شاید بشر نخستین بار، پای مصنوعی را در داستان موبی دیک و با توصیف های زیبای نویسنده این اثر را تجربه کرده است. همه صدای کوبیده شدن پای چوبی کاپیتان را در حالی که نهنگ سفید اسطوره ای خود را دنبال می کرد، به یاد می آوریم. اما اندام های مصنوعی یا پروتز های ارتوپدی امروزی با پای چوبی کاپیتان داستان موبی دیک تفاوت های بسیاری دارد.

در طی ۵ تا ۱۰ سال گذشته شاهد تحولات بزرگی در تکنولوژی تولید پا ها و اندام های مصنوعی بوده ایم. در راستای تحولات رخ داده شاهده ظهور کامپوزیت های فیبر کربن و آلیاژ های بسیار سبکی در ساخت اندام های جایگزین بدن انسان بوده ایم. این آلیاژها و کامپوزیت ها ویژگی ها و قابلیت های متفاوتی را در اندام های مصنوعی به وجود آورده اند.

پیشرفت های به وجود آمده در ساخت پروتز، هزاران نفر را از ناتوانی و معلولیت نجات داده است. پروتزهای پنجه کربنی راه گشای این افراد بوده است. کیفیت زندگی این افراد در مقایسه با گذشته دچار تحولات بزرگی شده است. با ظهور پنجه کربنی ها نه تنها شاهد بازگشت ورزشکاران به روز های طلایی ورزش بودیم، بلکه ورزشکارانی مشاهده کردم که با اتکا بر فیبر کربن، رکورد شکنی کردند.

اما چرا کامپوزیت فیبر کربن تا این اندازه در ساخت اندام های مصنوعی مفید واقع شده است؟ چه عواملی کیفیت این کامپوزیت را تعیین کرده است؟ آیا جذابیت ظاهری، قیمت، تولید آسان یا ویژگی های فنی قابل توجه فیبر کربن را جهت ساخت پروتز در اولویت قرار داده است؟

در پاسخ به این سوال باید به بررسی ویژگی های منحصر به فرد و مورد  قبول در ساخت پروتزها اشاره کنیم. ویژگی های فیبر کربن از کدام قابلیت پروتز ها پشتیبانی می کند. به این ترتیب، متوجه می شویم چرا از فیبر کربن در ساخت پروتزها بهره برده می شود.

ظهور تکنیک های مدرن در قالب گیری

یکی از مهم ترین ویژگی های اندام های مصنوعی امروزی این است که این اندام ها دیگر مانند گذشته تنها در یک شکل به تولید نمی رسند. امروزه پروتز ها با در نظر گرفتن ویژگی های منحصر به فرد، اشخاص و کاربران به تولید می رسد. به این ترتیب، اندام های مصنوعی امروزی با وزن، قد و ساختار عضلانی افراد متفاوت مطابقت دارند.

در حقیقت، با تولید ماشینی پروتزها قادر به تولید اندام هایی که با خصوصیات و ویژگی های کاربر مطابقت داشته باشد، نیستیم. به همین دلیل ماده مورد استفاده در ساخت این اندام ها باید جهت استفاده در  این شیوه قالب گیری مناسب باشد. فیبر کربن به سادگی در قالب تهیه شده نفوذ کرده و در تمام انحناها و خلل و فرج را می پوشاند. این ماده به سادگی فرم دلخواه را به خود می گیرد. از این گذشته با توجه به امکان ترکیب پنجه کربنی با رزین های اپوکسی، امکان تولید ساختار های پیچیده و خارق العاده ای ممکن می شود.

خصوصیات مکانیکی متغیر ماده اولیه در ساخت پروتز

هدف از ساخت اندام های مصنوعی، بازگرداندن توانایی های طبیعی فرد و جبران فقدان عضو طبیعی بدن فرد است. از این رو پروتز باید تمام حرکات و عملکرد های یک عضو طبیعی را به خوبی برای کاربر به ارمغان آورد. بدن انسان پس از هزاران سال حضور در چرخه تکامل به چنین ساختار پیچیده و مقاومی تبدیل کرده است. نسبت توان به وزن در بدن انسان قابل توجه است. نواحی مختلف بدن انسان از قابلیت های بی نظیری برخوردار هستند که بشر را به موجودی فوق العاده تبدیل کرده است.

طبیعت در چرخه خود به هیچ عنوان بیش از اندازه بخشنده نیست. به همین دلیل، هیچ عضوی از میزان مورد نیاز قویتر طراحی نشده است. زمانی که یک استخوان را زیر نظر می گیریم، مشاهده می کنیم که استخوان های نواحی مختلف بدن مشابه از استحکام مشابهی برخوردار نیستند. بلکه میزان کلاژن و هیدروکسی آپاتیت و میزان منافذ موجود در استخوان ها به کلی با یکدیگر متفاوت است.

این پدیده به صورت مستقیم به قانون ولف اشاره دارد. بنا بر این قانون استخوان هایی که بیش از سایرین در معرض فشار قرار دارند، از استحکام بالاتری برخوردار هستند و در برابر فشار و استرس مقاومت بیشتری را  از خود به نمایش می گذارند. استخوان های موجود در انگشتان، از چنین ویژگی هایی برخوردار هستند. این در حالی است که استخوان های بخش هایی که کمتر از سایر قسمت ها تحت فشار قرار دادند از چگالی و تراکم کمتری برخوردار هستند. به عنوان مثال چگالی و تراکم استخوان درشت نی در مقایسه با دیگر استخوان های موجود در بدن ۵۰ درصد بالاتر است.

از سوی دیگر استخوان فضانوردان به دلیل حضور در فضای جو و دور ماندن از نیروی جاذبه، در مقایسه با ساکنان زمین به مراتب ضعیف تر و شکننده تر است. اما خوشبختانه با استفاده از فیبر کربن در ساخت اجزای متفاوت و اندام های مصنوعی متنوع برای بخش های متفاوت بدن می توانیم پروتزهایی مشابه به ساختار استخوانی بدن جهت استفاده در نواحی مختلف بدن تولید کنید. پنجه کربنی به جامعه پزشکی اجازه داده است که چگالی مورد استفاده در ساخت پروتز ها را با توجه به موضع قطع شده در نظر بگیرند. این ماده به با ترکیب با اپوکسی، امکان ساخت دیواره ای مستحکم با درجه استحکام متفاوتی را برای جامعه ارتوپدی میسر کرده است. بنابراین فیبر کربن امکان تولید اعضایی که از قانون ولف نیز تبعیت کنند را میسر کرده است.

مقاومت ویژه بالای فیبر کربن

ماهیچه ها و تاندون ها در بدن حیوانات خونگرم سرعت عمل و حرکت بدن را سرعت می بخشد. این در حالی است که استخوان ها و مفاصل، اندام هایی هستند که وزن بدن را بر دوش می کشند. پروتزهایی که امروزه به تایید جامعه پزشکی رسیده است، به خوبی عملکرد استخوان های بدن را شبیه سازی کرده است. البته اندام هایی که از منابع انرژی خارجی استفاده می کنند، هنوز در مرحله تحقیق و توسعه قرار دارند.

روی هم رفته، پروتزی که به عنوان جایگزین یک استخوان در بدن به کار برده می شود، باید از خصوصیات مکانیکی مشابهی با  استخوان های بدن برخوردار باشد. فیبر کربن هایی که امروزه در صنعت پزشکی تولید می شود از مقاومتی در حدود 700 مگا پاسکال و خاصیت کشسانی در حدود 70 گیگا پاسکال برخوردار هستند. چگالی در نظر گفته شده برای پنجه کربنی چیزی در حدود 1.6 گرم بر میلی گرم است. تمام این ویژگی ها در کنار یکدیگر، مقاومت ویژه بالا پروتز ها را به خوبی مشخص می کند.

فیبر کربن در کنار ویژگی های گفته شده، سختی بسیار بالایی دارد. تمام این ویژگی ها این ماده را به یکی از بهترین مواد اولیه در ساخت پروتزها تبدیل کرده است. البته در کنار فیبر کربن، گزینه های دیگری نیز در زمینه ساخت پروتز معرفی شده است. به عنوان مثال چوب، فیبر شیشه ای که با پلی استر ترکیب شده است، آلیاژهای متنوع فلز، سرامیک و فیبر شیشه و کربن از جمله مواد اولیه پیشنهادی در ساخت اندام های مصنوعی هستند. در این میان ترکیب فیبر کربن در کنار اپوکسی، به عنوان بهترین ترکیب جهت استفاده در صنعت پروتز سازی انتخاب شده است. چرا که این ترکیب شباهت بسیار زیادی به ساختار استخوانی بدن دارد.

توزیع ایده آل وزن

با توجه به اطلاعاتی که در رابطه با فیبر کربن در اختیار شما قرار داده ایم، دیگر به این حقیقت پی برده اید که پروتزی که با استفاده از این ماده ساخته می شود  از مقاومت بالایی برخوردار است و به راحتی می تواند به عنوان جایگزین مناسبی برای پای انسان به کار برده شود. با وجود قالب و استحکام بالای این ماده، شاهد وزن سبک این ماده هستیم. این ماده تا ۶۰ درصد از پای طبیعت سبک تر است. خوشبختانه با روی کار آمدن، مواد اولیه جدید مانند فیبر کربن، وزن تمام شده یک پنجه کربنی کمتر از ۲ تا ۳ کیلوگرم است. این در حالی است که وزن پاهای مردی که در حدود ۸۰ کیلومتر چیزی در حدود ۱۳ تا ۱۴ کیلومتر است. آزمایشات در سال ۷۰ نشان داده است که پروتز های فوق العاده سبک به هیچ عنوان کارایی لازم را از خود نشان نمی دهند.

تداخل میان وزن پروتز و وزن کاربر، نتیجه رضایت بخشی را در پی دارد. توزیع وزن در نواحی مختلف بدن اعمالی از قبیل نشستن، ایستادن، خم شدن و کشیده شدن بدن را ممکن می کند. در صورتی که تداخلی در نحوه توزیع وزن به وجود بیاید. در واقع این موضوع مطرح می شود که نکته قابل توجه در ساخت اندام ها و وزن کلی اندام های مصنوعی در نظر گرفته نشده است، بلکه مسئله اساسی نحوه توزیع وزن در این پروتز ها است. این ویژگی در اندام های مصنوعی که در قسمت زیر زانو به کار برده می شوند، مشهود تر است. در این پروتزها وزن مشخصی به قسمت معینی از پنجه کربنی افزوده می شود و عملکرد پروتز به مراتب بهبود می یابد.  چرا که تنها با افزودن مقدار ناچیزی به وزن پروتز شاهد عملکرد بهتر مفصل زانو خواهیم بود. مطالعات نشان داده است که پروتز های به کاربرده شده در ناحیه دست نیز باید توانایی تحمل وزنی که در تمام طول زندگی بر این ناحیه وارد می شود، برخوردار باشند. برای این منظور، در صنعت پروتز سازی، میزان معینی از وزن را در نواحی مختلف پنجه کربنی، منتشر می کنیم. حال آنکه با استفاده از فیبر کربنی، به سادگی می توانیم وزن نواحی مختلف پروتز را مشخص کنید. این ماده تولید و تهیه پروتز ها را به سادگی مهیا کرده است. پنجه کربنی، به پزشکان اجازه می دهد توزیع وزن را در نواحی مختلف اندام مصنوعی به بهترین شکل انجام دهند. 

نظافت

در کنار مقاومت و استحکام بالا، تمام موادی که در ساخت پروتز به کار برده می شوند باید به سادگی قابل تمیز کردن باشند. علاوه برای این پروتز ها باید از موادی ساخته شوند که از مقاومت بالایی در برابر خوردگی برخوردار باشد. این ماده باید در برابر باکتری ها و عفونت ها نیز مقاوم باشد. اشعه فرابنفش نباید ساختار این ماده را تحت تاثیر قرار دهد.

از این گذشته ماده به کار رفته در ساخت پروتز، باید در برابر تعریق و نمک مقاوم باشد. اندام مصنوعی مورد استفاده باید از زیبایی قابل قبولی نیز بهره مند باشد. رزین اپوکسی پس از پخته شدن در کوره و شستشوی کامل دیگر موجب بروز حساسیت پوستی در انسان نمی شود. به همین دلیل این ماده به هیچ عنوان حساسیت زا نیست. خوشبختانه در صورت تماس پنجه کربنی با پوست هیچگونه التهاب و آسیبی برای فرد به وجود نمی آید. با وجود اولویت های ارزشمند ماده مورد استفاده در پروتز، هیچ ماده ای در رقابت با فیبرکربن پیروز نبوده است. این ماده به عنوان بهترین ماده در تهیه اندام های مصنوعی در نظر گرفته شده است و ویژگی های مورد نیاز اندام های مصنوعی را در خود جای داده است.

