طراحی و مدل سازی کفش برای بیماران مبتلابه عارضه افتادگی پنجه پا، با استفاده از تجزیه وتحلیل آماری و ارگونومی

اهداف: افتادگی پا ناشی از اختلالات سیستم عصبی و ... است که می تواند الگوی راه رفتن را مختل کند. استفاده از تجهیزات توان بخشی مناسب در بهبود عملکرد حرکتی این بیماران نقش مهمی دارد. هدف این پژوهش ارائه مبانی طراحی یک کفش توان بخشی برای بهبود برخی شاخص های بیومکانیکی، شامل زاویه پنجه، گشتاور عضلانی و طول گام در بیماران مبتلابه افتادگی پا بود. یافته های این پژوهش با هدف دستیابی به مبانی طراحی است و در مرحله بعد، با افزایش تعداد نمونه ها، باید وارد مرحله طراحی برای تولید شود. روش کار: این پژوهش یک مطالعه موردی مبتنی بر شبیه سازی بیومکانیکی بود. متغیرهای مورد ارزیابی شامل زاویه پنجه پا، گشتاور عضله تیبیالیس قدامی و طول گام بودند. این متغیرها با استفاده از مدل سازی اسکلتی عضلانی در نرم افزار OpenSim و تحلیل اجزای محدود در محیط ABAQUS استخراج شدند. داده ها در چهار وضعیت شبیه سازی (کفش طراحی شده، ارتوز مرجع، بیمار و فرد سالم) مقایسه شدند. تحلیل داده ها به صورت توصیفی و براساس بررسی و مقایسه روند تغییرات شاخص های بیومکانیکی انجام شد. یافته ها: نتایج نشان داد استفاده از کفش طراحی شده موجب بهبود حدود ۸۰ درصدی زاویه پنجه پا در فاز نوسان شد. همچنین، گشتاور عضله تیبیالیس قدامی حدود ۸۵ درصد افزایش یافت و طول گام نسبت به وضعیت بیمار بهبود نشان داد. این تغییرات بیانگر بهبود نسبی شاخص های بیومکانیکی مرتبط با راه رفتن است. نتیجه گیری: این پژوهش سه شاخص کلیدی بیومکانیکی، شامل طول گام، گشتاور عضله تیبیالیس قدامی و زاویه پنجه پا را بهبود داد. همچنین، نتایج شبیه سازی موردی و نتایج آماری توصیفی نشان داد مدل پیشنهادی حرکت سیستماتیک و به هم تنیده مچ و پنجه پای بیماران افتادگی پنجه پا را به خوبی تحت کنترل درآورد.

کلیدواژه ها:

Ankle-foot orthosis ، Biomechanics ، Foot drop ، Gait analysis ، Rehabilitation ، افتادگی پنجه پا ، ارتوز مچ پا ، بیومکانیک ، تحلیل راه رفتن ، توان بخشی