الأطراف الاصطناعية التي تعمل باستشعار الجسم

اقرأ في هذا المقال


الأطراف الاصطناعية التي تعمل باستشعار الجسم

الأطراف الاصطناعية التي يتم تشغيلها بواسطة الجسم هي أكثر الأطراف الاصطناعية التي يتم وصفها شيوعًا للأفراد الذين يعانون من بتر الأطراف واختلافات في الأطراف، لقد تم استخدامها لعدة قرون ولا تزال شائعة بين الأطباء والمستخدمين. على عكس الأطراف الاصطناعية التي تعمل بالطاقة خارجيًا والتي تستمد الطاقة من مصدر خارجي غير تشريعي مثل البطارية لتشغيل محركات المكونات الاصطناعية، تستخدم الأطراف الاصطناعية التي تعمل بالطاقة الجسدية حركات الجسم الإجمالية لتشغيل المكونات الاصطناعية.

تزيد هذه الحركات المسافة بين نقطتين على الجسم ويشار إلى هذه الزيادة الخطية بالرحلة، كما يتم التقاط الرحلة بحزام ويتم نقلها عبر نظام كبل لإحداث حركة في اليد أو الخطاف أو الرسغ أو الكوع. لهذا السبب، يُشار أحيانًا إلى الأطراف الاصطناعية التي تعمل بالطاقة الجسدية بالأطراف الاصطناعية التي تعمل بالكابلات، تتطلب المكونات المختلفة كميات مختلفة من الرحلات لفتحها أو إغلاقها أو تشغيلها بطريقة أخرى.

ظلت التصميمات التي تعمل بالهيكل شائعًا على مر السنين لأنها توفر العديد من المزايا مقارنة بالأنظمة الأخرى، إنها منخفضة التكلفة وخفيفة الوزن وموثوقة، كما يفضل العديد من المستخدمين بساطتهم الميكانيكية واستجابتهم المتوقعة. نظرًا لأن المستخدم يمكن أن يشعر بتوتر الكبل وقوته أثناء التشغيل، فإن الأنظمة التي تعمل بالطاقة الجسدية توفر مستوى من الحس العميق غير متاح بشكل عام مع الأطراف الاصطناعية التي تعمل بالطاقة الخارجية. هذه الفوائد، جنبًا إلى جنب مع التسخين المسبق الجيد الذي توفره الخطاف، ينتج عنه جهاز وظيفي للغاية للمهام اليومية. الأنظمة التي تعمل بالطاقة مناسبة أيضًا للأنشطة الشاقة وللاستخدام في البيئات المتسخة والرطبة والمسببة للتآكل.

الأجهزة الطرفية

الجهاز الطرفي هو المكون الأبعد للطرف العلوي وهو مصمم ليحل محل الوظائف يد الإنسان، تتوفر الأجهزة الطرفية في العديد من الأشكال والأحجام والتصميمات ولكل منها مزاياها وعيوبها واستخداماتها الخاصة. الأجهزة الطرفية المنفعلة ثابتة، في حين أن الأجهزة الطرفية النشطة لديها نوع من القدرة على الإمساك.

غالبًا ما يتم استخدام المصطلحين المبني للمجهول والتجميل بالتبادل، لكن ليس لهما نفس المعنى. المصطلح المبني للمجهول هو وصف وظيفي يشير إلى أن الجهاز الطرفي أو الطرف الاصطناعي لا يمتلك قدرة إمساك يتم التحكم فيها بشكل فعال، التجميل هو وصف مرئي وجمالي يشير إلى الجهاز الطرفي أو الطرف الاصطناعي بشكل جذاب بصريًا أو نابض بالحياة، كما قد يكون أو لا يكون الطرف الاصطناعي اللاعنفي جذابًا من الناحية التجميلية اعتمادًا على تصميمه والغرض منه.

قد يحتوي الطرف الاصطناعي أيضًا على عناصر سلبية ونشطة (على سبيل المثال، جهاز طرفي يعمل بالطاقة مع كوع أو كتف سلبي)، كما تشمل الأجهزة الطرفية السلبية الأيدي والقفازات والأجهزة المصممة خصيصًا للرياضة أو الترفيه أو المهنة، يتم تضمين الأجهزة المصممة بشكل خاص والتي تسهل الأنشطة المستهدفة، مثل السباحة أو لعب البيسبول أو إمساك مسمار، في هذه الفئة لأنها لا تملك قبضة نشطة يتم التحكم فيها بواسطة الكابل، تكون الأجهزة الطرفية المنفعلة خفيفة الوزن ولا تتطلب في العادة أحزمة، ومع ذلك، قد تكون هناك حاجة لحزام في عمليات البتر عالية المستوى.

الأيدي الخاملة متاحة بأحجام وأشكال وتكوينات مختلفة، العديد من الأيدي الخاملة لها أصابع قابلة للانحناء أو محملة بزنبرك توفر إمساكًا ثابتًا عند وضعها بشكل مناسب بواسطة اليد المقابلة. في بعض الحالات، يستطيع فني الأطراف الاصطناعية تعديل القوة المطلوبة لفتح اليد لتلبية احتياجات المريض. المظهر الطبيعي، التصميم خفيف الوزن والحزام الصغير (أو لا) يجذب العديد من المرضى، تضع معظم الأيدي السلبية الإبهام والأصابع في مواجهة، لكن تتوفر تصميمات أخرى. على الرغم من عدم وجود فهم نشط، يمكن للأيدي السلبية وغيرها من الأطراف التجميلية أن تؤدي العديد من الوظائف المهمة، كما يمكن للمرضى استخدامها دعم وتثبيت الأشياء واستعادة بعض الأنشطة الثنائية.