ویژگی های کشسانی

مهمترین ویژگی های موجود در پروتئین های موجود در عضلات و تاندون ها، با نام اسلاستین و میلین شناخته می شوند. این اندام ها مانند رودی که ساکن مانده است رفتار می کنند.  در طی هزاران سال، الاستین به عنوان اصلی ترین فاکتور سازنده تاندون ها به ساختار قرص و محکمی تبدیل شده است. اگر بخواهیم ساختاری مشابه با ربات را به شما معرفی کنیم باید به رشته ای از فلز استیل یا نوار باریکی از پلاستیک اشاره کنیم. بیایید به تاندون های موجود در بدن کانگورو توجه کنید. این تاندون ها به جانور اجازه می دهند که فواصل طولانی را با کمترین میزان انرژی طی کنند. هربار که پاهای کانگورو با سطح زمین ارتباط برقرار می کند. در حقیقت یک برخورد الاستیک روی داده است و تمام انرژی زمین به پاهای کانگورو انتقال داده می شود. تمام این انرژی در قالب پتانسیل در پاهای کانگورو ذخیره می شود.

از مجموع انرژی ذخیره شده تنها بخش اندکی صرف حرکات بعدی جانور می شود. انسان ها نیز در هنگام راه رفتن یا دویدن از همین انتقال انرژی استفاده می کنند. از میان تمام موادی که جهت استفاده از در پروتز ارائه شده اند، پنجه کربن بیشترین شباهت را به اندام ها طبیعی داشته است. فیبر کربن به خوبی تاندون ها در برخورد با سطح زمین، چنین رفتاری را از خود بروز می دهد. همین ویژگی فیبر کربن را به متریال مناسبی جهت ساخت پروتز تبدیل کرده است.

مقاومت در برابر فرسودگی

یکی از مهم ترین ویژگی های مورد نیاز جهت ساخت پروتز، مقاومت بالا در برابر فرسودگی است. ماده مورد استفاده در اندام های مصنوعی باید در برابر فرسودگی از دوام بالایی برخوردار باشد. مسلماً ساختار پروتز در تمام مدت استفاده ثابت نیست، اما این ماده پس از دگرگونی های به عمل آمده به ساختار اولیه خود باز می گردد. تمام مواد اولیه شناخته شده، بخشی از عمر مفید خود را در حین خم و راست شدن ها از دست می دهند. به همین دلیل ماده مورد استفاده در این اندام ها نباید از عمر پایینی برخوردار باشد. این ماده باید، از عمر متوسط طولانی برخوردار باشد. پروتز های آلومینیومی دهه ۶۰ تنها یک سال ماندگاری داشتند. پس از این بازه شاهد بروز فرسودگی در بافت این ایمپلنت ها بودیم. گسستگی، ترک در لایه های فیبر کربن موجب گسسته شدن الیاف فیبر کربن می شود. اما بروز چنین اتفاقی در فیبر کربن بسیار نادر است.

اگر هنوز به اهمیت فیبر کربن پی نبرده اید…

هنگام انتخاب ماده اصلی در ساخت ایمپلنت، کامپوزیت، فیبر کربن و اپوکسی به عنوان ماده ممتاز در ساخت اندام های مصنوعی به کار برده می شود. پنجه کربنی از مقاومت بسیار بالایی برخوردار است، این ماده در مقابل ضربات از مقاومت بالایی هم برخوردار است.  فیبر کربن در مقابل فرسودگی بسیار مقاوم است و تحمل وزن بالایی را دارد. علاوه بر این رعایت بهداشت این پروتز ها در مقایسه با نمونه های قبلی به مراتب چشمگیر تر است. فاکتور زیبایی این پروتز نیز، توجه کاربران را به خود جلب می کند. امروزه  صدها هزار نفر با استفاده از پروتزهای پنجه کربنی، زندگی بهتر و با کیفیت تری را تجربه می کنند. این احساس رضایت بخش بدون ظهور فیبرکربن امکان پذیر نبود.

نخستین بار زمانی که اسکار پیستوریوس، سریعترین دونده بدون پا از آفریقای جنوبی تنها در ۱۱.۰۴ صدم ثانیه، دو سرعت ۱۰۰ متر المپیک آتن را به پایان رساند، توجه جهانیان به پروتز ساخته شده از فیبر کربن جلب کرد. پیستوریوس در حالی این رکورد را به ثبت رساند که سریع ترین رکورد حال حاضر جهان از آن یوسین بولت از کشور جامائیکا است. بولت در سلامت کامل، رکورد ۹.۵۸ ثانیه را در دو ۱۰۰ متر به ثبت رسانده است.

پیستوریوس، از پروتز هایی در فرم دو تیغه استفاده می کند. این پاها با خاصیت ارتجاعی فوق العاده خود زندگی افرادی شبیه به پیستوریوس را به کلی متحول کرده است. جهان ورزش در کنار جامعه ارتوپدی از مشاهده این ورزشکار حیرت زده بر جای ماندند و به کارایی بی نظیر فیبر کربن ایمان آوردند.

ارتوپدی به درمان مشکلات و اختلالات به وجود آمده در سیستم اسکلتی-عضلانی و رباط های بدن می پردازد. پیشرفت های به عمل آمده در این علم، دستگاه ها و اندام های مصنوعی متنوع  بیشماری را در اختیار بیماران و جامعه پزشکی قرار داده است.

نقص عضو بزرگترین آسیبی است که فرد را از انجام فعالیت های فردی باز می دارد. علم ارتوپدی با بررسی آلیاژ ها و ویژگی های منحصر به فرد بدن انسان، به دنبال انتخاب اعضای جایگزین مناسبی برای این بیماران است. در همین راستا شاهد ظهور فیبر کربن به عنوان جدیدترین آلیاژ مورد استفاده در ساخت پروتزها بوده ایم.

در گذشته افرادی که به نقص عضو دچار می شدند، دیگر قادر به ادامه زندگی عادی خود نبودند. از این گذشته، انتخاب های موجود نیز به مراتب محدود تر بود. در آن زمان قطع عضو ورزشکار به معنای خداحافظی با روزهای اوج و افتخار بود. اما امروزه پنجه کربنی نام تجاری پارس فلکس به یاری ورزشکاران آمده است. امروزه شاهد حضور ورزشکارانی چون پیستوریوس هستیم که با استفاده از پنجه کربنی در عرصه های مسابقات کشوری و بین المللی حضور می یابند.

در ادامه به شرح مختصری از تاریخچه استفاده از فیبر کربن، نحوه ساخت این الیاف، طریق تولید پروتز های فیبر کربنی و ویژگی های فیبر کربن می پردازیم.

تاریخچه پنجه کربنی

نخستین آزمایشات به عمل آمده در خصوص استفاده از پنجه کربنی در ساخت پروتز ها، به سال ۱۹۶۶ و تلاش های جمعی از پزشکان انگلستان باز می گردد. در همان روزهای نخست تولید این ماده، توجه بسیاری را به ویژگی های منحصر به فرد فیبر کربنی در ساخت پروتز ها و دیگر سازه های دست ساز بشر جلب کرد.

نتایج بدست آمده از استفاده این ماده در ساخت پروتز بسیار خیره کننده ولی بهای ساخت این پروتز ها بسیار گزاف بود. البته در آن زمان به درستی از این الیاف ها استفاده نمی شد. پس از گذشت چند سال شاهد ارتقا صنعت فیبر کربنی و ساخت سوکت های منعطفی از جنس فیبر کربن بودیم.

اکنون بیش از یک چهارم قرن است که شاهد حضور پنجه کربنی در عرصه های مختلف تولید هستیم. در طی این مدت از این ماده در ساخت پروتز ها، کمربند های آرتروز و کفش های متفاوتی استفاده شده است. امروزه اما با وجود پیشرفت های به وجود آمده در خصوص فیبر کربن شاهد استفاده این ماده در ساخت پروتز ها هستیم. زیرا پنجه کربنی، به عنوان تحولی شگرف سطح کیفی زندگی بشر را به شدت بالا برده است.

پیشگفتاری در خصوص پنجه کربنی یا فیبر کربن

فیبر کربن از اتصال اتم های کربن به یکدیگر تشکیل شده است. این اتم ها در اتصالی منظم زنجیره ای از اتم های کربن را تشکیل می دهند. این رشته از استحکام بسیار بالایی برخوردار است. رشته های تشکیل شده توسط کربن، از وزن بسیار کمی برخوردار هستند. استحکام فوق العاده بالا و وزن سبک این رشته ها، پنجه کربنی را به آلیاژ مناسبی در ساخت پروتز ها تبدیل کرده است.

فیبر کربن در انواع متفاوتی تولید شده است. که هر یک از این فیبرها در تولید اندام های خاصی مورد استفاده قرار می گیرند. ویژگی های الیاف کربن به فلز استیل شباهت دارد. در حالی که این رشته ها از وزنی به اندازه پلاستیک برخوردار هستند. همین امر نشان دهنده استقامت و استحکام بالای این فیبر ها است.

در دنیای مهندسی پزشکی و مهندسی، کیفیت یک متریال را با احتساب نسبت استحکام به وزن و نرمی به وزن ارزیابی می کنند. پنجه کربنی با سربلندی در آزمون های مربوطه یکی را پس از دیگری پشت سر گذاشته و به متریال محبوب صنعت مهندسی پزشکی در ساخت و طراحی پروتز ها تبدیل شده است.

فیبر کربن چگونه تهیه می شود

بخش اعظم این الیاف ها را اتم های کربن تشکیل داده اند. اتم های کربن در کنار یکدیگر قرار گرفته و رشته های مستحکم فیبر کربن را تشکیل می دهند. اما در ساخت این ماده علاوه بر اتم های کربن از گاز ها، مایعات و دیگر متریال نیز استفاده می شود. هر یک از مواد اولیه به کار رفته در ساخت پنجه کربنی، ویژگی های متمایزی را به این محصول می افزایند. پنجه کربنی از نرمی بالایی برخوردار است. استقامت و استحکام این محصول به شدت بالا است، در حالی که این ماده از وزن بسیار پایینی برخوردار است.

الیاف یا فیبر کربن از قطری معادل ۵ تا ۱۰ میکرومتر برخوردار هستند. برای اینکه به میزان باریک بودن این رشته ها پی ببرید، باید بگویم ۵ تا ۱۰ میکرومتر برابر است با ۰.۰۰۰۰۳۹ اینچ. پنجه کربنی تا دو برابر از استیل نرم تر و تا ۵ برابر از استیل مستحکم تر است. مقاومت بالای این الیاف در مجاورت دماهای بسیار بالا حیرت آور است.

فیبر کربن در مقابل مواد شیمیایی از مقاومت بالایی برخوردار است و با وجود مقاومت بالای این ماده، میزان انقباض انبساط مشاهده شده در این ماده بسیار ناچیز است. همین ویژگی ها این ماده را به یکی از محبوب ترین مواد اولیه در صنعت هوافضا، پدافند های نظامی و صنعت اتومبیل سازی کرده است. این فیبر به مراتب گران تر از فیبر شیشه و فایبر پلاستیک است.

نحوه تولید پروتز با استفاده از فیبر کربن

با توجه به مقاومت و دوام بسیار بالای این ماده، شاهد استفاده فراوان آن در جامعه پزشکی بوده ایم. فیبر کربن در نگاه نخست و قبل از این که در فرایند تولید پروتز به کار برده شود ساختاری غیر منسجم و ناپایدار دارد. اما پس از اینکه به خوبی با رزین اپوکسی ترکیب می شود، پنجه کربنی مستحکمی را ایجاد می کند.

رزین اپوکسی به کار رفته در این پروتز هافیبر کربن را در جایگاه مورد نظر، ثابت می کند. با فشاری که بر فیبر و رزین وارد می شود، فیبر کربن به خوبی منسجم و پایدار می شود. ترکیب فیبر کربن و رزین، ماده بسیار قدرتمندی را تولید می کند این ماده به مراتب از فلزات و دیگر فیبرها مستحکم تر است. به همین دلیل این فیبر قابلیت بالایی در حرکت و بازگشت انرژی برخوردار است.

