مقاله طراحی و ساخت دستگاه های حرکت پسیو مداوم زانو و لگن

بخشی از مقاله

چکیده:

در این مقاله روشی هاي بهبود کارایی سیستم هاي فیزیوتراپی و توان بخشی با نام cpm که دستگاه هایی با حرکت پسیو مداوم خوانده می شوند ارائه شده است این دستگاه ها کاربرد فراوانی در مراکز درمانی کشور دارند پس از عمل جراحی به منظور از بین بردن درد، افزایش گردش خون عمومی اندام، کاهش ادم، بهبودي وضعیت مفاصل غضروف هاي سینوویال ،تاخیر ایجاد کردن در آتروفی عضله ،کاهش خشکی و جلوگیري از کوتاهی و چسبندگی مورد استفاده قرار می گیرد.

ولی با توجه به اینکه تکنولوژي ساخت این دستگاه در عده معدودي از کشور هاي اروپایی می باشد وقیمت بالاي سیستم موجب شده تا مراکز درمانی مرتبط با این دستگاه با مشکلات متعددي روبرو شوند لذا ما دراین سیستم علاوه بر اصلاح سرعت و دقت و افزایش زاویه حرکتی با کاهش وزن دستگاه و استفاده از مواد سبک و محکم و مقاوم کمک شایانی به مراکز درمانی کشور نمودیم ودستگاه cpm براي زانوو لگن را در مرکز رشد پارك علم و فن آوري استان آذربایجان شرقی طراحی وپیاده کرده ایم.

مقدمه:

دستگاه هاي حرکت پسیو مداوم که معمولا با نام دستگاه هايCPM خوانده می شوند،جهت حفظ و بازگرداندن دامنه حرکتی مفاصل مورد استفاده قرار می گیرند . بازگشتن دامنه حرکتی مفاصل پس از جراحی یا تروما به کیفیت توانبخشی بستگی دارد .تاخیر در توانبخشی ممکن است منجر به عملکرد ضعیف مفصل یا بی حرکتی شود توانبخشی مفاصل شامل استفاده از حرکات اکتیو و پسیو به منظور بازگرداندن تحرك مفصل است.

حرکات پسیو می تواند توسط یک فیزیو تراپ یا توسط CPM انجام شود. CPM از طریق تحریک ترمیم بافت هاي مفصلی ، گردش مایع مفصلی و کاستن از ادم منطقه اي بهبودي را افزایش می دهد. همچنین CPM از چسبندگی ،خشکی مفاصل کوتاهی ها و تخریب غضروف هاي مفصلی جلوگیري می کند.

توانایی محدود غضروف هاي مفصلی براي ترمیم و بازسازي شدن به اضافه مشاهدات کلینیکی و تحقیقاتی که در رابطه با تاثیرات بی حرکتی و آثار زیان آور آن براي مفاصل انجام گرفت در سال 1970 مورد توجه سالتر و همکارانش واقع شد خشکی و درد مداوم ،آتروفی عضلات و استئو پروز در اثر عدم استفاده از اندام و در نهایت هم آرتروز هاي دژنراتیو زمانی رخ می دهند که مفصل به شکل اکتیو پس از مدتی بی حرکتی به حرکت در می آید.

سالتر این فرضیه را مطرح کرد که CPM بهبود وضعیت غضروف هاي مفصلی و ترمیم کپسول، لیگامان ها وتاندون ها را تسهیل خواهد کرد.CPM هاي اولیه دستگاه هاي ساده اي بودند که از موتور هاي پر سرو صدا ،ترمز ها ، قرقره ها ، طناب ها و چندین میله ساخته شده بودند .براي کاربردي شدن بیشتر این دستگاه ها ، انواع مختلفی طراحی و ساخته شدند تا هر یک عهده دار مفصل خاصی از بدن از جمله زانو باشند. بیش از 13 نوعCPM ساخته شد تا مفاصل مختلفی از بدن شامل لگن ، زانو ، مچ پا ،انگشت شست پا ، شانه ،آرنج ، مچ دست و دست را به حرکت در آورند

