بخشی از مقاله
چکیده
سفتی یکی از نشانههای مربوط به بیماریهای مختلفی هست، بنابراین اندازهگیری سفتی یکی از روش-های اصلی در تشخیص بالینی و ارزیابی روشهای درمانی میباشد. بیماری پارکینسون ازجمله بیماری-هایی است که موجب سفتی اندامها میشود. در حال حاضر سنجش میزان سفتی بهطور کیفی و توسط پزشک انجام میگیرد. معیار سنجشی که به این منظور مورداستفاده قرار میگیرد موسوم به معیار یکسانسازی شده بیماری پارکینسون میباشد. این معیار میزان سفتی را بهصورت رتبهای از صفرتا 4 طبقهبندی میکند.
در این روش پزشک با انجام حرکت غیرفعال بر روی مفاصل اندام فوقانی، میزان سفتی در اندام بیمار را میسنجد. ازآنجاکه سنجش بهصورت کیفی بوده و بستگی به مهارت معاینهگر دارد درنتیجه دارای عدم دقت و صحت کافی میباشد؛ بنابراین استفاده از روشی کمی و غیر وابسته به مهارت معاینهگر در سنجش سفتی ضرورت دارد.
هدف این تحقیق ارائه راهکار بهینه اندازهگیری سفتی مشابه با آنچه در حال حاضر بهصورت کیفی توسط پزشکان انجام میشود. به این منظور با انجام تغییراتی بر روی روشها و تجهیزاتی کهقبلاً در تحقیقات انجامشده به این منظور معرفیشده بود، سعی گردید تجهیزی با کاربری کلینیکی ارائه گردد. محصول نهایی به لحاظ تکرارپذیری و درستی نتایج مورد ارزیابی قرار گرفت.
-1 مقدمه
برای اندازهگیری سفتی1 در عضلات بدن یکی از روشهای تشخیص برای تعیین میزان پیشرفتهایی است که عوارض عمده انها سفت شدن اندامها است بخشی از این سفتی تحت تأثیر عملکرد فعال ماهیچه بوده و بخشی نیز متأثر از تغییر خواص مکانیکی بافتها میباشد. سنجش سفتی به دو صورت میباشد، سفتی فعال: در سنجش سفتی در برخی موارد تأثیر عملکرد فعال ماهیچه لحاظ میگردد. سفتی غیرفعال: در برخی موارد تغییرات سفتی متأثر از تغییر خواص مکانیکی بافتها بررسی میگردد که از ان به سفتی غیرفعال یاد میگردد.
بیماری پارکینسون ازجمله بیماریهایی است که موجب سفتی اندامها می-گردد این بیماری اغلب بین سنین 50 تا 60 سال بروز مینماید. در این گروه سنی تقرباًی 2 درصد کل افراد از این بیماری رنج میبرند و بیماری هر دو جنس مذکر و مؤنث را بهطور مساوی درگیر میسازد. این بیماری عوارض متعددی ازجمله آسیبهای موتوری، آسیبهای حسی و آسیبهای شناختی دارد که از این میان بخش بالینی لرزش در حال استراحت، سفتی عضلات ناشی از هایپر تنش و کند شدن حرکات ارادی2بهعنوان اصلیترین مشخصههای بیماری در تشخیص و تعیین پیشرفت سطح بیماری مورداستفاده قرار میگیرند.
در حال حاضر سنجش میزان سفتی بهطور کیفی و توسط پزشک انجام میگیرد. معیار سنجش که به این منظور مورداستفاده قرار میگیرد موسوم به معیار یکسانسازی بیماری پارکینسون3 میباشد که میزان سفتی را بهصورت رتبهای از صفرتا 4 طبقهبندی میکند. ازآنجاکه این سنجش بهصورت رتبهای بوده و بستگی به مهارت معاینهگر دارد درنتیجه دارای عدم دقت و صحت کافی میباشد بنابراین ضرورت استفاده از روشی کمی و غیر وابسته به مهارت معاینهگر در سنجش سفتی روشن میگردد. تاکنون تلاشهایی برای به دست آوردن شاخصهای کمی و یافتن ارتباط بین این شاخصها با میزان شدت بیماری انجامشده است.
دستهای از این تحقیقات بر روی شاخص کار انجامشده برای به حرکت درآوردن عضو متمرکز بودهاند: - webster,1959 - ، - - kirolls and charlett,2014 - , - teravainen and tsui,1989 درحالیکه برخی دیگر از مشخصه سفتی بهصورت کمی بهره جستهاند: - Halpern and patterson,2010 - , - caligigiuri,1994 - ، در این میان مشخصه سفتی ازآنجاکه در معاینات بالینی نیز به کار گرفته میشود در تحقیقات اخیر بیشتر موردتوجه بوده است.