فیبر کربن به خوبی قانون هوک را به تصویر می کشد همین موضع بر محبوبیت این ماده در ساخت پروتز افزوده است. قانون هوک به خاصیت کشسانی اجسام اشاره دارد. بر اساس این قانون، برخی از اجسام پس از کشیده شدن به خوبی ساختار اولیه خود باز می یابند. این ویژگی به وضوح در پروتز های ساخته شده با فیبر کربن دیده می شود. قانون هوک دویدن و جست و خیز با این پروتز ها را به زیبایی تمام ممکن کرده است.

 ویژگی های فیبر کربن

نسبت توان به وزن در پنجه کربنی چشمگیر است

میزان مقاومت یک ماده بر مبنای، نیرو در واحد سطح تقسیم بر چگالی محاسبه می شود. هر ماده ای که در عین استحکام از وزن پایینی برخوردار باشد، از نسبت توان به وزن بالایی بهره مند است. موادی مانند، آلومینیوم، تیتانیوم، منیزیم، کربن، فیبر شیشه و آلیاژهای فلز از نسبت توان به وزن بالایی برخوردار هستند.

فیبر کربن بسیار سخت و استوار است

سختی یا نرمی یک ماده بر اساس مدول یانگ ارزیابی می شود. در این مدول از نسبت تنش به کرنش استفاده می شود. به منظور اندازه گیری میزان سختی و نرمی یک ماده، تغییرات ماده را در شرایط غیر استاندارد و زیر فشار مضاعف زیر نظر می گیرند. بر این مبنا، فیبر کربن تا ۴ برابر از پلاستیکی که با شیشه مقاوم سازی شده، مقاوم تر است علاوه بر این، این فیبر تا ۲۰ برابر از چوب کاج مستحکم تر است. این ماده در مقایسه با آلومینیوم نیز ۲.۵ برابر محکم تر و مقاوم تر است.

مقاومت بالای پنجه کربنی در مقابل مواد شیمیایی و خوردگی

اگرچه فیبر کربنی به خودی خود کیفیت خود را از دست نمی دهد، اما اپوکسی به کار رفته در این فیبر به نور خورشید حساس است و باید به خوبی محافظت شود. در راستای حفظ این میزان از مقاومت در فیبر کربن، اقدامات لازم در راستای ارتقا سطح کیفی و مقاومت مواد دخیل در تهیه پروتز های کربنی نیز لحاظ می شوند.

پنجه کربنی رسانای جریان الکتریسیته است

این ویژگی سودمند و در عین حال کمی دردسر ساز است. در صنایعی مانند صنعت قایق سازی استفاده از این ماده موجب هدایت جریان و خوردگی ورق های گالوانیزه می شود. اما در پروتز ها با چنین مشکلاتی روبرو نیستیم.

مقاومت بالای فیبر کربن در مقابل فرسودگی

کامپوزیت فیبر کربن در مقابل فرسودگی از مقاومت بسیار بالایی برخوردار است. اما در صورتی که فیبر کربن دچار فروپاشی و فرسودگی شود نیز شاهد فاجعه بزرگی خواهیم بود. چرا که این ماده هیچ نشانه ای از فرسودگی را از خود بروز نمی دهد. در این حالت فیبر کربن ناگهان ساختار خود را از دست می دهد. آسیب های گزارش شده بر اثر فرسودگی غالباً پس از اعمال استرس و فشار مضاعف بر اندام های جایگزین گزارش شده است.  با این همه، سفتی و مقاومت این فیبر در برابر فرسودگی از فیبر شیشه به مراتب بالاتر است.

مقاومت فیبر کربنی در برابر کشش بالا است

مقاومت کششی و مقاومت کششی نهایی این ماده بسیار بالا است. در حقیقت مقاومت کششی ثبت شده از فیبر کربن از میزان نیرو کششی قابل تحمل دیگر مواد به مراتب بالاتر است. بسیاری از مواد در مواجهه با چنین فشاری با کشش بیش از اندازه و “گردنی شدن” در سطح مقطع خود روبرو می شوند. به منظور درک بهتر این موضوع بهتر است یک نوار باریک از یک کیسه پلاستیکی را جدا کرده و تا جای ممکن بکشید. نوار پلاستیک به کشیده شدن ادامه داده و در یک زمان خاص به شدت نازک می شود. این پدیده را گردنی شدن یا Necking می نامیم. واحد اندازه گیری کشش، نیرو بر واحد سطح است. مواد شکننده لزوماً در یک نقطه مشابه دچار Necking نمی شوند.

فیبر کربن غیر قابل اشتعال است

با توجه به مواد اولیه به کار رفته در ساخت فیبر کربن می توان گفت در بسیاری از موارد از این ماده در ساخت لباس های آتش نشانی استفاده می شود. چرا که این ماده از مقاومت ذخیره کننده ای در برابر آتش برخوردار است. از آنجایی که این ماده به هیچ عنوان مشتعل نمی شود در محیطی مملو از زبانه های آتش نیز بدون آسیب باقی می ماند. این ویژگی، پروتز های ساخته شده از این ماده را به مراتب گران بها تر می کند. چرا که این ماده در مقابل آتش و حرارت بالا به شدت مقاوم است.

فیبر کربن رسانای حرارتی فوق العاده

رسانای حرارتی به معنای انتقال گرما در سطح اجسام است. گرما به واسطه شیب دما از قسمتی از جسم به بخش دیگر هدایت می شود. میزان رسانش گرمایی یک جسم در دما و شرایط استاندارد محاسبه می شود. در حقیقت میزان رسانش گرمایی به سرعت زمان و سادگی انتقال گرما از یک سو به سوی دیگر جسم است.

از آنجایی که فیبر های کربنی از تنوع بسیار بالایی برخوردار هستند، نمی توان بازه مشخصی را به رسانش گرمایی این ماده اختصاص داد. پنجه کربنی ها در مدل های مختلف تولید شده اند. این فیبر ها از مقاومت و رسانش متفاوتی برخوردار هستند برخی از نمونه ها از رسانایی سرما و سایر نمونه ها دارای قابلیت رسانایی گرمایی هستند.

ضریب انبساط حرارتی پایین

این ویژگی به میزان انبساط و انقباض ماده اشاره دارد. ضریب انبساط حرارتی پایین پنجه کربنی، آن را به ماده فوق العاده ای در ساخت پروتزها کرده است. چرا که حرکاتی در پروتز ها گنجانده می شود که از ظرافت بسیار بالای برخوردار است. زمانی که پروتزی برای بخش های مختلف بدن انسان تهیه می شود، نیازمند انعطاف پذیری بسیار بالایی است. به همین دلیل فیبر کربن به دلیل برخورداری از ضریب انبساط حرارتی پایین، انتخاب بسیار مناسبی جهت ساخت پروتز است.

غیر سمی و نفوذ پذیر در مقابل اشعه ایکس

غیرسمی بودن در کنار ویژگی های بیولوژیکی ثابت فیبر کربنی بر محبوبیت این ماده در جامعه پزشک افزوده است. از این گذشته فردی که از پروتز های فیبر کربنی برخوردار است می تواند به سادگی از تکنولوژی تصویربرداری با اشعه ایکس استفاده کند. این الیاف در نگهداری و تعمیر رباط ها و لوازم مورد استفاده در اتاق های تصویربرداری نیز مورد استفاده قرار می گیرند.

اگر چه فیبر کربن به هیچ عنوان سمی نیست اما در صورتی که مستقیماً با پوست در تماس باشد، در دراز مدت می تواند موجب تحریک پوست شود. به همین دلیل در ساخت پروتز ها نیز این مسئله به خوبی در نظر گرفته شده است.  به همین دلیل از ترکیب این ماده با اپوکسی و رزین هایی در ساخت پروتز استفاده می شود. به این ترتیب پوست به واسطه تماس طولانی مدت با پروتزها، به هیچ عنوان تحریک نمی شود.

فیبر کربن از جمله الیاف های گران قیمت است

اگر چه مزایا و ویژگی های فیزیکی، این فیبرها از جمله استقامت و مقاومت در برابر فرسودگی و همینطور وزن بسیار پایین این ماده، موجب محبوبیت این ماده شده است. اما هزینه استفاده از این فیبرها به شدت بالا است. وزن بسیار پایین این ماده در صنعت ورزش و هوافضا بسیار کاربردی است. وزن پایین و مقاومت بالای این ماده در ساخت پروتزها نیز تحول بزرگی را ایجاد کرده است. به همین دلیل هزینه بسیار بالای تهیه و تولید این ماده، با در نظر گرفتن تمام مزایا و ماندگاری بسیار بالای این ماده بسیار مقرون به صرفه است.

تعیین معیاری جهت میزان شیک بودن این ماده، ساده نیست. اما ظاهر متفاوت این فیبرها باعث شده است، مردم بهای گزافی را جهت تهیه پروتزی با این الیاف بپردازند. در ساخت پروتز ها به فیبر کربن کمتری در مقایسه با فیبر شیشه نیاز است. بنابراین این موضوع به عنوان یک توجیه اقتصادی خوب در نظر گرفته می شود.

فیبر کربن بسیار شکننده است

لایه های موجود در الیاف پنجه کربن، از پیوندهای کووالانسی بسیار مستحکمی ایجاد شده اند. اما همین ساختار لایه لایه این ماده را در  برابر شکستگی آسیب پذیر کرده است. در صورتی که الیاف خم شوند و ترکی در الیاف به وجود آید، ممکن است شاهد شکستن فیبر کربن باشیم. البته با استفاده از اپوکسی در ساخت پروتز ها،   حدالامکان از میزان شکنندگی این ماده کاسته شده است.  اپوکسی استفاده شده در ساخت پروتز پنجه کربنی بر میزان استحکام و انعطاف پذیری این ماده افزوده است. علاوه بر این در ساخت این پروتز ها از مواد دیگری نیز استفاده می شود. دیگر مواد به کار رفته در ساخت این پروتز ها، نقاط قوت فیبرکربن را تقویت و نقاط ضعف موجود در این ماده را به کلی برطرف می کنند.

Source: www.compositesworld.com, www.oandplibrary.org, www.materialsciencejournal.org

امروزه با توجه به پیشرفت های گسترده در زمینه ساخت پروتز، یک پروتز خوب و مناسب نه تنها می تواند بدون درد باشد بلکه قابل استفاده به سبک و شیوه زندگی شما خواهد بود. بنابراین انتخاب یک پروتز از اهمیت بالایی برخوردار است.

هنگامی که شما یکی از اعضای بدن خود را بنا به هر دلیلی از دست می دهید این بدان معنا نیست که دیگر قادر نیستید تا کارهای گذشته خود یا کارهایی که دوست دارید را انجام دهید. بلکه با داشتن یک پروتز مناسب می توانید مانند قبل کلیه فعالیت های خود را انجام دهید.

حتی افرادی هستند که پس از ازدست دادن عضوی از بدن و استفاده از پروتز به انجام فعالیت هایی پرداخته اند که تا پیش از از دست دادن عضو بدن خود آن را انجام نمی دادند، به عنوان مثال برخی افراد پس از قطع عضو و  استفاده از پروتز به انجام ورزش های حرفه ای روی می آورند.

در این مقاله نیز سعی شده است تا مهمترین مواردی که نیاز است در هنگام انتخاب پروتز به آن توجه شود را مورد بحث قرار دهیم، تا بتوانید پروتزی انتخاب کنید که مناسب با شما و فعالیت های مورد نظر شما باشد.

فرم یا عملکرد یا هر دو؟

افراد مختلف اولویت های گوناگونی دارند. بنابراین چیزی که در انتخاب یک پروتز مناسب بسیار نقش دارد اولویت شماست. به عنوان مثال برخی عاشق ورزش کردن هستند و نمی توانند بدون آن زندگی کنند.  چنین افرادی به دنبال پروتزی هستند که به اندازه یک عضو سالم و حتی بیشتر توانایی داشته باشد که بتوانند ورزش خود را انجام به صورت حرفه ای دنبال کنند.

برای برخی دیگر از افراد این مهم است که پروتز آن ها هر چه بیشتر ظاهری طبیعی داشته باشد. بعضی از افراد  هستند که تنها نیاز دارند تا بتوانند فعالیت های روزانه خود را توسط پروتز مناسب خود انجام دهند. برای چنین افرادی داشتن ظاهر طبیعی پروتز از اهمیت بیشتری  برخوردار است.

