ساخت پروتز مفصل زانو برای معلولان سنگین وزن در دانشگاه شریف

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

کد خبر: ۱۲۲۲۴۱۳

تاریخ: ۰۹ خرداد ۱۳۹۶ - ۰۹:۳۵

به گزارش خبرگزاری دانا، پژوهشگران دانشکده مهندسی مکانیک این دانشگاه برای نخستین بار در کشور موفق به طراحی و ساخت دمپر مغناطیسی دورانی با کاربرد در پروتز مفصل زانو شدند.
آسایش بیشتر و افزایش کیفیت زندگی روزانه معلولان از مهم ترین موضوعات در اصلاح و بازیابی عملکردهای بیومکانیکی؛ مانند پروتز زانوی مصنوعی است.
دمپر مغناطیسی دورانی یکی از بهترین ابزارهایی 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 برای داشتن یک سیکل گیت طبیعی مهم و دستیابی به این دو عامل مهم با در نظر گرفتن محدودیت هایی؛ مانند ابعاد، اندازه و وزن 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 به راهنمایی 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 معلولان سنگین وزن را دارد.
دکتر سیدحمید موسوی دانش آموخته دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی شریف در مقطع دکتری در خصوص این طرح می گوید: ایده اولیه و ساخت پروتز مفصل زانو با استفاده از دمپر مغناطیسی دورانی از دانشگاه MIT است و شرکت Ossur در آمریکا آن را تجاری سازی کرده 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. برای نمونه گشتاور ترمزی پایین باعت می شد این نوع از پروتزها تنها برای معلولان کم وزن کاربرد داشته باشد. همچنین دیسک های بسیار نازک که در فاصله چند میکرونی کنار هم قرار گرفته بودند باعث می شود کم ترین ضربه ای دیسک ها را بهم چسبانده و حرکت دورانی پروتز را با مشکل مواجه کند. به دلیل فاصله بسیار کم بین دیسک ها از انواع سیالات مغناطیسی موجود در بازار نمی توان استفاده کرد و نیاز به سیال مغناطیسی جدید است که این امر هزینه پروتز را بسیار افزایش داده است.
دکتر موسوی افزود: با توجه به معایب بیان شده در مورد پروتزهای قبلی، هدف پروتز جدید غلبه بر معایب فوق با ارائه پیکربندی جدید از دمپر مغناطیسی دورانی با یک دیسک برای افزایش حداکثر گشتاور قابل دستیابی، سبکی و استفاده از سیال مغناطیسی موجود در بازار، برای کاهش قیمت تمام شده است. همچنین افزایش گشتاور ترمزی تولیدی با توجه با محدودیت های اندازه، ابعادی و وزنی، رسیدن به خواسته های فوق را سخت تر می کند.
پس از تلاش های سه ساله، نمونه آزمایشگاهی این پروتز ساخته و آزمایش شده و نتایج قابل قبولی بر اساس استانداردهای موجود از آن به دست آمده است. این محصول مشابه خارجی ندارد و برای تجاری سازی آن به حمایت مسئولان نیاز است.