
جدیدترین اخبارومقاله ها
دسته بندی موضوعی
ضایعه نخاعی همواره به عنوان یک ضایعه بدون درمان مطرح بوده است که توانبخشی جایگاه مهم و تأثیرگذاری در بازگشت حداکثری فعالیت های افراد مبتلا به این ضایعه دارد. علی رغم روشهای متعدد پیشنهادی مثل سلول درمانی و یا ساخت سیستم عصبی ، امروزه تلاش بر این است تا با توجه به وجود فلج عضلانی متعاقب این ضایعه ، سمت و سوی برنامه های توانبخشی با استفاده از روشهای مختلف و تجهیزات کمکی به سمت اجرا و بازگرداندن فعالیت های فانکشنال باشد. با توجه به اینکه بیشترین نوع ضایعات نخاعی از نوع ضایعات پاراپلژی و فلج دو اندام تحتانی می باشد ، این افراد با توجه به سن خود اگرچه دچار اختلال در انجام فعالیت های مرتبط با اندام تحتانی می شوند اما قادر خواهند بود فعالیت های مرتبط با اندام فوقانی را انجام دهند.
با توجه به اختلالات فیزیکی و حرکتی واضح در بیماران مبتلا به ضایعات نخاعی ، بیشتر مطالعات انجام شده در این حیطه بیشتر بر روی تحریکات الکتریکی عملکردی ((Functional Electrical Stimulation (FES) و تأثیر استفاده از آن بر روی عملکرد و کارایی عضلات معطوف بوده است. ساده ترین نوع استفاده از FES که بطور رایج در بسیاری از مراکز توانبخشی صورت می گیرد ، صرفاً تحریک عضلات آسیب دیده با یک سری الکترود که یا داخل بدن کاشته می شوند و یا بصورت خارجی استفاده می گردند ، می باشد. با این وجود در این روش تحریکات الکتریکی صرفاً در یک وضعیت ثابت و استاتیک بر روی عضله اعمال می شود که نشان داده شده است کارایی اینگونه استفاده از FES چندان بالا نمی باشد و صرفاً می تواند باعث جلوگیری از آتروفی (تحلیل رفتن عضلات اندام های تحتانی و مرکزی بدن) شود. از طرفی این روش فانکشنال و کاربردی نمی باشد. آنچه امروزه در طرح برنامه های توانبخشی و تمرینات درمانی اهمیت دارد و بیشتر مورد تأکید قرار می گیرد ، استفاده از برنامه های درمانی فانکشنال برای بیماران مختلف اعم از افراد مبتلا به اختلالات اسکلتی-عضلانی و یا اختلالات نوروماسکولار می باشد و تمام سعی و تلاش محققین و گروه های تحقیقاتی مختلف ، کارآمد کردن برنامه های توانبخشی است تا علاوه بر افزایش توانایی های ناحیه آسیب دیده ، کلیه سیستم های بدن را نیز تا حد امکان در برگیرد.
با توجه به کاربرد تحریکات الکتریکی جهت فعال کردن عضلات فلج شده و در نظر گرفتن فانکشنال بودن ، یکی از روش هایی که اخیراً در برنامه های توانبخشی و ساخت تجهیزات موردنیاز اهمیت یافته است Functional Electrical Stimulation Assisted Rowing Machine است. در این حالت ، با طراحی سیستم Computer-Assisted FES حرکت پارو زدن (Rowing) برای فرد شبیه سازی و ایجاد می شود. مزیت فعالیت Rowing نسبت به موارد دیگر این است که در این حرکت علاوه بر اندام تحتانی ، اندام فوقانی افراد نیز کاملا درگیر می شود که این قضیه هم باعث فعالیت بهتر اندام های تحتانی و هم می تواند باعث بهبود بیش از پیش سیستم قلبی ریوی افراد شود.
