اسکلت‌های بیرونی رباتیک به عنوان یک ابزار توانبخشی ظهور کرده‌اند. ابزاری که به ایستادن و راه رفتن بیماران پس از آسیب نخاعی (SCI) کمک می‌کند. در اینجا دو زمینه اصلی مربوط به طراحی اسکلت‌های بیرونی و مزایای استفاده از آن پس از آسیب نخاعی را بررسی می‌کنیم. چشم‌انداز طراحی به نگرانی‌های ایمنی، زمان پوشیدن و سرعت اسکلت‌های بیرونی اشاره دارد. از چشم انداز سلامتی عواملی چون فعالیت بدنی، زخم‌های فشاری و سلامت استخوان را بررسی می‌کنیم. با مجله فناوریهای توان‌افزا و پوشیدنی همراه باشید.
مزایا و محدودیت ها از چشم انداز سلامتی
اسکلت های بیرونی و سطح آسیب نخاعی
۵۵٪ از جمعیت آسیب نخاعی را افراد تتراپلژی تشکیل می‌دهند. فناوریهای رایج کنونی که توسط سازمان غذا دارو تأیید شده است به دلیل نگرانی در مورد ایمنی، برای افراد با آسیب نخاعی C7 و زیر آن مورد استفاده قرار می‌گیرند. سطح آسیب به این دلیل مهم است که برای نگه داشتن دستگاه کمکی (واکر یا عصا) و تغییر وزن در هنگام راه رفتن به عملکرد دست نیاز است. عدم توانایی دست موجب می‌شود تعداد قابل توجهی از این جمعیت (با سطح آسیب C1 تا C5) شرایط بهره‌مندی از این فناوری را نداشته باشند.
شرکت‌هایی (REX) برای حل این مسئله ظهور کرده‌اند و اجازه می‌دهند افراد از دستگاه با یک جوی‌استیک یا کنترل کننده بدون تکیه بر عملکرد دست استفاده کنند. در سایر اسکلت‌های بیرونی تأیید شده، داشتن عملکرد مناسب دست برای آغاز راه رفتن، کنترل دستگاه کمکی، کمک به تغییر وزن بدن و ایجاد تعادل در حالت ایستاده بسیار مهم است.
اسکلت های بیرونی و وزن و ترکیب بدن
دو سوم افراد مبتلا به آسیب نخاعی دارای اضافه وزن یا چاقی هستند. اسکلت‌های بیرونی با کمک به کاهش زمان نشستن، افزایش سطح فعالیت بدنی و بهبود پارامترهای ترکیب بدن، جنگ با سندرم چاقی را تسهیل می‌کنند. با این حال، فناوری موجود تنها به کسانی که وزن بدن آنها کمتر از ۱۰۰ کیلوگرم است (۲۲۰ پوند) محدود می‌شود. این ممکن است تعداد قابل توجهی از افراد را از بهره‌مندی از این فناوری محروم کند. از طرفی این می‌تواند انگیزه‌ای باشد تا افراد دچار آسیب نخاعی سعی کنند با رژیم غذایی یا استفاده از دیگر تجهیزات وزن خود را کم کنند.
نکته مهم دیگر این است که اسکلت بیرونی با کاهش توده چربی و افزایش توده بدون چربی موجب بهبود پارامترهای ترکیب بدن می‌شود. کاهش توده چربی موجب بهبود پارامترهای سلامت قلبی-متابولیکی پس از آسیب نخاعی می‌شود.
اسکلت‌های بیرونی و فعالیت بدنی
عدم تحرک بدنی یکی از مشکلات آسیب نخاعی است که منجر به افزایش زمان نشستن می‌شود. نشستن طولانی مدت یک عامل خطر برای بیماری‌های قلبی عروقی، سرطان و همچنین عاملی برای افزایش مرگ و میر ناشی از همه این عوامل است. یک نکته بسیار مهم که باید مورد توجه قرار گیرد، پایین بودن هزینه متابولیسم حین آموزش با اسکلت بیرونی است. تناسب قلب و تنفس به عنوان یک ویژگی کلیدی برای تعیین سلامت کلی مورد استفاده قرار می‌گیرد. افراد مبتلا به آسیب نخاعی باید حداقل ۲۰ دقیقه ورزش هوازی با شدت متوسط تا شدید را سه بار در هفته انجام دهند تا تناسب قلب و تنفس خود را بهبود بخشند.
بنابر اعلام سازمان بهداشت جهانی، فعالیت فیزیکی به عنوان حرکات بدنی ناشی از عمل عضلات تعریف می‌شود که موجب افزایش مصرف انرژی می‌شود. اسکلت‌های بیرونی حرکت انفعالی اندام تحتانی را بدون انقباض عضلانی فراهم می‌کنند. این موجب جذب اکسیژن و مصرف انرژی کم می‌شود. بنابراین، استفاده از تحریک عملکردی الکتریکی (FES) همراه با آموزش اسکلت بیرونی یک روش مؤثر برای جبران این مشکل و انقباض عضلانی و افزایش مصرف انرژی می‌باشد. در حال حاضر، برخی شرکت‌ها ترکیبی از اسکلت بیرونی و این ویژگی‌ها را ارائه می‌دهند. سیستم ترکیبی بر زمان تأخیر الکترومکانیکی و خستگی عضلات غلبه می‌کند و موجب بکارگیری توازن عضلانی و رباتیک هنگام راه رفتن می‌شود.
