بررسی انواع مفاصل زانوی پروتزی

انواع مختلفی از مفاصل زانوی پروتزی وجود دارد که از مفاصل تک محوره مکانیکی تا مفاصل هوشمند متنوع هستند.
نکته مهم و البته سوال همیشگی افراد قطع عضو این است که

از بین مفاصل زانوی پروتزی موجود کدام را انتخاب کنیم ؟

یک مفصل زانوی خوب پروتزی چه ویژگی هایی باید داشته باشد؟

اولین تفاوت بین انواع مختلف مفاصل زانوی پروتزی کارایی آنهاست.درست مانند انواع مختلف ماشین ها که هر کدام ویژگی و امکانات خاصی دارند، کارایی و ویژگی های مفاصل زانوی پروتزی هم متنوع است. اگر از مفاصل زانوی هوشمند در پروتز پا استفاده شود، آن را پروتز پای هوشمند می خوانند.
در ادامه سعی شده است که با تقسیم بندی مفاصل از نظر عملکرد و ساختمان مفاصل درک بهتری از انواع مفاصل و کارکرد آنها برای شما ایجاد کنیم.

مفاصل زانوی تک محوره (لولایی) پروتزی

این نوع مفاصل ساده ترین نوع مفاصل پروتزی می باشند و عملکرد آنها شبیه به عملکرد لولای در است. در مفاصل زانوی تک محوره لولایی امکان کنترل دقیق سرعت راه رفتن فرد وجود ندارد و تنها از طریق سفتی یا شلی محور مفصل امکان تغییرات در سرعت مفصل وجود دارد. این مفاصل جز اولین مفاصل تولید شده می باشند و امروزه به ندرت استفاده می شوند مگر در مواردی که فرد به دلیل محدودیت مالی توانایی تهیه مفاصل بهتر را نداشته باشد و عمدتا در افراد جوان که توانایی کنترل ارادی پروتز را دارند استفاده می شود. از طرفی دیگر به دلیل اینکه این نوع مفاصل ایمنی پایینی دارند برای افراد مسن و یا افرادی دارای اختلال تعادل یا ضعف عضلات هستند،مناسب نیستند.

مفاصل زانوی قفل دار

مفاصل زانوی قفل دار ممکن است در چندین مدل وجود داشته باشند. گروهی از این مفاصل دارای ترمز وزنی هستند به گونه ای که وقتی فرد وزن خود را روی پروتز وارد می کند ترمز مفصل فعال شده و مانع از خم شدن کنترل نشده و زمین خوردن فرد می شوند و با برداشتن وزن فرد از روی مفصل ترمز مفصل آزاد شده و فرد می تواند برای قدم بعدی مفصل را خم کند.
در گروهی دیگر از مفاصل قفل دار، قفل شدن مفصل بصورت مکانیکی است و مفصل در تمام مراحل راه رفتن در حال قفل قرار دارد و تنها زمانی که فرد می خواهد بنشیند از طریق کشیدن کابل مفصل، قفل مفصل آزاد شده و مفصل زانو برای نشستن خم می شود.
نوع دیگری از مفاصل زانوی قفل دار آنهایی هستند که به اصطلاح قفل هندسی دارند (Geometric Lock) در این نوع مفاصل بر خلاف دو مدل قبلی قفل شدگی و ثبات مفصل از طریق خط وزن پروتز ایجاد می شود به این صورت که از زمان برخورد پاشنه پروتزی فرد قطع روی زمین تا زمانیکه وزن فرد روی بخش جلویی پنجه پروتزی وارد می شود مفصل در حالت قفل قرار می گیرد و تنها در زمان انتهایی فاز ایستادن پروتز (زمانیکه پای سالم فرد روی زمین قرار می گیرد) مفصل آزاد شده و فرد برای قدم بعدی می تواند مفصل را خم کند.

بصورت کلی مفاصل قفل دار برای افرادی مناسب است که نیاز به ثبات و ایمنی بیشتری در حین استفاده از پروتز دارند و ممکن است نتوانند بصورت ارادی مفصل زانو را کنترل کنند. بعنوان مثال، افراد داری ضعف عضلات و اختلالات تعادل.
متداول ترین مفاصل قفل دار مورد استفاده، مفصل 3R17،3R93 هستند.