بنا به دلایلی ازجمله هزینه بری بالا، پیچیدگی و زمانگیر بودن این فرایندها هیچیک از این تحقیقات به ارائه شیوه بالینی منجر نشدهاند. در تحقیق: - patrik and allen,2001 - از سنسورهای نیروی دیفرانسیلی در دو بخش پزوکسیما و دیستال آرنج استفادهشده و بدینوسیله نیرو - گشتاور - لازم برای حرکت غیرفعال مفصل به دست آمده است. با در نظر گرفتن یک مدل خطی برای رفتار ویسکوالاستیک بافتها، امپدانس مکانیکی بهعنوان معیاری از سفتی محاسبه گردیده است. درنهایت این تحقیق به ارائه یک مدل ریاضی از تغییرات معیار یکسانسازی بیماری پارکینسون برحسب امپدانس مکانیکی منجر گردیده است.
البته در این تحقیق فقط 4 بیمار شرکت دادهشدهاند و نتایج آن ممکن است قابلتعمیم نباشد. در تحقیق انجام شده توسط: - استکی و همکاران، - 1385 با ابداع دستگاهی موفق به اندازهگیری شاخصهای ویسکوز4 و الاستیک5 سفتی طی حرکت غیرفعال مفصل مچ پا گردیدهاند. هرچند فرایند مذکور برای یافتن ارتباط این شاخصها با شدت و سابقه بیماری دیابت انجام گردیده است ولی روش بکار گرفتهشده را میتوان برای انجام اندازهگیریهای مشابه در مفاصل اندام فوقانی و یافتن ارتباط بین پیشرفت بیماری پارکینسون و این شاخصها بکار برد.
در تحقیق انجام شده توسط: - سپهری و همکاران، - 1387 با ساخت دستگاهی برای اندازهگیری کمی پارامترهای بیومکانیکی دخیل در سفتی و نیز محدوده حرکت مفصل آرنج، ارتباط بین این پارامترها و میزان پیشرفت بیماری و اندازهگیری شاخصهای ویسکوز و الاستیک طی حرکت غیرفعال مفصل ارنج را بررسی کرده است. در تحقیق حاضر سعی گردیده است که اندازهگیری سفتی مشابه با آنچه در حال حاضر بهصورت کیفی توسط پزشکان انجام میشود بهصورت کمی و توسط دستگاهی که به این منظور ساخته شد انجام گیرد.
-2 روش تحقیق
هدف از انجام این پژوهش بهینهسازی شیوه کمی در تعیین سفتی بیومکانیکی در مفصل آرنج است. به این منظور با ساخت دستگاهی برای اندازهگیری کمی پارامترهای بیومکانیکی دخیل در سفتی و نیز محدوده حرکت مفصل آرنج، ارتباط بین این پارامترها و نیز کاربرد آن در ارزیابی میزان پیشرفت بیماری پارکینسون بررسی گردیده است. برای اندازهگیری همزمان گشتاور غیرفعال و موقعیت زاویهای مفصل آرنج، وسیلهای مبتنی بر دستگاهی که قبلاً برای اندازهگیری مشابه در مفصل آرنج دست مورداستفاده قرارگرفته بود طراحی و ساخته شد، شکل .1 بخش مکانیکی دستگاه شامل یک تکیهگاه ثابت بود که در انتها به یک بخش دورانی متصل میگردید.
بخش ثابت محل قرارگیری بازو بوده و ساعد دست بر روی بخش متحرک قرار میگرفت بهگونهای که محور دوران مفصل آرنج با محور دوران دستگاه هممحور گردد. قسمت ثابت که محل قرارگیری بازو میباشد و قسمت متحرک که محل قرارگیری ساعد میباشد، به دلیل وجود آناتومیهای مختلف با استفاده از قطعات کشویی قابل تنظیم است ، اندامها نیز توسط تسمههایی به دو بخش ثابت و متحرک بسته میشد تا از حرکت دست نسبت به دستگاه جلوگیری شود.
1؛-2 اندازهگیری نیرو و موقعیت زاویهای
برای اندازهگیری گشتاور مفصل از یک موتور DC با مشخصه CSD 75 P2 که در محل لولای دو بخش ثابت و متحرک نصبشده بود استفاده شد. گشتاور مفصل از طریق توان مصرفی موتور و روابط موضوعه با لحاظ بازده و سایر عوامل دخیل استخراج گردید. همچنین از این موتور برای خم کردن 6و باز کردن 7مفصل آرنج دست استفاده شد.