.این وسیله بی نقص ترین دستگاه توانبخشی پس از عمل به خصوص براي مفصل زانو وبه ویژه پس از عمل - TKA - یا ترمیم هاي لیگامانی در این منطقه بوده است. پذیرش این روش براي مفصل زانو این انگیزه را ایجاد کرد تا از CPM براي توانبخشی سایر مفاصل تحمل کننده وزن نیز استفاده شود.هم اکنون این دستگاه براي مفاصل لگن، زانو، مچ پا، شانه ، آرنج و مچ دست نیز موجود است. مفصل آسیب دیده به طور مداوم و براي مدت زمانی مشخص - تا 24 ساعت در روز - در جهت حرکتی تعیین شده و بدون کمک خود بیمار توسط دستگاه حرکت داده می شود. دستگاه در محلی در امتداد مفصل آسیب دیده به وسیله استرپ هاي ولکرو نگه داشته شده و از یک بخش الکتریکی براي تنظیم دامنه و سرعت حرکت استفاده می شود. تنظیم دامنه حرکتی اولیه بر اساس راحتی بیمار و سایر فاکتور هایی که ارزیابی می شود تعیین شده و افزایش دامنه حرکتی به میزان 3 تا 5 درجه در روز با توجه به تحمل بیمار صورت می گیرد

ویژگی هاي دستگاه :

این دستگاه می تواند پس از عمل جراحی ترمیم لیگامان یا سایر جراحی هاي داخل مفصلی،ثابت سازي داخلی شکستگی ها به خصوص شکستگی هاي سطوح مفصلی ، جراحی هاي مفصل جهت کوتاهی ها ، جراحی اندام ها یا مفاصل در اثر عفونت و تعویض کامل مفصل کاربرد داشته باشد بلوك یا دیاگرام کلی سیستم در شکل - 1 - ارائه شده است که در ادامه به توضیح هر یک از بلوکهاي آن می پردازیم .

الف -نماي حرکت مکانیکی cpm

نکات مهم در استفاده ازCPM

- 1استفاده از CPM می بایست در 72 ساعت اول پس از انجام عمل جراحی - معمولا 24 تا 48 ساعت اولیه - آغاز شود و معمولا براي یک دوره 7 تا 10 روزه و - نباید بیش از 21 روز یا 3هفته تجاوز کند - مورد استفاده قرار می گیرد. استفاده از CPM بیش از 21 روز موثر نشان داده نشده است بنابراین از لحاظ درمانی ضرورتی ندار د.

- 2 استفاده از این دستگاه براي افرادي که می توانند به صورت اکتیو در برنامه هاي فیزیو تراپی شرکت کنند ضرورتی ندارد .

- 3 استفاده ازCPM براي درمان بیماري هاي دژنراتیو مفصلی و کوتاهی هاي مزمن در نظر گرفته نمی شود

CPM در هیچ یک از موارد زیر کاربرد ندارد:

•    پیشگیري از ترومبو آمبولیسم

•    نا هنجاري هاي مفصل گیجگاهی - فکی

•    استفاده در نواحی مهره ها

- 5 موارد منع استفاده از CPM شامل موقعیت هاي زیر است:

•    شکستگی هاي بدون ثبات

•    آرتروز هاي حاد مفاصل

•    در شرایطی که فقدان حس وجود دارد

•    عفونت هاي کنترل نشده و درمان نشده

شکل - - 1 بلوك دیاگرام کلی مدار

معرفی قسمت هاي مختلف دستگاه : ó 1 صفحه کلید :

در این دستگاه با استفاده از هشت کلید می توان دستورات مورد نظر خود را به سیستم اعمال کند. در این سیستم از پورت IC 8255 به عنوان پورت کیبورد استفاده شده است که نیبل پردازش آن خروجی ونیبل کم ارزش آن ورودي تقریب شده است.

8 کلید اصلی استفاده شده عبارتند از: الف - کلید انتخاب
ب - کلید enter    ج - کلید منو
د - down    ر -     up
ط - STOP    ز -     START
از آنجا که کیبورد به صورت وقفه اي کار می کند یعنی نرم افزار دستگاه طوري برنامه نویسی شده است که با دریافت یک انتراپت خارجی به روتین مربوط به تشخیص کلید فشرده شده ، و به سطر مربوط یک گیت میکرو کنترلروصل می شود. البته تاخیر این گیت ها می توان در کار سیستم اشکالاتی ایجاد کند که براي حل این مشکل از صفحه کلیدهاي با پین انتراپت پیشنهاد می شود که تاخیر مذکور را ندارند.

ó 2 صفحه نمایش :

به منظور نمایش نرخ زاویه و سرعت و تعداد تکرارحرکات پاي بیمارکه توسط کاربر از طریق صفحه کلید وارد می شود ، از نمایشگر lcd استفاده شده است این صفحه نمایش از نوع lcd گرافیکی می باشد که ابعاد آن متناسب با کاربرد آن انتخاب می شود این صفحه نمایش بر حسب پیکسل بوده و می تواند تصاویر مربوطه را نیز بر روي صفحه نمایش دهد و کنتراست صفحه نمایش نیز می تواند محیط کاربردي تنظیم شود