هدف از این طرح ابتدا طراحی و ساخت دستگاه Functional Electrical Stimulation-Assisted Rowing Machine در افراد مبتلا به ضایعات نخاعی بود. با در نظر گرفتن احتمال تفاوت مشخصات بافتی افراد آسیب دیده از ضایعه نخاعی با افراد سالم ، ابتدا برای انتخاب تحریک الکتریکی مناسب باید میزان سفتی و ویسکوزیتی بافتی افراد سنجیده می شد. برای این منظور 15 فرد مبتلا به ضایعه نخاعی پارشیال و 15 فرد سالم مورد آزمایش قرار گرفتند. جهت برآورد پارامترهای وسیکو-الاستیک در این نرم افزار از تست Passive Pendulum Test استفاده شد. از الکتروگونیامتر (Biometrics) نیز برای اندازه گیری دامنه حرکتی مفصل و میزان نوسان حرکت در طول مراحل اندازه گیری استفاده شد.
در این تحقیق از یک نرم افزار طراحی و تهیه شده (نرم افزار NASTRAN) استفاده شد. جهت تعیین پارامترهای تحریک الکتریکی ، ابتدا مدل مناسب بر مبنای استراتژی های کنترلی مدلسازی شد و از دو روش کنترلی متفاوتی تحت عنوان Proportional Integral Derivative (PID) Control و Fuzzy Controller استفاده شد. جهت بررسی ارتباط میزان تحریک الکتریکی با میزان گشتاور حاصله و ایجاد شده بر روی مفصل ، از مدل عضلانی ارائه شده در این زمینه استفاده شد. ابتدا سیستم موردنظر توسط یک گروه از مهندسین مکانیک و الکترونیک و کامپیوتر ، طراحی و ساخته شد و بر روی چند بیمار تست شد.
طراحی این سیستم بدینگونه است که این دستگاه دارای یک چرخ لنگر می باشد که مجهز به ترمزهای مغناطیسی با 9 سطح مقاومت قابل تنظیم است. یک صندلی دارای پشتی بر روی آن تعبیه شده است تا فرد مبتلا به ضایعه نخاعی به راحتی بتواند بر روی آن بنشیند. چهار کمربند در نظر گرفته شده است تا از افتادن فرد جلوگیری کند و مکانیسمی طراحی شده است تا پاهای فرد بصورت با ثبات به دستگاه متصل شده و زین به راحتی بتواند جدا شود. دو کمربند یا استرپ برای نگه داشتن اندام های تحتانی در صفحه ساجیتال منظور شده است که از افتادن پاهای فرد به طرفین جلوگیری می کند و پاها را در حالت وضعیت عمود نگه می دارد و دو کمربند یا استرپ نیز از روی شانه ها رد شده و تنه فرد را فیکس و ثابت می کند. در این روش ، زانوها با استفاده از مکانیسمی در حین حرکت می تواند در یک صفحه حرکت نموده و همزمان با حرکات کل سیستم هماهنگ می شود. یک استرپ مخصوص دور چرخ لنگر قرار می گیرد و به دستگیره ای که توسط فرد گرفته می شود ، وصل می گردد. بر روی دستگیره یک سوئیچ الکترونیکی قرار داده شده است ؛ بطوریکه فرد بصورت دستی می تواند زمان اعمال تحریک الکتریکی را کنترل و تنظیم کند. همچنین جهت افراد مبتدی سیستمی طراحی شده تا سیگنالهای الکتریکی با توجه به موقعیت چرخشی مفصل زانو به صورت اتوماتیک به الکترودهای جسبیده شده روی عضلات فرستاده شده و تحریک الکتریکی لازم بر روی عضلات اعمال شود. یک استیمولاتور 2 کاناله که قادر به ایجاد پالسهای Median Frequency می باشد ، با الکترودهای سطحی بر روی عضله کوادریسپس قرار می گیرد تا در زمان موردنیاز با اعمال تحریک الکتریکی لازم ، حرکت اکستانسیون لازم را برای زانوی فرد ایجاد کند. در حقیقت با استفاده از این روش ، فرد با کمک اندام فوقانی و کشیدن دستگیره و حرکت همزمان اندامهای تحتانی که با اعمال تحریکات الکتریکی صورت می گیرد ، عمل پارو زدن (Rowing) را انجام می دهد. در سکانس حرکتی ، وضعیت شروع تمرین ، وضعیت خم بودن اندام تحتانی (Flexed Position) است که با فشردن سوئیچ روی دستگیره حفظ می شود. سپس فرد با کمک اندام فوقانی ، دستگیره را کشیده و همزمان اندام های تحتانی به اکستانسیون برود.
