پروتزها ابزارهای مصنوعی با هدف توان بخشی به اندام های از دست رفته یا معلول بدن هستند. این اندام ها ممکن است در تصادفات، بیماری های مختلف یا به دلیل نقص مادرزادی از دست رفته باشند. پروتزها به افراد دارای نقص عضو به منظور انجام مجدد فعالیت های روزمره، تفریح و ورزش کمک می کنند.
در سال های اخیر در زمینه تولید اندام های مصنوعی پیشرفت های زیادی شده است. مواد پلاستیکی جدید و دیگر مواد مانند فیبرکربن در تولید این اندام مصنوعی باعث استحکام بیشتر و وزن کمتر می شوند؛ همچنین میزان انرژی مورد نیاز در زمان به کارگیری از این پروتزها را محدود می کند.
انواع مختلفی از پروتزهای کربنی وجود دارد که در ادامه به بیان ویژگی های مختلف نوع پروتز پنجه کربنی می پردازیم و دلایل استفاده از آن را برای افراد با معلولیت مرتبط روشن می کنیم.
ویژگی های پروتز پنجه کربنی
در ۵ تا ۱۰ سال گذشته بیشترین مواد مورد استفاده تولید پروتزها فیبرکربن بوده است. پروتزهای مدرن به افراد زیادی به منظور احیا بخشی از ناتوانی های مربوط به اندام ها کمک زیادی می کند؛ همچنین باعث افزایش کیفیت زندگی آن ها می شود.
حتی برخی از ورزشکاران در بازی های پارالمپیک با استفاده از این پروتزها به قهرمانی های زیادی دست پیدا کرده اند. چه دلیلی سبب ایجاد محبوبیت در استفاده از پروتزهای کربنی بین افراد معلول شده است؟ آیا دلایلی مانند جذابیت بصری، قیمت مناسب، فرآیند آسان تولید یا برتری فنی که توسط علم مواد به دست آمده است؟
در ادامه به مواردی که در افراد معلول میل به استفاده از این پروتز پنجه کربنی را ایجاد می کند، می پردازیم.
بهره گیری از تکنیک های مدرن قالب گیری
از ویژگی های کلیدی پروتزهای مدرن توان ساخت سفارشی آن ها متناسب با قد، وزن و ساختار عضلانی افراد معلول است. در این صورت پروتز پنجه کربنی با فیزیک افراد مطابقت کامل دارد که این امر استفاد از آن را برای معلولان آسان تر می کند.
اگر از مواد مناسب در تولید استفاده نشود، امکان قالب گیری دقیق توسط ماشین های قالب گیری وجود ندارد؛ بنابراین بزرگترین مزیت فیبرکربن قابلیت ارتجاعی و شکل پذیری آن ها در ساخت انواع پروتزها است.
امکان انجام حرکت های متغیر؛ برتری مکانیکی
اغلب معلولان انتظار دارند که پروتزها دارای عملکرد طبیعی و شبیه به اندام واقعی باشد. تکامل هزار ساله باعث شده است که ساختار ماهیچه ها و استخوان ها در اندام مختلف نسبت به وزن مقاوم تر شود و ویژگی های گوناگونی پیدا کند.
همچنین سخاوت طبیعت اجازه نمی دهد که بخشی از بدن قوی تر یا سنگین تر از حد لازم باشد. با پیشرفت های اخیر دستگاه هایی با امکان اندازه گیری پارامترهای حرکتی و محاسبه مقاومت ساخته شده اند؛ این موضوع باعث می شود که پروتز پنجه کربنی با برتری های مکانیکی در حرکت تولید شوند.
قدرت ویژه
ماهیچه ها و تاندون ها وظیفه تسهیل حرکات بدن را برعهده دارند؛ در حالی که استخوان ها و مفاصل وزن بدن را تحمل می کنند. پروتزهایی که توسط پزشکان تایید می شوند، اغلب با عمل جراحی سرپایی داخل بدن معلولان قرار می گیرند. این نوع پروتزها وظایف استخوان ها را انجام می دهند.
بنابراین پروتزهای جایگزین استخوان باید مشابه استخوان های واقعی مقاومت مکانیکی بالایی داشته باشند. علاوه بر کربن مواد دیگری مانند چوب های معمولی، کامپوزیت های فایبر گلاس، فلزات و آلیاژهای آن یا سرامیک در ساخت پروتزهای مختلف استفاده می شوند؛ ولی مطالعات نشان داده است که کربن علاوه بر استحکام کششی و فشاری بالا در برابر شکستگی کیفیت برتری دارد.
پروتز پنجه کربنی از لحاظ قدرت مطلق و از نظر مقاومت در برابر شکستگی ها درست مانند استخوان های واقعی عمل می کند. این موضوع سبب برتری این نوع پروتزها شده است و برای ورزشکاران معلول کاربرد مناسبی دارد.
