ساخت پروتز مفصل زانوی معلولان سنگین وزن توسط پژوهشگران «شریف»

پژوهشگران دانشگاه صنعتی شریف موفق به طراحی و ساخت دمپر مغناطیسی دورانی با کاربرد در پروتز مفصل زانو برای معلولین سنگین وزن شدند.

به گزارش دیده‌بان علم ایران  دستیابی به آسایش بیشتر و افزایش کیفیت زندگی روزانه معلولین از مهمترین مسائلی است که در اصلاح و بازیابی عملکردهای بیومکانیکی مانند پروتز زانوی مصنوعی مورد توجه قرار می گیرد.

دمپر مغناطیسی دورانی یکی از بهترین ابزاری است که می توان از آن به عنوان پروتز زانو استفاده کرد. در این پروتز، دسترسی به گشتاور ترمزی بالا در حالت اعمال میدان و گشتاور پایین در حالت بدون میدان جهت داشتن یک سیکل گیت طبیعی بسیار پر اهمیت می باشد که دستیابی به این دو مهم با در نظر گرفتن محدودیت هایی مانند ابعاد، اندازه و وزن بسیار دشوار است.

در همین راستا، پروژه طراحی و ساخت یک نمونه آزمایشگاهی دمپر مغناطیسی دورانی با کاربرد در پروتز مفصل زانو در قالب رساله دوره دکتری سیدحمید موسوی تحت راهنمايي دکتر حسن صیادی در دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی شریف انجام شده است.

دمپر دورانی ساخته شده، دارای پره تی شکل با سطح بیرونی قوس دار است که با ابعاد کوچک و وزن پایین توانایی تولید گشتاور ترمزی مورد نیاز برای معلولین سنگین وزن را دارد.

دکتر سیدحمید موسوی دانش آموخته دانشکده ی مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی شریف در مقطع دکتری در خصوص این طرح گفت: ایده اولیه و ساخت پروتز مفصل زانو با استفاده از دمپر مغناطیسی دورانی از دانشگاه MIT بوده است که توسط شرکت Ossur در آمریکا تجاری سازی شده است. سپس یک گروه علمی متشکل از دانشگاه ایسلند و خود شرکت Ossur عملکرد پروتز مفصل زانوی قبلی را بهبود دادند.

وی خاطرنشان می کند؛ نمونه های پیشین معایبی مانند تولید گشتاور ترمزی کم، نیاز به سیال مغناطیسی خاص و حساسیت به ضربه های خارجی داشتند. بعنوان مثال گشتاور ترمزی پایین باعت می شد که این نوع از پروتزها تنها برای معلولان کم وزن کاربرد داشته باشد. همچنین دیسکهای بسیار نازک که در فاصله چند میکرونی در کنار هم قرار گرفته بودند باعث می‌شود کمترین ضربه ای دیسکها را بهم چسبانده و حرکت دورانی پروتز را با مشکل مواجه کند. بدلیل فاصله بسیار کم بین دیسکها از انواع سیالات مغناطیسی موجود در بازار نمی‌توان استفاده کرد و نیاز به سیال مغناطیسی جدید می باشد که این امر باعث شده است که هزینه پروتز بسیار گران شود.

دکتر موسوی اظهار کرد: با توجه به معایب بیان شده در مورد پروتزهای قبلی، هدف پروتز جدید غلبه بر معایب فوق با ارائه یک پیکربندی جدید از دمپر مغناطیسی دورانی با یک دیسک برای افزایش حداکثر گشتاور قابل دستیابی، سبکی و استفاده از سیال مغناطیسی موجود در بازار، به منظور کاهش قیمت تمام شده می باشد. همچنین افزایش گشتاور ترمزی تولیدی با توجه با محدودیت های اندازه، ابعادی و وزنی، رسیدن به خواسته های فوق را سخت تر می کند.

به گفته سازندگان، پس از تلاش های سه ساله، نمونه آزمایشگاهی این پروتز ساخته و تست شده است و نتایج قابل قبولی بر اساس استانداردهای موجود داشته است. این محصول مشابه خارجی ندارد و برای تجاری سازی نیازمند حمایت مسوولان است.

انتهای پیام