سوئیچ روی دستگیره تا انتهای فاز اکستانسیون حفظ می شود تا پا با کمک تحریکات الکتریکی در اکستانسیون باقی بماند. زمانی که دستگیره تا انتها توسط اندام فوقانی کشیده شد ، در انتهای حرکت سوئیچ دستگیره رها می شود و همزمان فرد اندام فوقانی را به جلو حرکت داده ؛ به عبارت دیگر اندام فوقانی را به جلو هل می دهد. با این کار ، فرد توسط نیروی مکانیکی اعمال شده توسط دستگاه به وضعیت اولیه تست برگردانده می شود. زمانی که پای فرد در وضعیت فلکسیون قرار دارد یا به عبارت دیگر ، زمانی که صندلی متحرک دستگاه به انتهای جلویی ریل دستگاه می رسد ، توسط یک سنسور سیستم تحریک الکتریکی تحریک می شود تا سیگنال مورد نظر برای ایجاد اکستانسیون به عضلات چهارسر ران وارد شود و بر عکس زمانی که پای فرد در وضعیت اکستانسیون قرار می گیرد یا به عبارت دیگر ، زمانی که صندلی متحرک دستگاه به انتهای عقبی ریل دستگاه می رسد ، توسط همان سنسور تحریک سیستم جریان الکتریکی قطع می شود تا پس از آن فرد بتواند بدون انقباض بر روی عضلات چهار سر پا را به فلکسیون ببرد.
این دستگاه بر خلاف موارد قبلی قابلیت آن را دارد که برای جلوگیری از خستگی بیمار در فواصل زمانی بین فلکسیون و اکستانسیون یا به عبارت دیگر ، در دو انتهای حرکت ریل به فرد استراحت دهد که زمان این استراحت نیز قابل تنظیم است.
در موارد مشابه قبلی که در خارج از کشور ساخته شده ، انجام حرکت فلکسیون و اکستانسیون زانو یا به عبارت دیگر ، حرکت رفت و برگشت صندلی به دو انتهای ریل به طور مداوم ، متناوب و پی در پی و بدون هیچگونه مکث و استراحتی تنظیم شده بود که این مسئله می توانست باعث خستگی فرد شود اما در ساخت این سیستم ، این مسئله نیز لحاظ شده است.
سیستم الکترونیکی ایجاد تحریک الکتریکی نیز خود شامل دو قسمت است: یک قسمت اصلی و یک قسمت فرستنده و گیرنده تحریکات. قسمت اصلی که صفحه تنظیمات نیز بر روی آن لحاظ شده است ، در اختیار فرد و در کنار وی قرار می گیرد تا بر اساس شرایط فرد مشخصات پالس اعمال شده بر روی عضلات فرد تنظیم شود و قسمت فرستنده و گیرنده تحریکات نیر در قسمت زیرین صندلی فیکس شده است تا به محض برخورد قسمت زیرین صندلی بر روی ریل به سنسور جلویی یا عقبی ، بتواند تحریک الکتریکی را اعمال یا قطع کند. قسمت اصلی سیستم ایجاد تحریک الکتریکی به گونه ای طراحی شده است که پارامترهای مختلفی را شامل می شود و ویژگی های پالس ارسالی بر روی عضلات بر مبنای مشخصات افراد مختلف با توجه به تنظیم پارامترها می تواند متفاوت باشد تا برای هر فرد بتوان تحریک مناسب را اعمال کرد. این پارامترها به شرح زیر است:
هر یک از پارامترهای نامبرده بر اساس شرایط بیمار قابل تنظیم است تا تحریک مناسب بر روی عضلات اعمال شود. این تحریکات برای هر دو پا بطور جداگانه و مستقل قابل تنظیم است. بدین صورت که شدت هر جریان برای هر پا توسط یک سوئیچ جداگانه تنظیم می شود.
نظرات کاربران
ثبت نظر شما