توزیع وزن ایده آل
استحکام خاص پروتزهای کربنی باعث می شود که آن ها مانند یک پای واقعی قوی باشند؛ در حالی که ۶۰ درصد سبک تر هستند. پروتزهای بسیار سبک اصلا کاربردی نیستند زیرا نوعی تداخل در وزن انسان ایجاد می شود. انجام فعالیت هایی مانند نشستن، خم شدن یا بالا رفتن با تغییر توزیع وزن مطلوب بدن انسان دشوار است.
به همین منظور از اتصالات مناسب در پروتز پنجه کربنی استفاده می شود؛ بنابراین تنظیم دقیق با اتصال وزن به مناسب ترین مکان در پروتز، پخش کردن یا تمرکز وزن در یک نقطه از مزیت های فیبر کربن است که باعث به کارگیری آن در ساخت پروتزهای پر کاربرد می شود.
در معلولیت پنجه پا توجه به انجام آسان فعالیت های حرکتی و حفظ تعادل از عوامل گرایش بیشتر به سمت پروتز پنجه کربنی است؛ همچنین میزان کمتری انرژی در هنگام استفاده از آن ها مصرف می شود و فرد احساس خستگی کمتری می کند.
بهداشت
علاوه بر توجه به استحکام از موادی که سلامت فرد معلول را تهدید می کند، نباید در ساخت پروتزها استفاده شود. مواد به کار رفته در پروتز باید دارای استانداردهای بهداشتی بوده و در برابر خوردگی، عفونت های باکتریایی و قارچی مقاوم باشند. این نوع موارد در اثر تابش اشعه ماورا بنفش، قرارگیری در برابر مواد خورنده اسیدی، شستشو و تعریق اتفاق می افتند.
پروتز پنجه کربنی به دلیل استفاده از کربن پوست انسان را تحریک نمی کند و ضد حساسیت است؛ همچنین در برابر عوامل فرسایشی مقاومت لازم را دارد.
قابلیت ارتجاعی
الاستین و میلین موجود در ماهیچه ها و تاندون ها باعث می شوند که در برخورد پا هنگام پرش حداقل انرژی مصرف شده و تقریبا تمام انرژی پتانسیل به جنبشی تبدیل شود. در این صورت به مقدار انرژی کمتری در هنگام پرش های بعدی نیاز است.
در پروتز پنجه کربنی این قانون به دلیل وجود کربن و خواص الاستیک کف آن ها به خوبی رعایت شده است؛ بنابراین برای ورزشکاران معلول که در رشته های دو و میدانی مسابقه می دهند، بسیار کمک می کند که انرژی کمی در هنگام برخورد و بلند شدن پنجه پا مصرف شود؛ یعنی اصطکاک کمی در کف این پروتزها با زمین وجود دارد.
طول عمر بیشتر
نیروهای وارده بر پروتزها ثابت نیستند و در هنگام استفاده تغییر می کنند؛ همچنین در هنگام خم شدن پروتز باید خاصیت برگشت پذیری داشته باشد و بعد از مدتی به حالت اولیه خود بازگردد؛ بنابراین این عوامل باعث بروز خرابی هایی در پروتز می شوند.
پروتزهای آلومینیومی دارای طول عمر ۱ ساله هستند. درحالی که فیبر کربن به کار رفته در پروتز پنجه کربنی باعث افزایش طول عمر این نوع پروتزها شده است؛ بنابراین نیاز معلولان به خرید مداوم پروتز کاهش پیدا می کند و مقداری از هزینه های تحمیلی بر آنان را به حداقل می رساند.
سخن آخر
اگر به فیلم ها و قصه های گذشته توجه کنید، اغلب کاپیتان های دزدان دریایی از یک پروتز پای چوبی یا دست چوبی که بر سر آن قلابی قرار داشت، استفاده می کردند. پروتزهای قدیمی به دلیل عدم انعطاف پذیری مناسب محدودیت های حرکتی معلولین را افزایش می دادند.
همین موضوع و پیشرفت سریع علم در زمینه ساخت پروتزها باعث شد که دیگر میل به استفاده از پروتزهای قدیمی به منظور جایگزینی اندام معلول وجود نداشته باشد. علم جهت فراهم سازی شرایط مناسبی برای معلولان پیش قدم شد و حاصل آن پروتزهای کربنی است.
پروتز پنجه کربنی با هدف کمک به افرادی که نقص عضو در پخش پنجه پا دارند، ساخته شده است.
از ویژگی های خاص این نوع پروتزها به عدم نیاز به مصرف انرژی زیاد در زمان استفاده، قابلیت ارتجاعی، طول عمر بیشتر، سبک و بهداشتی بودن مواد بکار رفته در آن ها اشاره می شود. این ها دلایلی هستند که معلولان را به منظور رفع محدودیت ها به سمت پروتزهای کربنی سوق می دهند.
Source: www.reinforcer.com