برای بعضی نیز هر دو عامل از اولویت بالایی برخوردار است. این افراد معمولا از پروتزهای گوناگونی استفاده می کنند که هر یک منطبق با نوعی از فعالیت ان ها در زندگی است. به عنوان مثال این افراد دارای یک پروتز هستند که در هنگام رفتن به سر کار یا انجام فعالیت های روزمره از آن استفاده میکنند.

همچنین پروتز دیگری به منظور انجام فعالیت های فوق برنامه خود مانند ورزش دارند. در هر کدام از این موارد نوع پروتز، شکل و عملکرد آن با هم متفاوت است.  بنابراین این بسیار مهم است که فعالیت هایی را که می خواهی انجام دهید را در هنگام انتخاب و تهیه پروتز در نظر بگیرید.

پروتز صرفا یک ابزار است که شما برای انجام فعالیت های خود و رسیدن به آنچه دوست دارید از آن استفاده می کنید. از آنجایی که هر شخصی در زندگی اهداف و آرزوهای متفاوتی دارد، بنابراین هیچ پروتز واحدی وجود ندارد که برای همه مناسب باشد.

برخی از فعالیت هایی که باید در انتخاب پروتز در نظر بگیرید

همانطور که توضیح داده شد به هنگام انتخاب پروتز باید به نوع فعالیتی که می خواهید با آن انجام دهید توجه کنید. در ادامه به توضیح برخی از این فعالیت ها می پردازیم.

آیا پروتز مورد نظر را برای پیاده روی می خواهید یا دویدن. قطعا پروتزی که برای دویدن ساخته می شود با پروتزی که برای پیاده روی است از نظر فرم و عملکرد و مواد به کار رفته متفاوت است.

حتی شما می توانید پروتز خود را بر اساس نوع ورزش خود نیز انتخاب کنید. آیا دوست دارید در برخی از ورزش های تفریحی مانند شنا، اسکی یا دوچرخه سواری شرکت کنید. در تمامی این موارد قطعا ظاهر و عملکرد پروتز شما متفاوت خواهد بود.

برای انجام چه نوع شغلی به پروتز خود نیاز دارید

یک متخصص پروتز می تواند یک بازو یا پای مصنوعی را به منظور هر یک از فعالیت های کاری یا تفریحی برای شما طراحی کند. بنابر این هیچ فرقی نمی کند که فعالیت های شما محدود به انجام کارهای خانه و روتین باشد یا انجام فعالیت های جدی ورزشی ، تنها کافی است تا با متخصص خود مشورت کنید و پروتزی را که مد نظر شما است و انتظار دارید بتواند در انجام امور به شما کمک کند را با او در میان بگذارید. متخصصان ساخت پروتز نیز، پروتزی را که مناسب کار و حرفه شما باشد برای شما طراحی کرده و می سازند.

تاثیر سطح عضو قطع شده در انتخاب پروتز

سطح عضو قطع شده شما می بایست در هنگام انتخاب پروتز مورد توجه قرار گیرد. به عنوان مثال اگر قطع عضو از ناحیه زیر زانو باشد با زمانی که ناحیه قطع شده بالای زانو باشد، نوع پروتز انتخابی بسیار متفاوت است. بنابراین سطح ناحیه ای از بدن که دچار قطع عضو  شده است در انتخاب نوع پروتز بسیار تاثیر گذار است. به همین دلیل است که گفته میشود هر فردی پروتز مخصوص به خود را دارد.

چرا که یکی از مهمترین بخش های یک پروتز سوکت آن است. یعنی بخشی که به طور کامل با ناحیه قطع شده تطبیق پیدا میکند. اگر این بخش به خوبی ساخته نشود و متناسب با شما نباشد، می تواند باعث بروز درد و حتی عفونت شود.

به همین جهت طراحان و سازندگان پروتز در ساخت این بخش از پروتز بسیار دقت می کنند. همچنین امروزه امکاناتی همچون تصویر برداری سه بعدی این امکان را برای متخصصان فراهم کرده است تا بتوانند به بهترین شکل ممکن پروتز مناسب با هر شخص را بسازند.

هزینه

خوشبختانه در بسیاری از موارد بیمه هزینه های مربوط به پروتز ها را تحت پوشش قرار می دهد.  همچنین بسیاری از مراکز ساخت پروتز نیز بیمه ها را مورد پذیرش قرار می دهند. اما این نکته مهم است که پیش از ساخت پروتز حتما با مرکز ارائه دهنده در رابطه با نوع بیمه پوششی خود صحبت کنید.

چرا که در مواردی ممکن است نیاز باشد تا شما هزینه های جانبی را با توجه به نوع پروتز، پرداخت کنید. همچنین با توجه به نوع موادی که در ساخت پروتز شما به کار میرود هزینه ان میتواند متفاوت باشد.

اعتماد به ارائه دهنده پروتز

پیدا کردن یک مرکزی که بتواند به خوبی شما را در زمینه انتخاب پروتز مناسب راهنمایی  و اعتماد شما  را جلب کند بسیار مهم است. یک ارائه دهنده خوب می تواند شما را به خوبی در زمینه انتخاب پروتز مناسب راهنمایی کند.

اینکه چه نوع پروتزی و از چه جنسی و با چه کارکردی می تواند مناسب شما باشد را همگی می بایست توسط ارائه دهنده پروتز به شما گفته شود تا در نهایت بتوانید یک تصمیم درست در این رابطه بگیرید. بنابراین در مورد انتخاب مرکز سازنده پروتز بسیار دقت کنید.

بهترین راه برای شناخت یک مرکز ارائه دهنده پروتز و آشنایی با عملکرد آنها دیدار حضوری است. شما می توانید حضورا به این مراکز مراجعه کنید و از نزدیک با کار آن ها آشنا شوید. چنین مراکزی به خوبی برای شما وقت مشاوره تعیین میکنند و به آنچه که شما از پروتز خود انتظار دارید توجه میکنند.

چنین مراکزی دارای کادری مجرب و در عین حال دلسوز هستند که سعی می کنند با راهنمایی های صحیح و درست پروتزی را برای شما آماده کنند که در نهایت بیشترین میزان رضایت را برای شما به همراه داشته باشد. بنابراین انتخاب یک ارائه دهنده متخصص و مرکز معتبر نیز نقش به سزایی در میزان رضایت شما از پروتز دارد.

Source: www.georgiaprosthetics.com

پای مصنوعی یا پروتز پا کیفیت زندگی افرادی که در ناحیه پا دچار نقص عضو شده اند را به کلی متحول ساخته است. این افراد که در گذشته پس از اینکه پای خود را از دست می دادند، محکوم به زندگی در انزوا بودند و قادر نبودند فعالیت های شخصی  خود را به انجام برسانند. اما امروز با روی کار آمدن پروتز های پا، امیدی تازه در زندگی این افراد دمیده شده است.

پاهای مصنوعی، عملکرد پا های طبیعی انسان را به خوبی تقلید کرده و از این رو یکی از بهترین جایگزین های ممکن برای پای از دست رفته فرد به شمار می روند. اگرچه برخی از افراد با وجود استفاده از پروتز پا همچنان برای راه رفتن از عصا نیز کمک می گیرند، اما برخی دیگر بدون استفاده از عصا، واکر یا وسیله کمکی دیگری به راحتی با استفاده از این پروتز ها گام بر می دارند.

در صورتی که در ناحیه پایین کمر دچار نقص عضو شده اید یا پزشکان به شما اطلاع داده است که به زودی باید به این پروتز ها به عنوانی گزینه ای جایگزین برای پاهای خود بیندیشید؛ بهتر است به مطالعه این مقاله ادامه دهید.

در اینجا ما نکاتی که در هنگام استفاده از پروتز باید در نظر داشته باشید را برای شما شرح خواهیم داد:

پروتز پا برای همه افراد مناسب نخواهد بود

اگرچه بسیاری از افرادی که از پاهای مصنوعی استفاده می کنند، مشکلی در راه رفتن با این پاها ندارند. برخی از افرادی نیز نمی توانند به خوبی دیگران از این اندام های مصنوعی استفاده کنند. به همین دلیل می توان گفت، تمام افراد گزینه های خوبی برای استفاده از پروتز به شمار نمی آیند. ما در ادامه سوالاتی که پیش از دریافت پروتز باید با پزشک خود در میان بگذارید را برای شما شرح خواهیم داد.

•     آیا میزان بافت نرم باقی مانده در محل قطع شدگی پا ها به اندازه ای است که بتواند استخوان را از ضربات احتمالی رد امان نگه دارد؟
•     چه میزان درد خواهید کشید؟
•     پوست پاها در چه شرایطی قرار دارد؟
•     پروتز مورد نظر تا چه اندازه دامنه حرکت بیمار را متحول خواهد کرد؟
•     آیا پای دیگر در وضعیت خوبی قرار دارد؟
•     میزان تحرک شما قبل از استفاده از پروتز در مقایسه با بعد از استفاده از این اندام مصنوعی چگونه خواهد بود؟

پروتز پا تنها در یک سایز تولید نمی شود

در صورتی که، پزشک پای مصنوعی برای شما تجویز کرده است، شاید به کلی سردرگم شده باشید. شما می توانید برای درک بهتر بخش های مختلف پروتز و نحوه عملکرد این بخش ها در کنار یکدیگر می توانید احساس بهتری نسبت به استفاده از اندام مصنوعی داشته باشید:

•     پروتز پا از آلیاژهای بسیار سبکی ساخته شده است. با توجه به نوع قطع عضو و نیاز بیمار ممکن است فاقد یا دارای زانوی متحرک نیز باشد.
•     مکنده، قطعه ای در پروتز است که اتصال پای مصنوعی به عضو بیمار را ممکن می کند.
•     سیستم تعلیق، به مکانیزم اتصال اندام مصنوعی به پای بیمار مربوط می شود. اتصال ممکن است به واسطه مکنده ایجاد شده باشد یا از طریق پین های مخصوص اتصال پروتز به پا.

هر کدام از اجزای پروتز انواع متفاوتی دارند. بر اساس نوع نقص عضو و بافت عضو بیمار از نوع مناسب بهره برده می شود.

عادت کردن به پروتز پا کار چندان ساده ای نخواهد بود

کسانی که از پروتز پا استفاده می کنند، در آغاز باید شیوه راه رفتن با این عضو جدید و مصنوعی را بیاموزند. از این رو پس از اتصال اندام مصنوعی بیمار در دوره های توانبخشی شرکت خواهد کرد تا بتواند استفاده از پروتز را بیاموزد. پس از اتمام دوره توانبخشی بیمار ممکن است همچنان هنگام استفاده از پروتز با مشکلاتی روبرو باشد. تیم توانبخشی در کنار شما خواهند بود و راهنمایی های لازم را در اختیار شما قرار می دهند. برخی از مشکلات شایع بدین شرح است:

•     تعریق بیش از اندازه، این امر می تواند در اتصال پروتز به عضو فرد مشکلاتی را ایجاد کند.
•     تغییر در قسمت های باقیمانده پا، افرادی که از اندام مصنوعی پا استفاده می کنند در طول یک سال نخست شاهد این تغییرات خواهند بود. بخش باقیمانده پا بر اثر استفاده از پروتز تغییر کرده و ممکن است نیاز باشد تغییراتی در مکنده به وجود آید.
•     احساس ضعف در بخش باقی مانده پا، این عارضه ممکن است استفاده از پروتز را در دراز مدت با مشکل روبرو کند.
•     درد در اندام خیالی، اندام خیالی همان اندام قطع شده بیمار است. در مواردی بیمار در قسمت هایی از پا که دیگر وجود ندارند احساس درد های شدید دارد که استفاده از اندام مصنوعی را مشکل می کند.

درد در اندام خیالی

درد در اندام خیالی یا دردی که گویا زا بخش های قطع شده پا آغاز می شود و در تمام پا پیش می رود، یکی از بزرگترین مشکلاتی است که فرد پس از استفاده را پروتز با آن روبرو می شود. در واقع بیش از 80 درصد افرادی که از عضو قطع شده استفاده می کنند، درد در اندام خیالی را تجربه می کنند. اگرچه درد در پا قبل از استفاده از عضو مصنوعی می تواند استفاده از این پروتز برا با مشکل روبرو کند.

آینه درمانی، نوعی روش درمانی است که شامل انجام تمریناتی در مقابل آینه می شود. این تمرینات می تواند در بهبود درد در اندام خیالی موثر باشد. شما با انجام تمرینات در مقابل آینه می توانید به حضور اندام مصنوعی پی می ببرید. به این ترتیب مغز به وجود پای مصنوعی پی برده و به این نتیجه می رسد که اندام خیالی واقعاً در محل قرار دارد. به این ترتیب درد در این اندام متوقف می شود.