يسمح الامتداد الوظيفي للطرف المتبقي إلى الطول التشريحي للمريض باستخدام الطرف الاصطناعي لدفع الأشياء وسحبها وحملها وحملها وتوازنها بسهولة أكبر، ذكرت إحدى الدراسات أنه بالنسبة للإجراءات غير المتلاعب تم استخدام الأطراف الاصطناعية السلبية وظيفيًا أثناء المهام اليومية بشكل متكرر مثل أولئك الذين يتمتعون بإمساك نشط.

أجهزة الاستشعار الأولي النشطة

السمتان الأساسيتان اللتان يجب مراعاتهما عند اختيار جهاز طرفي مع اختبار مسبق نشط هما طريقة التشغيل وشكل الجهاز، حيث تحتوي الأنظمة التي تعمل بالطاقة على وضع الفتح الطوعي أو الإغلاق الطوعي للتشغيل أو استراتيجية التحكم، كما تشير هذه التعيينات إلى حالة الراحة للجهاز الطرفي وما إذا كان يفتح أو يُغلق عندما يسحب المستخدم كابل التحكم.

يتم إغلاق الأجهزة الطرفية في وضع الراحة وسحب كابل التحكم يفتح الجهاز، قوة القبضة هي نتاج القوة الناتجة عن الأربطة المطاطية أو الزنبركات التي تثبت الجهاز الطرفي مغلقًا وتظل ثابتة ما لم يكن الجهاز مفتوحًا وتعديله بواسطة المستخدم. في المقابل، تكون الأجهزة الطرفية مفتوحة بشكل طبيعي أثناء الراحة ويتم سحبها لإغلاقها بواسطة كابل التحكم.

يتم تحديد قوة القبضة من خلال مقدار الشد الذي يمارسه المستخدم على كابل التحكم، مما يسمح بقوة قبضة متغيرة باستمرار، كلتا الاستراتيجيتين لها مزايا وعيوب، كما يجب تكوين قوة قبضة الأجهزة الطرفية لتوفير أقوى فهم يحتاجه المستخدم ويمكن أن يولد بشكل متكرر من خلال كابل التسخير والتحكم. هذا العامل له آثار مهمة لأنه في كل مرة يفتح فيها المستخدمون الجهاز الطرفي، يجب عليهم التغلب على قوة قبضة الجهاز الكاملة بغض النظر عن القوة اللازمة لمهمة معينة. بالإضافة إلى ذلك، عند التعامل مع الأشياء الحساسة، يجب على المستخدمين الحفاظ على شد مناسب على الكابل لمنع تحطيم الجسم الموجود في قبضته.

يمكن أن تؤدي هذه المتطلبات ذات الصلة إلى الإرهاق وإجهاد العضلات وانضغاط الإبط المقابل ويمكن تحقيق قوى قرصة أعلى في أنظمة الاجهزة المغلقة، لأنها لا تقتصر على الأربطة المطاطية أو النوابض، كما يمكن أن تكون قوة الضغط خفيفة أو قوية لأنه يحددها المستخدم وليس التصميم الميكانيكي. بالإضافة إلى ذلك، قد يوفر التسخين المسبق المتدرج بما يتناسب مع الجهد المطبق قدرًا أكبر من الامتصاص من آليات التحكم الأخرى. غالبًا ما يتطلب التلاعب بالأشياء الحساسة عملاً أقل إجمالاً لأن المستخدم يحتاج فقط إلى الحفاظ على شد كافٍ لحمل الجسم ويمكنه تخفيف التوتر دون الخوف من سحقه.

على الرغم من توفر العديد من الأيدي التي تعمل بالطاقة، إلا أن القليل منها يستخدم كأجهزة طرفية نشطة. هذه العقارب لها العديد من العيوب، بما في ذلك فقدان القوة الاحتكاكية وتقييد القفاز من قوة الضغط المحدودة للحركة والخطوط التي تمنع الفحص البصري. هذه العوامل تحد بشكل كبير من فائدتها للمهام التي تتطلب الفهم والإفراج.

يرغب العديد من الأفراد الذين فقدوا أحد أطرافهم العلوية مؤخرًا في استخدام يد قابلة للتبديل للمناسبات الاجتماعية بالإضافة إلى خطاف المنفعة للاستخدام العام، هذا الطلب هو المؤشر الأكثر شيوعًا لوصف اليد التي تعمل بقوة الجسم، تتطلب الخطافات كبلًا أطول من طول اليدين نظرًا لاختلاف نقاط التعلق بها، لذلك يجب تزويد المستخدم الذي يعتزم تبادل الاثنين بكابل محول خطاف باليد يعمل على تمديد كابل التحكم لاستخدام الخطاف.

المصدر: كتاب" Essential Paediatric Orthopaedic Decision Making" للمؤلف Benjamin Joseph, Selvadurai Nayagam, Randall Loder سنة 2002كتاب" Operative Techniques in Orthopaedic Surgical Oncology" للمؤلف Martin M. Malawer سنة 1987كتاب" Pediatric Orthopaedics and Sports Injuries" للمؤلف John F. Sarwark MD FAAP FAAOS سنة 1997كتاب" Orthopaedic Surgical Approaches" للمؤلف Mark D. Miller & A. Bobby Chhabra سنة 1997


شارك المقالة: