أنواع الأذرع الاصطناعية للأطراف العلوية - Aether Biomedical

قبل صياغة وصفة الطرف الاصطناعي لأي مبتور في الطرف العلوي، يجب على أخصائي الأطراف الاصطناعية تقييم وفحص حالة الطرف المتبقي لدى المريض بعناية فيما يتعلق بالخصائص التشريحية والفسيولوجية المختلفة، بالإضافة إلى مختلف الفحوصات الحسية والحركية الأخرى. وبعد التقييم، يناقش أخصائي الأطراف الاصطناعية النطاق الواسع من الخيارات المتاحة وأنواع مكونات الطرف الاصطناعي مع المريض وفريق إعادة التأهيل، ثم يقرر الوصفة الأنسب لاحتياجاته.

تشمل المكونات المختلفة المستخدمة عادةً في أي ذراع اصطناعية تجويفًا (Socket) لتثبيت الطرف الاصطناعي بالطرف، ونظام تعليق لإبقاء الطرف في موضعه، وجهازًا طرفيًا (يدًا أو خطافًا) يؤدي الأنشطة، إلى جانب مفاصل اصطناعية مختلفة مثل الرسغ والمرفق والكتف التي توفر حركات مختلفة للمستخدم.

تختلف الأطراف الاصطناعية للطرف العلوي في طريقة عملها وكذلك في آليات التحكم الخاصة بها. وبحسب احتياجات المريض، قد يصف أخصائي الأطراف الاصطناعية ذراعًا اصطناعية فعالة أو سلبية. وبالمثل، يمكن لأي مستخدم أن يختار إما استخدام قوة جسمه للتحكم في الذراع الاصطناعية أو استخدام مصادر طاقة خارجية للتحكم فيها.

الأذرع الاصطناعية السلبية

الذراع الاصطناعية السلبية، كما يوحي الاسم، لا توفر أي حركات. هذه الأطراف الاصطناعية السلبية تحاكي بنية الذراع واليد و/أو الأصابع، وتُوصف لأسباب تجميلية. ويتركز اهتمامها على المظهر الجمالي للجسم أكثر من الوظيفة. توفر هذه الأذرع الاصطناعية للمبتورين حلًا خفيف الوزن لتثبيت الأشياء مع الحفاظ على صورة جسدية طبيعية. وفي بعض الأحيان، عند الحاجة، تُجهَّز الأطراف الاصطناعية بمفاصل توفر مدى مختلفًا من الحركة لوضع مفاصل الجسم بزوايا محددة. وغالبًا ما تأتي الأذرع الاصطناعية السلبية مجهزة بأجهزة متخصصة بدلًا من اليد الاصطناعية، مثل خطاف اصطناعي يُستخدم لأنشطة محددة. تتوفر الأطراف الاصطناعية السلبية إما كأجهزة ثابتة أو أجهزة قابلة للضبط. فالأذرع الاصطناعية الثابتة ساكنة ولا تتحرك إطلاقًا، بينما تتكون الأذرع الاصطناعية القابلة للضبط من آلية إمساك قابلة للتعديل أو تتضمن مكونات يمكن ضبطها على زوايا مختلفة، باستخدام الجانب السليم أو بدفعها على أجسام أخرى. 

الأذرع الاصطناعية الفعالة

تتيح الأذرع الاصطناعية الفعالة للمبتور أداء حركات ووظائف مختلفة للطرف العلوي «بشكل نشط». وتعمل الأذرع الاصطناعية الفعالة عبر مصادر خارجية أو باستخدام عضلات ومفاصل جسم المريض نفسه للتحكم بالطرف الاصطناعي وتحريكه. توفر هذه الأجهزة المعقدة للمرضى أقصى قدر من الوظيفة والأداء. كما تُمكّن المرضى من التحكم في الفتح/الإغلاق وكذلك حركة المكونات الاصطناعية المختلفة، مثل اليد الاصطناعية.

تختلف الأطراف الاصطناعية الفعالة بحسب آليات التحكم الأساسية فيها، مثل الذراع الاصطناعية المعتمدة على قوة الجسم، أو الذراع الاصطناعية ذات الطاقة الخارجية، أو النظام الاصطناعي الهجين.

يحتاج المرضى أحيانًا أيضًا إلى أذرع اصطناعية مُصنّعة حصريًا تتيح لهم أداء مهمة معينة أو ممارسة هواية، أي أطراف اصطناعية مخصصة لنشاط محدد.

الأذرع الاصطناعية المعتمدة على قوة الجسم

في الأذرع الاصطناعية المعتمدة على قوة الجسم، يتم التحكم في المكونات الاصطناعية بواسطة حركات وقوى جسم المستخدم نفسه. وتُنقل القوة المطلوبة للتحكم في المكونات وتحريكها ميكانيكيًا من العضلات المتبقية لدى المستخدم، عبر كابل حزام متصل بالمكوّن الاصطناعي المستهدف. وبالنسبة للمبتورين ذوي مستوى البتر الأعلى (مثل فصل مفصل الكتف) حيث يكون جزء كبير من الطرف مفقودًا، تُنقل قوة العضلات المطلوبة من الجانب المقابل. توفر الأطراف الاصطناعية المعتمدة على قوة الجسم تغذية راجعة لمسية جيدة للمستخدم حول البيئة المحيطة، وغالبًا ما تؤدي وظيفة طرف ممتد. هذه الأطراف أبسط في الاستخدام، وأكثر متانة، وتتطلب صيانة أقل، وغالبًا ما تكون أكثر جدوى من حيث التكلفة. ومع ذلك، فإن القوة المناسبة والقدرة اللازمة لتشغيل الذراع الاصطناعية بشكل مريح تعتمد على عدد من عوامل المريض، بما في ذلك القوة، ووضعية الجسم، ومدى الحركة المتاح في المفاصل التشريحية. العيب الرئيسي لاستخدام الطرف الاصطناعي المعتمد على قوة الجسم هو أنه يسبب عدم الراحة ويقيّد حركة المريض بسبب نظام الكابلات والأحزمة محكم الملاءمة.