در مواردی درد در اندام خیالی بر اثر عوامل دیگری به وجود آمده است. پزشک با معاینه و بررسی ریشه های عصبی در قسمت قطع شده علت درد ها را متوجه خواهد شد.

اندام مصنوعی شما نیاز به تغییرات زیادی خواهد داشت

در مواردی ممکن است متوجه شوید آنچنان که باید با پاهای مصنوعی خود احساس راحتی نمی کنید. در چنین مواردی ممکن است پای شما آماده دریافت پروتز دائم باشد. شما پس از تجویز اندام مصنوعی برای مدت چند ماه از پروتز موقتی بهره می برید. پس از این مدت اندام مصنوعی اصلی برای استفاده طولانی مدت در محل مورد نظر نصب می شود. این پروتز می تواند تا چند سال مورد استفاده قرار گیرد.

ممکن است شما بیش از اندازه از پای مصنوعی خود استفاده کرده باشید. در مواردی نیز نحوه استفاده شما از اندام مصنوعی با طراحی پروتز همخوانی ندارد. در چنین مواردی در صورتی که احساس درد و ناراحتی کردید باید موضوع را با پزشک خود در میان بگذارید.

پزشک ممکن است تنظیمات اندام مصنوعی شما را بررسی کند یا تغییراتی در اجزای اندام مصنوعی شما به وجود آورد. در مواردی ممکن است، پروتز دیگری برای شما تجویز شود. البته به طور کلی بیمار پس از 3 یا 4 سال استفاده از اندام مصنوعی نیاز به تعویض پروتز و اعمال تغییراتی در اندام مصنوعی خواهد داشت. اگر تغییراتی در پروتز شما به وجود آید یا تغییراتی در اجزای اندام مصنوعی شما ایجاد شود، نیاز است که زمانی را برای آشنایی با این تغییرات صرف کنید. توانبخشی از جمله اقداماتی است که در چنین حالتی باید در نظر بگیرید. در جلسات توانبخشی شما زیر نظر پزشک توانبخش از اندام مصنوعی خود استفاده خواهید کرد و با قابلیت ها و نحوه عملکرد اندام آشنا خواهید شد.

Source: www.hopkinsmedicine.org

پروتز به مجموعه ای از دستگاه ها و اندام هایی اطلاق می شود که در پاسخ به نیاز افراد متفاوت مورد استفاده قرار می گیرند. افرادی که به هر دلیل دچار معلولیت و نقص عضو شده و یا نیاز به اصلاح یکی از اندام های بدن خود دارند می توانند از پروتز ها استفاده کنند . در گذشته افراد زیادی بر اثر از دست دادن یکی از اندام های خود دچار مشکلات بسیاری می شوند. اما امروزه با روی کار آمدن پروتز های متفاوت نیاز های این افراد به خوبی تحت پوشش گرفت شده و کیفیت زندگی این افراد به شدت ارتقا پیدا کرده است. افرادی که به دلیل متفاوت دچار نقص عضو شده اند، دیگر قادر نخواهند بود که مانند گذشته به فعالیت های اجتماعی خود ادامه دهند از این رو اندام ها مصنوعی در پاسخ به نیاز این افراد مورد استفاده قرار گرفته اند. پروتز های اندام های مصنوعی هستند که جایگزین اندام های آسیب دیده یا قطع شده بدن می شود. این پروتز ها ممکن است به عنوان یک اندام مصنوعی پوشیدنی مورد استفاده قرار گیرند یا طی یک عمل جراحی در بدن بیمار جایگذاری شوند. این پروتز ها از مواد اولیه بسیار متفاوتی تهیه شده اند. پروتز ها ممکن است برای اصلاح یک نقص عضو و یا برای مقاصد زیبایی مورد استفاده قرار  می گیرند. در مواردی نیز اندام مصنوعی با هر دو  مورد استفاد قرار می گیرد. در ادامه شما را با پروتز و انواع آن آشنا خواهیم کرد.

پروتز چیست ؟

پروتز ها اندام های مصنوعی هستند که به عنوان جایگزینی برای اندام های طبیعی مورد استفاده قرار می گیرند. بسیاری از افراد اندام های خود را بر اثر سانحه، بیماری و یا آسیب ها جنگی از دست داده اند. برخی از انواع اندام های مصنوعی تنها با هدف بازگرداندن زیبایی ظاهری فرد مورد استفاده قرار می گیرد.  اندام های زیبایی هیچ گونه حرکتی نداشته و تنها برای بهبود ظاهر فرد مورد استفاده قرار می گیرند. این در حالی است که سایر اندام های مصنوعی تنها به منظور رفع یک نقص عضو مورد استفاده قرار گرفته و هیچ گونه تاثیری بر زیبایی فرد نخواهند گذاشت.

نحوه عملکرد پروتز ها

اندام های مصنوعی از اجزای متفاوتی تشکیل شده اند. این اندام ها از یک بخش که جایگزین عضو بدن است تشکیل شده است و در کنار این قسمت مکنده هایی برای برقراری ارتباط میان بدن بیمار و اندام مصنوعی مورد استفاده قرار می گیرند از این گذشته مکانیزم اتصال اندام مصنوعی و سیستم کنترل اندام مورد نظر نیز از جمله قطعات به کار رفته در یک اندام مصنوعی هستند. در ادامه به نحوه عملکرد این اعضا می پردازیم.:

•     اندام مصنوعی، این عضو بر اساس اندازه اندام مورد نظر طراحی می شوند. برای مثال پروتز پا باید توانایی تحمل وزن بیمار را داشته باشد، در غیر اینصورت عملا هیچ گونه کاربردی نخواهد داشت. در این موارد از فیبر های کربن استفاده می شود. کربن به دلیل مقاومت بسیار بالای خود می تواند وزن فرد را تحمل کند.  در حالت عادی ما متوجه وزن پاهای خود نیستیم اما تصور کنید که پاها چیزی در حدود 30 تا 40 درصد وزن بدن را به خود اختصاص می دهند این در حالی است که بازوها چیزی در حدود 10 درصد وزن بدن را به خود اختصاص می دهند .در نتیجه طراحی و انتخاب آلیاژهای به کار رفته برای این اندام ها از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است.
•     مکنده ها، در واقع امنیت و سهولت استفاده از مکنده ها  بسیار اهمیت دارد. بدون وجود مکنده های کارآمد دیگر نمی تواند اندام های مصنوعی را به درستی در جای خود ثابت نگه دارد. مکنده با در نظر گرفتن ابعاد مورد نیاز برای افراد متفاوت مورد استفاده قرار می گیرند.
•     یک پروتز کارآمد از یک سیستم تعلیق و مکانیزم عملکرد بسیار کارآمد برخوردار است. در مواردی مکانیزم عملکرد اندام مصنوعی مکنده ها را نیز پوشش می دهد.
•     سیستم کنترل نیز از اجزای بسیار مهم در اندام های مصنوعی به شمار می رود. سیستم کنترل با توجه به نوع پروتز می تواند بسیار متفاوت باشد. برخی از سیستم های کنترل مکانیکی بوده و عضو مربوطه با حرکت عضو متناظر خود در بدن به حرکت درمی اید اما در مواردی نیز سیستم کنترل با استفاده از الکترود هایی که پیغام حرکت را از مغز به اندام مصنوعی مورد نظر ارسال می کنند به حرکت در می آورند.

در ادامه شما را با انواع پروتز آشنا خواهیم کرد.

پروتز مفصلی

مفاصلی که در محل های اتصال دو استخوان قرار گرفته اند از اصطکاک استخوان ها روی یکدیگر جلوگیری می کنند. با گذشت زمان این مفاصل دچار فرسودگی شده و دیگر کارایی گذشته را نخواهد داشت. در چنین مواردی فرد درد بسیار زیادی را تحمل گلدره و تا حد زیادی از انجام فعالیت های روزانه خود محروم می شود. اینجاست که مفصل میان استخوانی که در قالب اندام های مصنوعی تولید شده اند به یاری بیمار می آیند. برخی از متداول ترین پروتز های مفصل پروتز مفصل لگن، زانو و شانه است. در این اندام ها حرکت طبیعی مفصل زانو، شانه و لگن شبیه سازی شده و به این صورت بیمار با درد های مزمن خود خداحافظی خواهد کرد.

پروتز بازو

پروتزها به عنوان جایگزینی برای یک عضو مورد استفاده قرار می گیرند. از انواع پروتز ها می توان به پروتزهای زیر آرنج و پروتزهای زیر شانه اشاره کرد. اندام های مصنوعی دسته اول به زیر آرنج متصل شده در حالی که اندام های مصنوعی دسته دوم به شانه فرد وصل می شوند. این اندام ها که برای حرکت از انرژی بدن بهره می برند به وسیله کابل یا بندی به شانه دیگری متصل می شود. نوع دیگری از پروتز ها با اتصال الکترود هایی به اندام ها ی زنده پیام هایی مبنی بر حرکت عضو مود نظر را به مغز بیمار ارسال کرده و موجب حرکت عضو بیمار می شود. برخی از پروتز ها نیز تنها برای بهبود ظاهر فرد مورد استفاده قرار گرفته و تغییری در دامنه حرکت فرد به وجود نمی آوردند.

پروتز پا

اندام های مصنوعی پا نیز به دو دسته تقسیم می شوند، دسته نخست اندام های مصنوعی زیر زانو و اندام های مصنوعی بالای زانو هستند. پروتز زیر زانو به عنوان جایگزین بخش های زیرین زانو مورد استفاده قرار می گیرد.  اما اندام های مصنوعی بالای زانو برای افرادی مورد استفاده قرار می گیرند که زانوی خود را از دست داده و نیازمند اندام های جایگزینی برای این منطقه هستند. اندام های مصنوعی دسته دوم قسمت زانو را در خود جایگزین کرده و به ران بیمار متصل می شوند. این اندام ها ممکن است در قسمت مچ ثابت یا متحرک باشند. پروتز های پیشرفته تر دامنه حرکت فرد را بشدت ارتقا می دهند. این اندام ها امکان دویدن و پریدن را نیز برای بیمار به وجود می آورند.

پروتز های زیبایی

پروتز های زیبایی برای افزایش دامنه حرکت بیمار مورد استفاده قرار نمی گیرند، این پروتز ها تنها ظاهر فرد را بهبود بخشیده و اعتماد به نفس او را افزایش می دهند. در مواقعی فرد پس از دست دادن عضو خود دیگر اعتماد به نفس گذشته را نخواهد داشت. در مواردی مانند برداشتن سینه بر اثر سرطان سینه این پروتز ها به یاری افراد می آیند. در مواردی نیاز فرد به دلیل از دست دادن انگشتان دست خود از پروتز های زیبایی انگشت بهره می برد، این اندام ها هیچ گونه حرکتی نداشته و تنها به منظور بهبود ظاهر بیمار مورد استفاده قرار می گیرند. دست های سیلیکونی، چشم های مصنوعی، انگشت مصنوعی و پای مصنوعی از جمله اندام های مصنوعی زیبایی به شمار می روند. این پروتز ها برای بهبود ظاهر افراد نیز به کار برده می شود

Source : www.explainthatstuff.com , www.livehealthy.chron.com

مراقبت از اندام و پروتز

پروتزی که در بدن شما قرار می گیرد دیگر یکی از اعضای جدید بدن شما محسوب می شود. این بخش در واقع ابزار پیشرفته ای است که برای تقویت و کمک به استقلال شما و همچنین افزایش سطح فعالیت و حرکت شما طراحی شده است. هر روز که تجربه های جدیدی را به واسطه ی اندام پروتزی خود به دست می آورید، سطح وابستگی شما نیز به پروتز تان بیش تر خواهد شد.

در حال حاضر اگر که شما نیز از یک اندام پروتزی استفاده می نمایید چیزی که حائز اهمیت است دنبال کردن دستور العمل هایی در راستای نگهداری و مراقبت از پروتز تان می باشد. این نکته را در نظر داشته باشید که پروتز نیز یک ابزار مکانیکی است که به همین ترتیب گاهی به تعمیر و نگه داری نیز نیاز دارد.

شما می توانید با مراجعه به پزشک معالج خود حداقل سالی یک بار مشکلات احتمالی را که ممکن است برای پروتز تان به وجود بیاید را تشخیص داده و قبل از شکستن و آسیب دیدن جدی پروتز تان آن را اصلاح نمایید. علاوه بر این در این بررسی ها فرصتی عالی دست می دهد تا در خصوص فن آوری های جدید و به روز رسانی های موجود در خصوص پروتز اطلاعاتی به دست بیاورید و صحبت کنید.

