10961

10961

كنترل ايستادن به كمك واكر در افراد دچار ضايعه نخاعي با استفاده از تحريك الكتريكي عملكردي

كارشناسي ارشد

برق - مهندسي پزشكي - بيوالكتريك

دي ماه 1391

دي ماه 1391

دكتر عباس عرفانيان اميدوار

چكيده با توجه به افزايش روز افزون افرادي كه به دلائل مختلف از قبيل سقوط از ارتفاع، حوادث رانندگي و بيماري¬هاي دستگاه عصبي دچار ضايعه نخاعي مي¬شوند، در حوزه توانبخشي اين افراد هر روزه دستاوردي جديد ارائه مي¬شود. يكي از روش¬هايي كه در زمينه بازتواني افراد دچار ضايعه نخاعي توجه زيادي را در ساليان اخير به خود جلب كرده، استفاده از تحريك الكتريكي عملكردي براي باز گرداندن عملكردهاي حركتي است. از جمله كاربردهاي موثر تحريك الكتريكي عملكردي، استفاده از اين سامانه براي برخاستن، ايستادن و گام برداشتن افراد فلج اندام تحتاني است. مشكلي كه افراد دچار ضايعه نخاعي هنگام استفاده از اين سامانه¬ها و به هنگام برخاستن، ايستادن و گام برداشتن با آن مواجه مي¬شوند اعمال نيروي زياد به دسته¬هاي واكر است كه نه تنها باعث آسيب مفاصل بالا تنه و خستگي فرد مي¬شود بلكه از استفاده فرد از اندام بالاتنه او جلوگيري مي¬نمايد. بنابراين سعي مي¬شود كه نيروهاي وارده توسط بالا تنه تا حد ممكن كمينه باشد. يكي ديگر از موانع استفاده از تحريك الكتريكي عملكردي خستگي زودرس عضلات تحريك شده در فرايند ايستادن طولاني است. بنابراين در اين تحقيق سعي شد كه با دنبال كردن مسيري نظام¬مند در طراحي سامانه كنترل اين موانع تا حد زيادي برداشته شوند. در اين تحقيق، ابتدا يك مدل عضلاني-اسكلتي از ايستادن به كمك واكر از فرد دچار ضايعه نخاعي به عنوان بيمار مجازي پيشنهاد ¬شده است. اين مدل شامل اندام پايين تنه و هم اندام بالا تنه و واكر است. يك راهكار كنترلي عصبي -لغزشي كه پيش¬تر در كنترل سامانه¬هاي عضلاني اسكلتي مورد آزمون قرار گرفته و موفق ظاهر شده بود بر روي اين مدل پياده¬سازي ¬شده است و در شبيه¬سازي ها توانايي اين راهكار كنترلي از جهات مختلف مورد بررسي قرار گرفته است. در گام بعدي پس از موفقيت راهكار كنترلي در حفظ وضعيت ايستادن بيمار مجازي در شبيه¬سازي¬ها به آزمايشات انساني پرداخته ¬شده است. در آزمايشات انساني راهكار كنترلي بر روي دو بيمار دچار ضايعه نخاعي در اندام تحتاني مورد ارزيابي قرار گرفته است. با توجه به عملكرد قابل قبول سامانه كنترلي حركت ايستادن به حركت برخاستن، ايستادن براي مدت طولاني و سپس نشستن تعميم يافت و با اعمال مسير سير به كنترل¬كننده¬هاي مفاصل سعي در تعقيب مسير شد. ديده شد كه كنترل كننده با كارايي بالا و با كمينه تحريك و در نتيجه خستگي كمينه مسيرها را دنبال نمود. در نتيجه استفاده از كنترل¬كننده¬هاي نيروي دست نيز ميزان فشار وارده بر دسته¬¬هاي واكر تا حد قابل قبولي كاهش پيدا كرد. به طور كل مي¬توان راهبرد كنترلي مورد استفاده در اين تحقيق را به عنوان روشي مناسب براي تحقق سيكل كامل برخاستن، ايستادن و نشستن براي استفاده افراد دچار ضايعه نخاعي در نظر گرفت كه با افزودن مسيرهاي گام برداشتن و استفاده از ابزارهاي اندازه¬گيري مي¬توان به آينده يك سامانه قابل حمل اميد داشت.