الأذرع الاصطناعية ذات الطاقة الخارجية

تستخدم الأذرع الاصطناعية ذات الطاقة الخارجية مصادر طاقة خارجية للتحكم في المكونات الاصطناعية وتحريكها. توفر هذه الأنظمة الاصطناعية حركات فعالة للمريض دون استخدام قوى العضلات المتبقية لدى المريض نفسه. وغالبًا ما تستخدم الأطراف الاصطناعية ذات الطاقة الخارجية مستشعرات ووسائل إدخال أخرى لالتقاط الإشارات الكهربائية من العضلات المتبقية. وتتكون هذه الأنظمة من بطاريات، وأقطاب كهربائية، ومحركات، ومفاتيح، والعديد من المكونات الإلكترونية الأخرى التي تُكمل مسار عمل الطرف الاصطناعي. ثم تُضخَّم الإشارات الحيوية الكهربائية وتُعالَج وتُحوَّل بطريقة يمكن بعدها استخدامها للتحكم في الذراع الاصطناعية. ونظرًا لأن هذه الأذرع الاصطناعية تعمل بمصادر خارجية، فإن قوة قبضتها غالبًا ما تكون أكبر من قوة المكونات المعتمدة على قوة الجسم. ومن الخصائص الأساسية لأي ذراع اصطناعية ذات طاقة خارجية أنها توفر نوعًا من التحكم الاصطناعي غير الإرادي (منعكس)، حيث يتحكم النظام الاصطناعي في الذراع الاصطناعية رغم أن المستخدم لا يكون واعيًا بالقرارات التي يتم اتخاذها. وعادةً لا تتطلب الأطراف الاصطناعية ذات الطاقة الخارجية أي أحزمة إضافية أو أنظمة كابلات محيطة لتثبيت الطرف الاصطناعي في مكانه، لذلك فهي أقل تقييدًا وتسمح بحرية حركة أكبر للمستخدمين. علاوة على ذلك، يمكن تشغيل النظام بنشاط باستخدام قوة وقدرة محدودتين.

الأذرع الاصطناعية الهجينة

الأذرع الاصطناعية الهجينة هي مزيج من مكونات اصطناعية معتمدة على قوة الجسم ومكونات تعمل بالطاقة الخارجية. توازن هذه الأذرع بين وزن الطرف الاصطناعي وتكلفته، وقد أظهرت في كثير من الأحيان نتائج أفضل. وعادةً ما يفضل أخصائيو الأطراف الاصطناعية وصف الأنظمة الهجينة للمبتورين الذين لديهم فقدان كبير في الطرف، أي حالات البتر عالية المستوى، لأن هؤلاء المبتورين يحتاجون إلى عدة مكونات اصطناعية متحركة لأداء مهامهم اليومية باستخدام الذراع الاصطناعية. وتشمل فوائد استخدام الأذرع الاصطناعية الهجينة سهولة التشغيل، وخفة الوزن مقارنةً بذراع اصطناعية إلكترونية بالكامل، مع قوى قبض أكبر مقارنةً بالأذرع الاصطناعية المعتمدة على قوة الجسم. كما تتيح الأذرع الاصطناعية الهجينة للمستخدم التحكم في المرفق وكذلك اليد الاصطناعية (والرسغ) في وقت واحد.

الأذرع الاصطناعية الخاصة بالنشاط

الأذرع الاصطناعية الخاصة بالنشاط هي أطراف اصطناعية مصممة خصيصًا يستخدمها المبتورون لمختلف الأنشطة الترفيهية أو المهنية، مثل البستنة، وممارسة الرياضة، وصيد الأسماك، والأعمال اليدوية الشاقة، والسباحة. وتُوصف هذه الأطراف الاصطناعية عادةً لأولئك المبتورين الذين يرغبون في أداء نشاط محدد لكنهم معرضون لخطر تلف الطرف المتبقي بسبب ذلك النشاط، أو لأولئك الذين لا تكون أطرافهم الاصطناعية مناسبة لأداء ذلك النشاط بعينه. تتكون الأطراف الاصطناعية الهجينة من واجهة تجويف مصممة خصيصًا، ونظام تعليق، وجهاز طرفي هو الأنسب لأداء النشاط المطلوب، على سبيل المثال جهاز طرفي يتيح خيار تركيب أدوات البستنة أو جهاز طرفي يسمح للمبتور باستخدام خيط صيد.  يمكن أن تكون الأطراف الاصطناعية الهجينة سلبية أو فعالة، حسب احتياجات المستخدم.

يعتمد نوع النظام الاصطناعي الأنسب لأي مريض معين دائمًا على عدد كبير من العوامل المختلفة، ويجب دائمًا تحديده بعد تقييم شامل وتوافق بين المستخدم وأخصائي الأطراف الاصطناعية وأعضاء آخرين في فريق إعادة التأهيل.