پوشیدن و به تن کردن پروتز

چیزی که باید بدانید این است که پروتزی که شما استفاده می کنید دقیقا مطابق شما و نیاز های فردی تان تنظیم شده است. قرار گیری پروتزتان در جای خود اصطلاحا بر تن کردن پروتز یا دونینگ نامیده می شود. چیزی که در جاسازی پروتز در اندام اهمیت دارد این است که نباید باعث ایجاد چروک در اندام های باقی مانده شده به گونه ای که به سطح پوست آن ناحیه آسیب و جراحت نماید.

 متخصص پروتز کلینیک شما بهترین و مناسب ترین پروتز را مطابق شرایط تان به شما ارائه خواهند داد و بهترین تکنیک را برای بر تن کردن و پوشیدن پروتز را به شما نشان خواهد داد.  علاوه بر این نیز وسایل کمکی برای پوشیدن پروتز مانند جوراب کششی ، پودر ها و دیگر موارد را به شما معرفی خواهند کرد. دو هدف مهم و اصلی پوشیدن پروتز و افزایش سطح فعالیت شما می باشد.

متخصص پروتز شما باید برنامه ای را به شما ارائه نماید که به تدریج میزان دفعاتی که شما پروتز تان را می پوشید را افزایش دهد. این برنامه احتمالا بر اساس موقعیت شما طراحی و ارائه خواهد شد؛ با این حال افراد معمولا با دو ساعت در روز برنامه شان را آغاز می نمایند، و در دوره هایی  در طول چند هفته، برنامه ی پوشیدن پروتز به تدریج افزایش خواهد یافت تا به کل روز برسد. تلاش کردن برای این که خیلی سریع و در همان روز های اولیه میزان فعالیت تان را افزایش دهید می تواند منجر به بروز مسائل و مشکلاتی مانند سوزش پوستی و درد شود. شما باید از انجام هر گونه فعالیتی خارج از برنامه ای که متخصص پروتز تان به شما ارائه داده است و منجر به عوارض غیر ضروری می شوند پرهیز کنید.

 پوشیدن و استفاده از پروتز در مدت زمان های طولانی تر هدفی است که به تدریج و آهسته آهسته محقق خواهد شد و به آن می رسید. برعکس این حالت نیز، اگر که شما پروتز خود را به تعداد دفعات کافی نپوشید، دیگر مسائل و مشکلات نیز می توانند به وجود بیایند. از این رو بهتر است سرعت برنامه ی خود را پایین آورده و به تدریج  پیش بروید تا به یک استفاده کننده ی دائمی پروتز تبدیل شوید.

نکته های مهم و ضروی

• تمامی دستور العمل ها و نکاتی را که متخصص پروتز شما به شما ارائه داده است را رعایت کرده و دنبال نمایید.
• هرگز از سوال پرسیدن پرهیز نکنید؛ بسیاری از افراد لیستی نوشته شده از سوالات خود آماده می کنند تا در جلسه ی ملاقات بعدی شان از متخصص پروتز شان بپرسند.
• در زمان هایی که پروتز تان را استفاده نمی کنید حتما باند الاستیکی و انعطاف پذیر خود را بپوشید و استفاده نمایید.
• اگر که به تازگی از پروتز تان استفاده می نمایید دقت کنید در همان ابتدا برای مدت زمان های بسیار طولانی پروتز را نپوشید و استفاده نکنید.
• سعی کنید نزدیک به برنامه ای که متخصص پروتز تان برای پوشیدن پروتز تان به شما می دهد عمل نمایید. این کار به شما کمک می کند تا از بروز عوارض غیر ضروری خود داری نمایید.
• در هفته های اول حتما از یک وسیله ی کمکی مانند عصا استفاده نمایید تا به تدریج وزنی را که به پروتز تان وارد می شود را افزایش دهید.
• حتی در زمان هایی که پروتز تان را نمی پوشید و استفاده نمی کنید، بر روی حرکات استقامتی و فعال بودن تان کار کنید.
• دقت داشته باشید که حتی با مراقبت های پیشگیرانه و خوب نیز این احتمال وجود دارد که پروتز شما بشکند.در صورت مشاهده ی هر گونه شکستگی و یا مشکلی سریعا با پزشک خود تماس بگیرید و به کلینیک مراجعه کنید.

نگرانی های روزانه

بخش انتهایی و باقی مانده از اندام شما از آن جایی که آخرین نقطه ی در تماس با پروتز تان می باشد، این اندام انتهایی و باقی مانده بسیار مهم می باشد. هر روز به صورت مداوم این بخش را بررسی نمایید، و اگر که هر گونه قرمزی و دردی را به صورت دائمی در این بخش احساس و مشاهده نمودید سریعا به کلینیک پروتز خود زنگ بزنید و اطلاع رسانی نمایید.

با یکسری از تنظیمات ساده ی پروتز می توان اغلب این مشکلات را برطرف نمود. البته تورم و نوسانات حجمی در اندام باقی مانده ی شما در مراحل اولیه امری طبیعی می باشد. جوراب های کششی و کوچک کننده می توانند برای کاهش میزان تورم اندام مفید باشند و باید در زمان هایی که پروتز را استفاده نمی کنید آن ها را بپوشید.

اگر که سایز و اندازه های اندام باقی مانده ی شما تغیر نماید، تنظیم تناسب اندازه ای پروتز بسیار حائز اهمیت می باشد. یکی از روش های متدوال برای این تنظیم سازی کم و زیاد کردن جوراب های استفاده شده در پروتز می باشد. در صورت عدم استفاده از جوراب، برای تنظیم پروتز خود با کلینیک پروتز تان هماهنگ کنید.

نکته ی مهم دیگری که باید در نظر داشته باشید این است که پروتز شما با سایز و قد مشخصی از کفش ها تنظیم شده است، در صورت تصمیم به تغییر سایز پاشنه حتما متخصص پروتز خود را مطلع بسازید، چرا که این تغییرات می تواند مشکلاتی را برای شما ایجاد نماید، از احساس عدم راحتی گرفته تا مسائل مرتبط با ایمنی شما. هر روز باید کفش خود را چک کنید تا مطمئن شوید که به صورت ایمن و مطمئنی به پروتز تان متصل می باشد.

حساسیت و آلرژی

اندام انتهایی و باقی مانده ی شما یکی از مستعد ترین بخش هایی است که می تواند دچار آلرژی شود، چرا که در تماس مستقیم با سوکت های پلاستیکی است. همین شرایط می تواند زمینه ای برای تعریق و بوی بد و همچنین رشد و عفونت های باکتریایی نیز باشد. از این رو بهتر است از جوش شیرین و یا ضد تعریق ها استفاده نمایید و تا جایی که می توانید محل را تمیز کنید و بهداشت آن را حفظ نمایید.

در نظر داشته باشید که اگر شما به عنوان یک استفاده کننده ی پروتز هستید با تیمی از پزشکان، متخصصان پروتز و فیزیوتراپیست ها در ارتباط هستید که همگی برای کمک به افزایش فعالیت شما با هم همکاری می کنند و در تلاش هستند.

Source: www.hangerclinic.com

پروتز چیست؟

پروتز ، اندام مصنوعی است که برای تعویض قسمت از دست رفته بدن استفاده می شود. مواردی وجود دارد که فرد ممکن است اندام خود را به صورت اتفاقی یا به دلیل مشکل مادرزادی از دست داده باشد. اندامهای پروتزی با قرار دادن یک پیوست مکانیکی (یا الکترومکانیکی) در محل اندام از دست رفته می توانند به افراد کمک کنند تا بتوانند تحرک خود را به دست آورند. پروتز می تواند جایگزین هر قسمت از بدن شود. پروتز تحت حوزه بیومکاترونیک قرار می گیرد.

طبقه بندی علم پروتز

از نظر تئوری ، پروتز برای جایگزینی تقریبا تمام قسمت های بدن ساخته شده است. پروتزهای زیبایی معمولاً تحرکی را اضافه نمی کنند و فقط برای بازگرداندن ظاهر اصلی استفاده می شوند. با توسعه فن آوری ، پروتزهای زیبایی به گونه ای طراحی شده اند که به طرز باورنکردنی کاملا طبیعی ، کامل با رگه ها ، اثر انگشت و حتی برآمدگی ها به نظر می رسند.

پروتز اندامی شامل پروتز برای اندامهای فوقانی (شانه ها ، ساعد ، بازوها ، انگشتان و غیره) و اندام تحتانی (باسن ، ران ها ، زانوها) است و به صورت متناسب با نیاز کاربر ساخته شده است.

چهار نوع اندام پروتز وجود دارد

پروتز ترانستیبال – پیوست زیر زانو طبیعی

در این نوع ، اتصال یک اندام پروتز در زیر زانو (BK) انجام می شود. ناحیه قطع عضو به گونه ای است که می توان پای جدیدی را به سر زانو وصل کرد و عملکردی ایجاد کرد. از آنجایی که زانو حفظ می شود ، احتمالاً یک آمپوت با کاربرد بهتری با اندام جدید تنظیم می شود.

پروتز ترانسفورمورال – اتصال بالای زانو

این نوع شامل اتصال اندام مصنوعی بالای زانو (AK) است. آمپوتهای ترانسفورمورال ممکن است در تنظیم با اندام جدید به زمان بیشتری نیاز داشته باشند ، زیرا 80٪ از نیاز درمان به پیاده روی با پاها است. به دلیل از بین رفتن زانو این کار سخت تر است. اگرچه برای کنترل بیشتر کاربر ، طرح های بهبود یافته فناوری های نوین مانند فیبر کربن (باعث سبک تر شدن آن) ، هیدرولیک (حرکت را آسان می کند) ، ریزپردازنده های رایانه ای (آن را هوشمند می کند) بوجود آمده است .

پروتز ترانسرادیال – ساعد (زیر آرنج)

این نوع پروتز جایگزین بازوی از دست رفته در زیر آرنج (BE) می شود. به طور سنتی اینها قبلاً توسط کابل در اطراف شانه متصل می شدند ، اما اخیرا بازوهای میوالکتریک بوجود آمده است. این بازوها الکترودهای مخصوصی دارند که سیگنالهای برقی کوچک تولید شده در تاندونهای سالم در قسمت باقیمانده را برای پردازش نوع حرکت تشخیص می دهند.

پروتز  transhumeral – اتصال به آرنج ، بازوی فوقانی

این نوع پروتز جایگزین اندام از دست رفته بالای آرنج (AE) می شود. در این حالت کار کاملاً شبیه پروتز ترانسفورمورال است.

پروتز چگونه کار می کند؟

با وجود فن آوری های به سرعت در حال ظهور مانند چاپ سه بعدی ، پردازنده های قوی ، حسگرهای بهتر و مواد سبک وزن ، دنیای پروتز در مورد نحوه طراحی ، ایجاد و عملکرد اندام های پروتز پیشرفت زیادی داشته است. اصول اساسی هنوز به موارد های زیر بستگی دارد.موضوع پروتز به طور کلی از چهار بخش اصلی تشکیل شده است که وظیفه عملکرد خاص آنها را بر عهده دارد. اندام ، سوکت ، مکانیسم اتصال و سیستم کنترل.

بدن اندام مصنوعی

یک جفت پای طبیعی انسان تقریباً 30-40٪ از وزن بدن وزن دارد ، در حالی که دستها تقریباً 10٪ از وزن آن است. از این رو ، با در نظر گرفتن وزن پاهای طبیعی ، پروتز باید دارای وزن سبک باشد زیرا نباید کاربر را خسته کند.

به همین دلیل ، ساخت پروتز ، نوع مصالحی که باید از آن استفاده شود ، نباید کاربر را برای تنظیم و پیشبرد امور روزمره بسیار دشوار کند. بنابراین از موادی مانند الیاف کربن پوشانده شده با فوم یا روکش پلاستیکی ساخته شده است تا یک رابط محافظ و کف پوش نرم بین قسمت طبیعی و قسمت مصنوعی ایجاد شود.

سوکت اندام مصنوعی

این موضوع نقش مهمی ایفا می کند. زیرا، نصب دقیق، برای عملکرد صحیح پروتز ضروری است. به عنوان مثال دستکشی را در نظر بگیریدکه در بازی بیس بال استفاده می کنید. اگر به طور صحیح متناسب باشد ، قادر به بازی کردن کارآمد تری خواهید بود. به طور خلاصه ، اتصالات چسباننده صحیح در اداره حرکات داوطلبانه در اندام باقیمانده کمک می کند.

