصائص صلابة المواد والضغط والقص أو الاحتكاك وعلاقة التوافق بين التقويم والطرف.
استخدام الجهاز التقويمي كأنظمة للقوة الحركية
تستخدم أجهزة التقويم كنظم قوة يتم تطبيقها على الجسم في النهاية للتحكم في حركة مختلف قطاعات الهيكل العظمي والمفاصل. عادةً ما يطبق جهاز التقويم العديد من القوى التي تتفاعل وتحل لإنشاء التحكم الحركي الميكانيكي الحيوي المطلوب لتقويم العظام، ما تعتبر أدوات الاقتران ميزة مهمة ، خاصة فيما يتعلق بنظام ثلاث قوى والذي يعد أحد المبادئ الميكانيكية الأساسية التي يتم دمجها في جهاز تقويم العظام.
على سبيل المثال، يتضمن نظام ثلاث قوى متوازن لكبح انثناء الرسغ قوة واحدة موجودة في المعصم موجهة قطبيًا وقوتان متوازنتان موجهتان ظهريًا. من بين القوتين المتوازنتين، يوجد أحدهما بعيدًا عن الرسغ والآخر قريبًا من المعصم، مجموع نظام ثلاث قوى متوازن يمنع حركة انثناء الرسغ. في الواقع، يمكن تصميم أجهزة تقويم العظام لتوفير واحد أو أكثر من عناصر التحكم في الحركة الميكانيكية الحيوية الموصوفة بأنها مقاومة أو إيقاف أو قفل أو تعليق أو متغير أو مجاني أو مساعدة.
قد يكون التعامل مع القوى في جهاز التقويم معقدًا بسبب العديد من المكونات المترابطة التي تؤثر على كيفية تطبيق القوى على الجسم. تم تأسيس معايير تصميم تقويم العظام على مبادئ ميكانيكية أساسية: ذراع العزم هو المسافة من محور المفصل المعني إلى الموقع الذي يتم فيه تطبيق القوة، لتوفير نفس المستوى من التحكم في حركة المفصل، يجب أن تنتج أجهزة التقويم ذات الأذرع قصيرة اللحظة قوى أعلى في واجهة الأطراف الاصطناعية من أجهزة التقويم ذات الأذرع طويلة الأمد.
يمكن أن يشكل هذا تحديًا لعلاج التهاب المفاصل بسبب وجود الألم والالتهاب في هياكل المفاصل ويفضل بشكل عام زيادة طول الجبيرة التقويمية (بطبيعتها ذراع الزخم) على الأجهزة التقويمية الأقصر لتقليل حجم القوى عند الأطراف التقويمية وواجهه المستخدم، كما يتيح ذلك للجهاز التقويمي توفير الحجم والتوزيع الضروريين للتحكم في حركة المفصل وجزء الأطراف مع ضمان راحة وتحمل مرتديها. على سبيل المثال، يصاب الفرد المصاب بالتهاب المفاصل بانقباض انثناء الكوع بسبب اختلال التوازن العضلي بين ثني الكوع والباسطات. لمنع تطور انثناء الكوع، سيكون مقوم الكوع لمقاومة الانثناء أكثر فاعلية إذا امتدت مكونات ذراع الساعد بعيدًا عن مفصل الكوع حسب الإمكان لزيادة الرافعة وتقليل حجم القوة عند نقاط التلامس.
العلاقة الحميمة بين تقويم العظام والطرف الاصطناعي
يعد التوافق الوثيق بين الجهاز التقويمي وجزء الأطراف أمرًا مهمًا في توفير التعليق لمنع الانتقال والحفاظ على الوضع لنقل القوة بين الجهاز التقويمي والتركيبات التشريحية ولتوفير مساحة واسعة من تطبيق القوة. عادةً ما تزيد الخطوط المتطابقة بشكل وثيق بين الجهاز التقويمي والطرف من مساحة تطبيق القوة وبالتالي تقليل حجم الضغط على الهياكل، يتم تطبيق هذا المفهوم على العلاج التقويمي للمفاصل يعني توزيع ملامسة التقويم في مناطق الطرف التي تتحمل الضغط (على سبيل المثال، هياكل اللفافة القريبة أو البعيدة من المفصل)، كما سيؤدي ذلك إلى تخفيف القوى في مناطق الطرف الأقل تحملاً للضغط (على سبيل المثال، الأنسجة الملتهبة أو المؤلمة أو المؤلمة في المفصل وكبسولة المفصل).
كيف يتم صياغة خطة العلاج التقويمي
تتطلب صياغة خطة العلاج التقويمي للشخص المصاب بالتهاب المفاصل معرفة دقيقة بعملية المرض ومبادئ النشاط الحيوي وتشريح الطرف العلوي. أيضًا، لتحسين التواصل بين موفر الوصفات الطبية وأخصائي إعادة التأهيل وتوحيد نهج صياغة الوصفات الطبية لتقويم العظام، طورت الأكاديمية الأمريكية لجراحي العظام أنظمة تحليل ميكانيكية حيوية للطرف العلوي.
يشتمل هذا النظام على الإجراءات الأساسية التي يقوم بها أخصائي تقويم العظام بتقييم وصياغة توصية وصفة طبية لجهاز تقويم العظام كجزء من خطة العلاج، يتمثل المبدأ الأساسي الكامن وراء نظام التحليل الميكانيكي الحيوي في مطابقة الإعاقة الوظيفية للشخص مع عناصر التحكم في الحركة الميكانيكية الحيوية المدمجة في جهاز التقويم الذي يستهدف الأهداف الوظيفية للشخص دون الإخلال بالوظيفة الطبيعية.
يستخدم النظام الميكانيكي الحيوي نموذج التحليل الفني كدليل لتوثيق التقييم وتحديد المتغيرات الميكانيكية الحيوية والمعلمات الأخرى التي تعتبر أساسية لصياغة توصية الوصفة النظري، تم تبسيط الطرق المستخدمة في النظام التحليلي الميكانيكي الحيوي إلى نهج من ثلاث خطوات:
- وصف الإعاقات الوظيفية وتفصيل العيوب الوظيفية.
- تحديد أهداف العلاج.
- تحديد توصية تقويم العظام.