مفاصل پنوماتیکی و هیدرولیکی

در این نوع مفاصل کنترل مفصل از طریق سیال موجود در سیلندر مفصل صورت میگیرد به گونه ای با کنترل جریان سیال از یک سمت سیلندر به سمتی دیگر در حین خم شدن و باز شدن مفصل، مقاومت خم شدن و باز شدن مفصل و در نتیجه سرعت خم شدن و باز شدن مفصل کنترل می شود. در مفاصل پنوماتیکی سیالی که مفصل با آن کنترل می شود، هوا است. به این صورت که مفصل یک سیلندر دارای هوا است که با استفاده از پیچ های تنظیم، جریان هوا کنترل شده و از این طریق سرعت راه رفتن تنظیم می شود.
از مزایا و معایب مفاصل پنوماتیکی می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• قیمت مناسب نسبت به مفاصل هیدرولیکی
• سبک تر نسبت به مفاصل هیدرولیکی
• طول عمر بیشتر نسبت به مفاصل هیدرولیکی
• برای فعالیت با شدت بالا مناسب نیستند

در مفاصل هیدرولیکی سیال مورد استفاده بجای هوا، روغن است و با کنترل جریان روغن در مفصل امکان کنترل سرعت مفصل در راه رفتن وجود دارد.

از مزایا و معایب مفاصل هیدرولیکی می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• مناسب برای فعالیت های سنگین
• قیمت بالاتر نسبت به مفاصل پنوماتیکی
• معمولا وزن بیشتری نسبت به مفاصل پنوماتیکی دارند.طول عمر کمتر نسبت به مفاصل پنوماتیکی

این مفاصل  (پنوماتیکی و هیدرولیکی) معمولا برای افرادی مناسب است که دارای قدرت عضلات مناسب و فعالیت های متوسط و بالا هستند.
از جمله متداول ترین مفاصل این دسته می توان به مفاصل 3R60،3R80،3R78،3R106 و غیره اشاره کرد.

مفاصل هوشمند زانوی پروتزی

امروزه با پیشرفت های تکنولوژی انوع مختلفی از مفاصل زانوی هوشمند پروتزی طراحی و ساخته شده اند.
مفاصل زانوی هوشمند معمولا در دو دسته کلی وجود دارند مفاصلی که تنها دارای کنترل فاز سویینگ هستند و مفاصل زانوی هوشمندی که می توانند هم فاز سویینگ و هم فاز استنس را کنترل کنند.
این نوع مفاصل به وسیله سنسور های موجود در ساختمان مفصل اطلاعات مربوط به مراحل مختلف راه رفتن را تشخیص داده و با پردازش این اطلاعات مفصل زانو را بصورت هوشمند کنترل می کنند. بطور کلی فرق مفاصل زانوی هیدرولیک/پنوماتیک با مفاصل هوشمند در این است که در مفاصل پنوماتیک/هیدولیک سرعت کارکردن مفصل ثابت است و پروتزیست با توجه به سرعت راه رفتن فرد قطع عضو مفصل را در سرعت مناسب تنظیم می کند.

در حالیکه در مفاصل هوشمند ریزرپردازنده هایی وجود دارند که براساس اطلاعات بدست آمده از سنسورهای موجود در مفصل، سرعت راه رفتن و فازهای مختلف راه رفتن را تشخیص داده و بصورت خودکار سرعت کارکردن و مقاومت مفصل تنظیم می شود. این امکان در مفاصل هوشمند، فرد قطع عضو را قادر می سازد که با سرعت های مختلف راه برود. در نتیجه فرد راه رفتن طبیعی تر و با مصرف انرژی کمتری را تجربه خواهد کرد.
همچنین در برخی مفاصل هوشمند، حالت های متفاوتی (دوچرخه سواری، دویدن و غیره) برای فعالیت های مختلف در مفصل تعریف شده است تا فرد بتواند به راحتی فعالیت های مورد نظر خود را انجام دهد.

از جمله مزایا و معایب مفاصل هوشمند می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• راه رفتن طبیعی تر با مصرف انرژی کمتر
• امکان انجام فعالیت های مختلف مانند دوچرخه سواری
• امکان راه رفتن با سرعت های مختلف
• وزن بالا
• قیمت بالا
• هزینه تعمیرات و نگهداری بالا

در بالا انواع مختلف پروتزی را بصورت کلی بررسی کردیم، باید این نکته را مد نظر قرار دهیم که با پیشرفت تکنولوژی و به وجود آمدن شرکت های جدید ساخت قطعات پروتزی هر روزه به تنوع و امکانات مفاصل افزوده می شود و انتخاب مدل مناسب مفصل و یا سایر قطعات برای هر فرد باید با مشورت و تخصص پروتزیست صورت گیرد.
متخصصین ما در خانه پروتز با توجه به شرایط هر فرد مناسب ترین قطعات را برای هر فرد انتخاب می کند و در کنار این موارد ساخت سوکت مناسب و راحت برای هر فرد راه رفتن طبیعی را برای فرد فراهم می کند و از مشکلات پای مصنوعی جلوگیری می شود.