قسمت اتصال پروتز ، سوکت نام دارد. گچ ریخته شده در اطراف اندام باقیمانده قالب گیری شده تا اندازه گیری دقیقی حاصل شود. از اسکن لیزری نیز می توان برای به دست آوردن یک نمودار دقیق سه بعدی مجازی استفاده کرد. ابتدا یک بوش سیلیکون به اندام باقیمانده متصل می شود و به سوکت ثابت می شود. سوکت ها از فیبر کربن یا اپوکسی سخت ساخته شده اند.

مکانیسم پیوست اندام مصنوعی

اغلب سوکت خود بخشی از پیوست است. اندامی که روی آن پروتز انجام می شود می تواند یک دست یا پا باشد. اندام پروتز نیز معمولاً از فیبر کربن یا رزین های چاپی سه بعدی (برای جایگزین های ارزان تر) ساخته می شود.روشی که برای تأمین تناسب راحت تر از روش سوکت مورد تحقیق قرار گرفته است ، روش اتصال مستقیم استخوان است.

سیستم کنترل اندام مصنوعی

مغز ما حرکت اندامهای طبیعی ما را تحریک می کند. اعصاب به طور کلی از سیستم عصبی به قسمت هایی از بدن منتهی می شوند و سیگنال های برقی دریافت می کنند که توسط مغز رمزگشایی می شوند و در نتیجه نوع عملکردی که فرد می خواهد انجام دهد مشخص می شود.

به طور مشابه ، کابل هایی که درون اندام پروتز قرار دارند ، پالس های برقی دریافت می کنند که به حرکت پروتز کمک می کند. یک موتور الکتریکی پروتز را هدایت می کند.

پیشرفته ترین آن پروتز میو الکتریکی است که از الکترودها برای حس کردن تکانه های عضلانی منتقل شده بر روی یک سیستم کنترل الکترونیکی استفاده می کند که سیگنال ها را تقویت می کند و به مکانیسم پروتز می گوید اجازه می دهد نوع حرکتی را که کاربر در تلاش است انجام دهد. این روند به شکلی مشابه با اندام طبیعی اجرا می شود و از این رو محبوب ترین آن است.

برخی از محصولات پروتز

اندام Bebionic پروتز هوشمندی است که از روی اندام انسان ساخته شده است تا نمایانگر آناتومیکی دقیق باشد. هر انگشت (یا رقمی) از اندام Bebionic توسط یک موتور جداگانه کنترل می شود و چندین دستگیره دارد. این اندام در انگلستان طراحی و ساخته شده است.

این کار با سنجش انقباضات عضلات اندام باقیمانده کار می کند. سپس از این داده های الکترونیکی برای فرماندهی محرک های فردی (موتورها) در دست استفاده می شود تا حرکت مورد نظر را فراهم کند. هنگامی که یک کاربر برای استفاده از آن آموزش دید ، عملیات غریزی و طبیعی می شود. Bebionic از یک نرم افزار برنامه نویسی به نام Bebalance (طراحی شده توسط RSL Steeper) استفاده می کند که به صورت بی سیم تنظیمات کنترلی منحصر به فرد مورد نظر توسط هر کاربر را انجام می دهد. علاوه بر این ، متخصص پروتز می تواند سیگنال های کنترل زمان بیمار را مورد مطالعه قرار داده و تنظیمات اندام را به صورت متناسب بهینه کند.

زانو

 توسط محققان هوش مصنوعی MIT ، پروتز هوشمند نوع دیگری از پروتز است. این پروتز جایگزین زانو است که احتمالاً بهترین نوع عملکرد طبیعی زانو را فراهم می کند. این نوع پروتز به طور مداوم با محیط پیاده سازی و محیط خارجی کاربر سازگار می شود. علاوه بر این ، یک ویژگی تنظیم خودکار وجود دارد که تنظیمات را با توجه به زمین تغییر می دهد. مکانیسم چرخش آسان و مکانیسم پایداری باعث می شود تا در هر شرایطی برای کاربر پاسخگو باشد. آنها برای اطمینان از ثبات و ایمنی از سنسورهای سینماتیک در این زانو استفاده کرده اند. این سنسورها برای اولین بار هنگام اتصال به پای باقیمانده باید توسط یک کارشناس برنامه ریزی شوند. اندام حتی ضد آب است بنابراین کاربر نگران قرار گرفتن در معرض آب نیست.

دست IRIS

دست IRIS یک پروتز روباتیک نیمه خودمختار است که از یک سیستم دید پیشرفته برای یافتن مناسب ترین چنگک برای گرفتن یک شی استفاده می کند. این دستگاه با استفاده از چاپ سه بعدی با کلیه محرکها و حسگرهای تولید می شود. سیستم بینایی مورد استفاده در این دستگاه شبیه به چگونگی گرفتن تصاویر توسط شبکیه ما است و با بررسی روش ها برای مقابله با یک کار پردازش می شود.

پروتز شما بخش جدید و مهمی از بدنتان است. پروتز ابزاری پیشرفته است که به منظور افزایش و بهبود استقلال فردی، سطح فعالیت و تحرک شما طراحی شده است. هرچه تجربه بیشتری با استفاده از پروتز خود بدست آورید، وابستگی بیشتری به این ابزار پیدا خواهید کرد. پس بهتر است که برای نگه داری پروتز خود در شرایط مناسب دستورالعمل هایی را دنبال کنید. به یاد داشته باشید که پروتز وسیله ای مکانیکی است و به همین دلیل گاهی به تعمیر و نگهداری نیاز دارد. با مراجعه حداقل یک بار در سال به ارتوپد فنی، می توان مشکلات احتمالی را تشخیص دهید و در نتیجه پروتز شما قبل از شکستن یا غیر قابل استفاده شدن اصلاح شود. همچنین این جلسه فرصتی عالی برای بحث در مورد فن آوری های جدید و به روزرسانی های موجود برای پروتز شماست.

استفاده از پروتز

پروتز شما به طور خاص برای شما و نیازهای فردی شما تنظیم شده است. در هنگام پوشیدن پروتز باید توجه داشته باشید که روی پوست اندام باقی مانده چین و چروک نیفتد و پوست به گونه ای جمع نشود که باعث آسیب دیدن آن شود. متخصص پروتز شما بهترین تکنیک برای پوشیدن پروتز مخصوصتان را به شما نشان خواهد داد و همچنین وسایل کمکی مفیدی مانند جوراب کششی، پودر و انواع دیگر لاینرها که می توانند به شما کمک کنند را توصیه می نماید.

پوشیدن پروتز و افزایش سطح فعالیت شما دو هدف مهم هستند. متخصص پروتز یا همان ارتوپد فنی شما برنامه ای را به شما ارائه می دهد که طی این برنامه به تدریج مدت زمانی که پروتز خود را می پوشید افزایش می یابد. برنامه شما به وضعیت خاص شما بستگی دارد. با این حال برای بیشتر افراد به طور معمول این مدت زمان با چند ساعت در روز شروع شده و در طی چند هفته تا پوشیدن پروتز در طول کل روز پیشرفت می کند. تلاش برای اینکه خیلی سریع فعالیت های خود را آغاز نمایید، می تواند مشکلاتی مانند سوزش پوست و درد ایجاد کند. شما می توانید با رعایت برنامه ای که پزشک متخصص به شما ارائه می دهد، از ایجاد عوارض غیرضروری خودداری کنید. پوشیدن پروتز برای مدت زمان طولانی یک هدف بلند مدت است که به تدریج حاصل می شود. همچنین در حالت برعکس نیز اگر شما به اندازه کافی پروتز خود را نمی پوشید، ممکن است مشکلات دیگری ایجاد شود، این کار پیشرفت شما به سمت کاربر تمام وقت پروتز شدن را کاهش می دهد.

نکات مهم

تمام دستورالعمل های متخصص پروتز خود را دنبال کنید.

هرگز از پرسیدن سؤال دریغ نکنید. بسیاری از افراد یک لیست کتبی از سوالات خود را برای ملاقات بعدی خود نگه می دارند.

وقتی پروتز خود را نمی پوشید، می بایست باند منقبض کننده/الاستیک خود را بپوشید.

اگر به تازگی دچار قطع عضو شده اید، مراقب باشید که با پوشیدن طولانی مدت پروتز به خود آسیب نرسانید.

با دقت از برنامه پوشیدن پروتزی که متخصص پروتز به شما داده پیروی کنید. این امر به شما کمک می کند از ایجاد عوارض غیرضروری جلوگیری نمایید.

برای چند هفته اول، از یک وسیله کمکی مانند عصا استفاده کنید تا به تدریج میزان وزنی که در پروتز خود قرار می دهید را افزایش دهید.

حتی وقتی پروتز خود را نمی پوشید، فعال باشید و روی تقویت استقامت خود کار کنید.

حتی با مراقبت های پیشگیرانه خوب نیز ممکن است پروتز شما شکسته شود. در صورت مشاهده هر گونه صدای کلیک یا صداهای شکستن دیگر سریعاً با پزشک خود تماس بگیرید. ارتوپد فنی در مورد ضمانت های مربوط به هر قطعه و چگونگی تعویض سریع پروتز به شما اطلاع می دهند.

نگرانی های روزانه

اندام باقیمانده شما- اندام باقیمانده شما به عنوان نقطه اتصال پروتزتان بسیار مهم است. هر روز باقی مانده اندام را به دقت مورد معاینه قرار دهید و اگر قرمزی یا درد مداوم دارید، با متخصص پروتز خود تماس بگیرید. اغلب تنظیمات ساده پروتز می تواند این موارد را اصلاح کند.

تورم و تغییرات حجم و اندازه- به ویژه در مراحل اولیه نوسان و تغییرات اندازه اندام باقیمانده شما غیر عادی نیست. جوراب منقبض کننده برای کاهش تورم مفید است و در زمانی که پروتز خود را نمی پوشید باید از این جوراب ها استفاده کنید. اگر اندازه اندام شما کاهش یافته، اغلب لازم است که تناسب پروتز را تنظیم کنید. متداول ترین روش شامل اضافه یا کم کردن تعداد جوراب های پروتز است. اگر با پروتز خود از جوراب استفاده نمی کنید ، قرار ملاقات بعدی را برای تنظیم پروتز با ارتوپد فنی هماهنگ کنید.

پاشنه بلند- پروتز شما به گونه ای طراحی شده است که با کفشی با ارتفاع پاشنه ای خاص پوشیده شود. تغییر کفش به کفشی با پاشنه کوتاه تر یا بلندتر می تواند طیف وسیعی از مشکلات را ایجاد کند، که بسته به نوع پروتز از درد و ناراحتی تا مسائل ایمنی متفاوت است. قبل از تغییر ارتفاع پاشنه خود با متخصص پروتز صحبت کنید. همچنین هر روز کفش خود را چک کنید تا مطمئن شوید که به طور ایمن به پروتز وصل شده است.

Source: www.hangerclinic.com

پروتز زانو چیست؟

جراحی پروتز زانو در واقع یک عمل تعویض مفصل برای بیماران مبتلا به آرتریت شدید است. مواد مورد استفاده برای تعویض مفصل آلیاژهای فلزی هستند و یک ماده پلی اتیلن بین این دو قرار داده شده است. در صورت لزوم و در صورت  نتیجه نگرفتن بیمار  از این درمان ها ، درمان دارویی بعد از اعمال درمان های غیرجراحی بر روی بیمار انجام می شود. هدف این است که بیماران بعد از عمل جراحی تعویض زانو عادی ، بدون درد و مستقل قدم بردارند.

پروتز زانو چگونه و برای چه افرادی انجام می شود؟

این عمل جراحی در بیماران مبتلا به کلسیفیکاسیون زانو بعد از رادیوگرافی مناسب با اشعه ایکس انجام می شود. قبل از تصمیم گیری در مورد جراحی پروتز ، لازم است ارزیابی دقیقی از بیمار انجام شود. پس از این ارزیابی پروتز فقط برای بیماران مناسب انجام می شود. قبل از عمل باید شرایط عمومی دقیق معاینه شود. هر منبع عفونت یا آبسه (عفونت دندان ، آبسه ، عفونت دستگاه ادراری ، عفونت پوست یا پا) یا عفونت روده باید شناسایی و درمان شود. مجدداً باید معاینه دقیق سیستم قلب و ریه انجام شود. بیمار باید توسط متخصص ارزیابی شود. اگر هرگونه عفونت ، دیابت ، فشار خون یا ناراحتی دیگری تشخیص داده شود ، ابتدا باید این وضعیت درمان شود و جراحی تعویض زانو  به بعد از درمان موکول شود. لازم به یادآوری است که جراحی پروتز زانو عملی نیست که با عجولانه انجام شود.

