خلاصه اختراع :

Hemiplegia (فلج یك سویه) یعنی فلج دست و پا و نیمی از تنه در یك طرف بدن است كه معمولاً به علت آسیب‌های مغزی ایجاد می‌شود و این وضعیت می‌تواند در كودكان یا بزرگ‌سالان دیده شود. Hemiplegia در كودكان به علت فلج مغزی ایجاد می‌شود. از علل فلج مغزی در كودكان می‌توان به بیماری‌های ژنتیكی و یا عفونت‌های ویروسی مادر در زمان بارداری (قبل از تولد), نرسیدن اكسیژن به مغز نوزاد در زمان زایمان (حین تولد) و به عفونت‌های مغزی و خونریزی های مغزی به علت ضربه (بعد از تولد) اشاره كرد. در بزرگ‌سالان علل Hemiplegia می‌تواند خونریزی های مغزی یا انسداد شریان‌های مغز توسط لخته (سكته مغزی), مننژیت, تروما, تومورهای مغزی و جراحی‌های آن‌ها اشاره كرد. از علائم فلج یك طرفه بدن می‌توان ضعف عضلات یا فلج شدن كامل آن‌ها در یك سمت بدن, كاهش توانایی كنترل حركت اندام, اسپاسم غیر ارادی عضلات, عدم تعادل در ایستادن و راه رفتن و عدم بلع مناسب را نام برد. برای رفع مشكلات این افراد از اورتزهای گوناگون استفاده می‌شود. اورتز وسیله ای است كه برای حمایت از یك عضو و یا تصحیح تغییر شكل ایجاد شده در آن عضو بكار می‌رود. اورتزهای متناسب با نوع اندام یا عضو می‌توانند در پاره ای مواقع جهت محدود كردن دامنه حركتی عضو و یا به منظور كاهش نیروهای وزنی وارده به اندام و نیز به عنوان وسایل كمكی به منظور برگرداندن توانایی‌های از دست رفته فرد بكار روند. در این بین اورتزهای اندام تحتانی شامل انواع اورتزهای ناحیه لگنی (Brace), زانو, مچ پا, انگشتان پا و كفی‌ها هستند كه می‌توانند نرم, نیمه سخت یا سخت باشند. مفصل زانوی یك فرد طبیعی و نرمال در یك سیكل كامل راه رفتن تقریبا دارای یك دامنه حركتی از 130 تا 187 درجه حالات flexion و extension است كه این بازه در یك فرد دچار Hemiplegia حدودا به 148 تا 167 كاهش می‌یابد كه ناشی از عدم توانایی كنترل حركتی و ضعف عضلانی است. هدف از انجام این تحقیق باز توانی دامنه حركتی مفصل زانوی بیمار Hemiplegia به كمك اورتز متحرك مفصل زانوست. در این راستا جهت طراحی و ساخت اورتز متحرك مفصل زانو از یك مكانیزم مكانیكی-الكتریكی شامل موتور الكتریكی DC، مجموعه مفصل‌های مكانیكی جهت ایجاد یك حركت كنترل شده از نظر سینما تیكی, استفاده از حداقل یك عدد سنسور برای اندازه گیری زاویه flexion و extension مانند LVDT, سیستم تأمین انرژی اورتز و سیستم كنترل شامل یك میكرو كنترلر AVR از سری ATMEGA با برنامه نویسی مانند زبان BASIC جهت كنترل الكتریكی كل سیستم در مراحل مختلف حركتی بیمار استفاده می‌شود. عملكرد كلی سیستم به این صورت است كه با توجه به سیكل كامل راه رفتن كه به ترتیب شامل حركات Flexion و Extension در مفصل زانو است، در هنگام آغاز راه رفتن اورتز در فاز Passive است در این هنگام بیمار به طور ارادی تا حدی عمل Flexion را انجام می دهد سپس سنسور اندازه گیری, زاویه حركتی زانو را اندازه گیری نموده و جهت مقایسه با میزان Flexion یك فرد نرمال به سیستم كنترل می فرستد. سیستم كنترل مقدار باقیمانده از عمل فلكشن را تعیین و جهت انجام به موتور DC فرمان می دهد و به این ترتیب اورتز وارد فاز Active می شود. پس از انجام كامل عمل Flexion اورتز مجددا وارد فاز Passive شده و به بیمار اجازه انجام عمل Extension به طور ارادی داده می شود و مراحل فوق این بار برای انجام عمل كامل Extension تكرار می شود. لازم به ذكر است جهت تست بالینی اورتز تهیه شده, وسیله مذكور بر روی مفصل پای آسیب دیده افراد Hemiplegia بسته شده و از طریق مار كر گذاری و تصویربرداری در صفحه Sagittal میزان دامنه حركتی مفصل پای آسیب دیده قبل و بعد از استفاده از اورتز نسبت به میزان دامنه حركتی پای سالم مورد ارزیابی قرار می‌گیرد و برای اطمینان از نحوه عملكرد اورتز, این كار بر روی حداقل پنج بیمار Hemiplegia تكرار شد.