اسکلت‌های بیرونی و دامنه حرکت
انقباضات مفصلی در ناحیه باسن، زانو و مفصل مچ پا مشکل دیگری است که احتمالاً شرکت در برنامه آموزش اسکلت بیرونی را محدود می‌کند. افراد مبتلا به آسیب نخاعی باید دامنه حرکات اکستنشن مفصل ران را ۱۰ تا ۱۵ درجه و اکستنشن زانو را با فلکشن کمتر از ۱۰ درجه در حالت خوابیده یا ایستاده با مفصل مچ پا در موقعیت خنثی بدست آورند.
ممکن است شرکت کنندگانی که موفق به دستیابی به این دامنه حرکتی نمی‌شوند در یک برنامه کششی برای بهبود انعطاف‌پذیری عضلات اطراف این مفاصل شرکت کنند. یک برنامه کششی گسترده ممکن است تا ۶ ماه طول بکشد تا دامنه حرکت ۶ تا ۱۰ درجه بهبود یابد. شایان ذکر است که حفظ دامنه حرکتی عملکردی حین جابجایی برای بهبود عصبی پس از آسیب نخاعی ضروری است. در مقایسه با سایر اشکال راه رفتن همچون ارتز پا، جابجایی با اسکلت بیرونی بهبود طبیعی نسبت به روش‌های جبرانی استفاده از عضلات تنه را به دنبال دارد.
اسکلت بیرونی و سلامت استخوان‌ها
۶۰ درصد از افراد مبتلا به آسیب نخاعی از پوکی استخوان رنج می‌برند. یک بیماری پیشرونده که منجر به از دست رفتن استخوان می‌شود، بویژه در استخوان ران و استخوان درشت‌نی. الگوی از دست دادن استخوان در افراد مبتلا به آسیب نخاعی با جمعیت بالینی دیگر متفاوت است و معمولاً از آن به عنوان پوکی استخوان نوروژنیک یاد می‌شود. بیشترین میزان از دست دادن استخوان در ۱۲ تا ۲۴ ماه نخست پس از آسیب نخاعی اتفاق می‌افتد و طی ۳ تا ۸ سال پس از آسیب به حالت ثابت می‌رسد.
افزون بر این، افراد مبتلا به آسیب نخاعی احتمالاً شکستگی اندام تحتانی را تجربه می کنند که ممکن است نزدیک به چند ماه تا یک سال نیاز به تحمل وزن با استفاده از یک قاب ایستاده یا هر وسیله کمکی دیگری داشته باشند. حساسیت بالای شکستگی در این مناطق ممکن است بی‌حرکتی و به دنبال آن عواقب دیگری در سلامتی داشته باشد، مانند انقباضات مفصلی و زخم‌های فشاری. پزشکان از روش‌های مختلف تصویربرداری سلامت استخوان پس از آسیب نخاعی را بررسی می‌کنند. روش‌های مختلفی برای ارزیابی دو بعدی سلامت استخوان و ارزیابی حجمی ۳ بعدی از ساختار استخوان وجود دارد. نظارت بر سلامت استخوان در افراد مبتلا به آسیب نخاعی به عنصری اساسی برای هر برنامه توانبخشی تبدیل شده است.
بنابراین، به شدت توصیه می‌شود که پیش از آموزش اسکلت بیرونی، همه افراد مبتلا به آسیب نخاعی از نظر زانو و باسن و مفصل مچ پا اسکن شوند. برای ارزیابی خطر شکستگی شرکت کنندگان در استخوان درشت‌نی یا استخوان پاشنه حین تمرین ایستاده یا راه رفتن با اسکلت بیرونی، انجام معاینه اشعه ایکس در مفاصل مچ پا ضروری است. این امر احتمالاً تعداد قابل توجهی از شرکت کنندگان را از مشارکت در برنامه‌های آموزشی اسکلت بیرونی منع می‌کند.
اسکلت بیرونی و زخم‌های فشاری
۷۰٪ تا ۷۵٪ از افراد مبتلا به آسیب نخاعی در طول زندگی خود با تغییرات چشمگیر در ساختارهای پوستی و زخم‌های فشاری رو به رو می‌شوند. اسکلت‌های بیرونی دارای مهار و بندهایی برای کمک به حفظ حالت ایستا و پویا در هنگام ایستادن و راه رفتن دارند. این تسمه‌ها احتمالاً موجب آسیب به بافت نرم می‌شوند و ممکن است منجر به زخم‌های فشاری شوند. پژوهشگران برای دور زدن این مشکل از حسگرهای فشار برای کنترل فشار وارده توسط رابط‌های فیزیکی انسان و ماشین و ارائه بازخورد در مورد سطح فشار به پوست و بدن استفاده می‌کنند. این حسگرهای فشار با حفظ فشار در محدوده‌ای مشخص مانع ایسکمی و نکروز می‌شوند تا گردش خون کافی برای حفظ اکسیژن رسانی بافت فراهم شود. بنابراین، پزشکان بالینی که با اسکلت‌های بیرونی کار می‌کنند، باید مناطق مختلف تحت فشار پوست را بررسی کنند، به ویژه هنگام کار با آسیب کامل نخاعی کامل.
>> اسکلت های بیرونی رباتیک: محدودیت ها و مزایای بالقوه (بخش نخست)
منبع: doi: ۱۰٫۵۳۱۲/wjo.v9.i9.112
«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوریهای توان افزا و پوشیدنی) مجاز است.»