نتیجه پروتز زانو چیست؟

بعد از معاینات و بررسی های دقیق ، بیمارانی که تحت عمل جراحی قرار گرفته اند ، 6-4 روز در بیمارستان خواهند ماند. روز بعد از عمل ، بیماران باید بلند شوند و در صورت امکان چند قدم بردارند. ایستادن و حرکت کردن مهم ترین مرحله از روند عمل و بهبود است. بعضی اوقات ممکن است 1 روز به تأخیر بیفتد. به طور کلی ، بیماران از روز بعد از عمل، فیزیوتراپی را شروع می کنند. این برنامه فیزیوتراپی بلافاصله پس از عمل شروع می شود و حداقل 6-3 هفته به طول می انجامد و به اندازه عمل جراحی اهمیت دارد. زیرا فیزیوتراپی برای عادت کردن سریع زانو برای حرکت و تقویت آن ضروری است. بیمار روزی که مرخص می شود باید بتواند مستقل حرکت کند، نیازهای شخصی خود را برآورده کند و از پله های کوتاه به صورت کنترل شده بالا و پایین رود.

بعد از پروتز زانو چه اتفاقی می افتد؟

پس از جراحی پروتز زانو،  بیماری که شروع به حرکت می کند می تواند تمام حرکت های یک زانوی طبیعی را انجام دهد.  باید بیمار را برای حرکت تشویق و حمایت کرد. زیرا هدف اصلی این عمل جراحی تا حد ممکن بدست آوردن حرکات از دست رفته است.

پروتز انگشت پا و دست:

از این نوع پروتزها برای شکستگی های جبران ناپذیر غضروف داخل مفصلی انگشتان پا و دست، گرفتگی انگشتان، برخی از بیماری های روماتولوژیک و آرتروز مفاصل استفاده می شود. انگشتان دست برای همه فعالیت های روزمره ما بسیار حیاتی است. به همین ترتیب ، انگشت شست پا در حمل بار نقش بسیار مهمی ایفا می کند و بیشتر بار پا را حمل می کند. انگشت شست پا برای عملکرد راه رفتن ضروری است.

پروتز به ویژه در کلسیفیکاسیون با منبع ناشناخته و شکستگی انگشت شست پا مورد استفاده قرار می گیرد. در این موارد ، مفصل انگشت شست پا تقریباً تمام حرکات خود را از دست داده است و راه رفتن و فشار روی انگشت شست سبب درد زیادی می شود.

از طرف دیگر از پروتزهای انگشت برای انگشتان دست نیز استفاده می شود. همانند شکستگی های جبران ناپذیر ، برای گرفتگی انگشتان دست ناشی از بیماری های روماتیسمی نیز می تواند انجام شود. در این موارد ، به خصوص انگشتان دست در اثر بیماری هایی مانند آرتریت روماتوئید تغییر شکل داده، خواص مفصل شروع به از بین رفتن و خم شدن می کنند. این ناهنجاری می تواند به حدی شدید باشد که فرد نتواند با دست کاری را انجام دهد. با جراحی پروتز انگشت ، سعی می شود هم ناهنجاری های انگشتان از بین برود و هم عملکرد انگشت به دست آید.

میانگین مدت زمان عمل 2-1 ساعت است و بیمار حدود 3 روز در بیمارستان می ماند. تا حد امکان بعد از عمل ، حرکت  دادن  و فیزیوتراپی آغاز می شود.

پس از 2- 1.5 ماه مفاصلی که بتوانند به طور مستقل حرکت کنند و عملکرد خود را داشته باشند به دست می آید. هدف این است که به مفصل انگشتی برسیم که تا حد امکان از نظر شکل صاف و    عملکرد فعال داشته باشد.

پروتز مچ پا:

پروتز مچ پا به دلیل شکستگی های مچ  پا، گرفتگی مفاصل مچ پا در بیماری های روماتیسمی ، کلسیفیکاسیون مچ پا قابل انجام است. نسبت به پروتزهای دیگر نسبتاً نادر هستند. با این عملیات به جای مفصل مچ پا، هم استخوان بالای ران و هم استخوان پایین پا عوض می شود و یک مفصل متحرک به دست می آید. در هر دو انتها یک فلز و در بین آن  یک ماده نرم مانند پلی اتیلن قرار داده می شود.

قبل از عمل، معاینه و برنامه ریزی کامل لازم است. برای برنامه ریزی باید از رادیوگرافی و تکنیک های تصویربرداری MR-CT استفاده شود و رباط ها و تاندون های مفصل مچ پا باید به طور دقیق مورد بررسی قرار گیرد. بنابراین ، قبل از عملیات داشتن پیش بینی کلی در مورد عملیاتی که باید انجام شود ، سودمند است.

مدت زمان عمل 2 ساعت بوده و بیمار 5-3 روز در بیمارستان بستری می شود.  تمرینات بدنی بعد از عمل و حرکت دادن باید در اسرع وقت شروع شود. در صورت امکان ، راه رفتن ، فشار و تمرینات باز کردن مفصل باید در روز بعد از عمل شروع شود و بیمار طبق شرایط پروتز به تدریج آن را افزایش دهد و 1 تا 5 ماه ادامه یابد.

پروتزهای مچ پا برای راه رفتن طبیعی طولانی مدت استفاده می شود. مانند همه کاربردهای پروتز ، تلاش برای دست آوردن مفصل مچ پایی است که با محدودیت های خاص بار را حمل کند و به حرکت بیمار کمک کند.

Source: www.melihmalkoc.com

آمادگی برای استفاده از پروتز

اندام ممکن است به علت اختلال رگهای خونی (به عنوان مثال تصلب شراین، آسیب ناشی از دیابت)، سرطان، آسیب (به عنوان مثال در حادثه موتورسواری، در حین مبارزه) یا نقص مادرزانی قطع شده یا از دست رفته باشد. به علت افزایش نرخ چاقی که تصلب شراین و دیابت را افزایش می دهد، میزان نیاز به آمپوتاسیون در حال افزایش است.

ممکن است عضو بطور کامل یا بخشی از آن قطع شود. قطع عضو اندام تحتانی ممکن است شامل پا، انگشت پا، بخشی از پا تا زیر زانو و یا بالای زانوی و یا یک پا کامل (در مفصل ران) باشد. قطع عضو حتی ممکن است از قسمت بالاتر از ران هم انجام شود. آمپوتاسیون اندام فوقانی ممکن است شامل انگشت، دست، بخشی از ساعد و یا بالای آرنج و بخشی از بازو و یا دست کامل (در شانه) باشد.

اگر فرد قسمتی از بدن را از دست بدهد، معمولا توصیه می شود که با استفاده از پروتز آن قسمت را جایگزین کند. پروتز باید در حالت حداقل بتواند به کاربر اجازه دهد تا فعالیت های روزانه (به عنوان مثال پیاده روی، خوردن، لباس پوشیدن) را به طور مستقل و راحت انجام دهد. هر چند پروتز حتی ممکن است کاربر را قادر به عملکردی مشابه قبل از قطع عضو نماید. با توجه به پیشرفت های اخیر در تکنولوژی و طراحی سوکت پروتز، پروتز های کاربردی و راحت تر در دسترس هستند. افراد با انگیزه می توانند با استفاده از پروتز کارهای فوق العاده ای انجام دهند (به عنوان مثال چتر بازی، کوهنوردی، دو ماراتن). این افراد می توانند با کمک پروتزها بدون محدودیت زندگی کنند. خواه پروتز فقط برای فعالیت هایی در خانه و یا جهت فعالیت های پرخطر استفاده شود، می تواند مزایای روانشناختی عمیقی را فراهم آورد.

اینکه پروتز تا چه میزان عملکرد فرد را بهبود می بخشد به آناتومی بیمار و چندین عامل دیگر وابسته است، از جمله:

• اندازه، پایداری و راحتی پروتز
• نوع سوکت و اجزای انتخاب شده
• اهداف کاربر، سلامت کلی، سن و فرایند ذهنی

آماده سازی پس از جراحی برای استفاده پروتز

پس از جراحی قطع عضو قسمت باقی مانده اندام باید قبل از اینکه بتوان پروتز را پوشید، بهبود می یابد. همچنین قبل از اینکه پروتز برای استفاده طولانی مدت استفاده شود، باید تورم اندام کاهش یابد. برای کمک به کاهش تورم، به بیماران آموزش داده می شود که یک جوراب الاستیک یا یک باند الاستیک بر روی اندام باقی مانده بپوشند. استفاده از جوراب همچنین سبب شکل دادن به اندام باقی مانده و جلوگیری از بی نظمی هایی می شود که می تواند پوشیدن پروتز را دشوار نماید. پوشیدن جوراب و باند گردش خون را افزایش می دهد و احتمال درد فانتوم (دردی که در قسمت قطع شده اندام احساس می شود) را کاهش می دهد. برای مدتی بعد از جراحی، زمانی که فرد از پروتز استفاده نمی کند، یک سفت کننده یا باند یا هر دوی آنها پوشیده می شود. استفاده از سفت کننده ها می تواند به کنترل تورم پس از عمل جراحی و کاهش احساس فانتوم کمک کند. اینکه تا چه زمان باید از این جوراب ها و باند ها استفاده نمود، برای هر بیمار متفاوت است.

پروتز اندام موقت

تا زمانی که تورم برطرف شود، ممکن است از پروتز موقت (آماده سازی) استفاده شود. از آنجا که این پروتز سبک بوده و استفاده از آن راحت است، برخی از متخصصان معتقدند که استفاده از پروتز موقت می تواند یادگیری استفاده از پروتز را سرعت بخشد. بعدها این پروتز با یک پروتز دائمی جایگزین می شود که دارای اجزایی با کیفیت بالا است. با این حال در این روش بیماران باید یاد بگیرند که چگونه از دو نوع پروتز مختلف استفاده کنند. یک رویکرد جایگزین، استفاده از یک پروتز با اجزای دائمی (مانند زانو، پا، دست)، اما با سوکت و فریم موقت است. از آنجا که برخی از قسمت ها یکسان باقی می مانند، این روش می تواند باعث شود بیماران سریع تر با قطعات جدید هماهنگ شوند. در هر صورت، اولین سوکت و فریم تقریبا همیشه باید در 4 تا 6 ماه بعد از قطع عضو جایگزین شود، زیرا شکل و اندازه اندام باقی مانده تغییر می کند.

یادگیری نحوه استفاده از پروتز اندام

هنگامی که پروتز به بیمار تحویل داده می شود، اصول اولیه استفاده از آن به بیماران آموزش داده می شوند:

• نحوه پوشیدن پروتز
• نحوه بیرون آوردن پروتز
• نحوه راه رفتن با پروتز

چگونگی مراقبت از پوست اندام باقی مانده و پروتز

آموزش معمولا توسط متخصص پروتز ادامه می یابد. درمانگر طب فیزیکی یک برنامه آموزش راه رفتن به همراه تمریناتی برای بهبود قدرت، انعطاف پذیری و آمادگی قلبی عروقی را برای بیمار فراهم می کند. یک درمانگر حرفه ای مهارت هایی را که برای انجام فعالیت های روزانه نیاز است، آموزش می دهد. بیماران دارای قطع عضو اندام تحتانی همچنین مهارت های پیشرفته راه رفتن را هم یاد می گیرند (به عنوان مثال، استفاده از پله ها، راه رفتن به بالا و پایین تپه، راه رفتن روی سطوح ناهموار). توانبخشی برای قطع عضوهای اندام فوقانی توسط متخصص ادامه می یابد. توانبخشی شامل تمرینات خاصی است که برای تقویت عضلات و حفظ انعطاف پذیری در اندام باقی مانده نیاز است. در توانبخشی همچنین نحوه استفاده از پروتز جهت فعالیت های روزانه به بیماران آموزش داده می شود.

زمانی که بیماران دچار مشکلاتی برای پذیرش از دست دادن اندام و استفاده از پروتز می شوند، مشاوره و یا روان درمانی می تواند کمک کننده باشد.

source: msdmanuals.com

مرکز ارتوپدی فنی تهران ، سفارش و ساخت پروتز