कृत्रिम घुटने के तंत्र

कृत्रिम घुटने के तंत्र ट्रांसफ़ेमोरल (घुटने के ऊपर) प्रोस्थेसिस के आर्टिकुलेटिंग घटक होते हैं जो यह नियंत्रित करते हैं कि चलते समय घुटना कैसे मुड़ता है और ढहने का प्रतिरोध करता है। उन्हें खड़े होने की स्थिति में जब अंग पर भार पड़ता है तो घुटने को स्थिर रखना चाहिए और स्विंग के दौरान इसे सुचारू रूप से मोड़ने की अनुमति देनी चाहिए, और डिज़ाइन सरल यांत्रिक हिंज से लेकर हाइड्रोलिक और माइक्रोप्रोसेसर-नियंत्रित इकाइयों तक होते हैं जो वास्तविक समय में अपने व्यवहार को समायोजित करते हैं।

Definition

एक कृत्रिम घुटने का तंत्र ट्रांसफ़ेमोरल प्रोस्थेसिस का आर्टिकुलेटिंग जोड़ है जो यांत्रिक, हाइड्रोलिक, वायवीय, या माइक्रोप्रोसेसर-आधारित साधनों का उपयोग करके गति और प्रतिरोध को विनियमित करने के लिए स्टांस-फेज स्थिरता और नियंत्रित स्विंग-फेज फ्लेक्सन प्रदान करता है।

Scope

यह विषय चाल चक्र के दौरान कृत्रिम घुटने के कार्य, मुख्य तंत्र वर्गों — एकल-अक्ष और पॉलीसेन्ट्रिक, घर्षण- और द्रव-नम, और माइक्रोप्रोसेसर-नियंत्रित घुटने — और स्थिरता, गिरने और गतिशीलता पर उनके प्रभावों के साक्ष्य को शामिल करता है। यह घुटने के घटकों का एक संदर्भ अवलोकन है, न कि कोई नुस्खा या फिटिंग गाइड।

Core questions

• एक कृत्रिम घुटना स्विंग-फेज फ्लेक्सन की अनुमति देते हुए भी स्टांस स्थिरता कैसे प्रदान करता है?
• एकल-अक्ष, पॉलीसेन्ट्रिक, हाइड्रोलिक और माइक्रोप्रोसेसर-नियंत्रित घुटने कैसे भिन्न होते हैं?
• माइक्रोप्रोसेसर नियंत्रण से कौन से कार्यात्मक और सुरक्षा लाभ, जैसे कि कम गिरना, जुड़े हुए हैं?
• इन लाभों को कैसे मापा जाता है, और साक्ष्य कितना मजबूत है?

Key concepts

• स्टांस-फेज स्थिरता
• स्विंग-फेज नियंत्रण
• एकल-अक्ष बनाम पॉलीसेन्ट्रिक घुटने
• घर्षण, वायवीय, और हाइड्रोलिक डैम्पिंग
• माइक्रोप्रोसेसर नियंत्रण
• स्वैच्छिक बनाम अंतर्निहित स्थिरता
• ठोकर से उबरना और गिरने का जोखिम

Mechanisms

एक कृत्रिम घुटने को फ्लेक्सन का प्रतिरोध करना चाहिए जब अंग पर भार पड़ता है ताकि वह मुड़े नहीं, फिर भी स्विंग के दौरान फ्लेक्सन की अनुमति देनी चाहिए ताकि पैर जमीन से ऊपर उठ सके। एकल-अक्ष घुटने एक बिंदु के चारों ओर घूमते हैं और स्थिरता के लिए संरेखण और उपयोगकर्ता के कूल्हे के नियंत्रण पर निर्भर करते हैं; पॉलीसेन्ट्रिक (बहु-बार लिंकेज) घुटने अपनी प्रभावी घूर्णन केंद्र को स्थानांतरित करते हैं ताकि अंतर्निहित स्टांस स्थिरता और पैर की उंगलियों की निकासी में सहायता मिल सके। घर्षण, वायवीय, या हाइड्रोलिक इकाइयाँ स्विंग को नम करती हैं ताकि ताल बदल सके। माइक्रोप्रोसेसर-नियंत्रित घुटने सेंसर और एक नियंत्रक जोड़ते हैं जो हाइड्रोलिक या मैग्नेटोरियोलॉजिकल प्रतिरोध को पल-पल समायोजित करता है, ठोकर लगने से रोकने में मदद करने के लिए स्टांस प्रतिरोध बढ़ाता है और चलने की गति के अनुसार स्विंग को ट्यून करता है। इन तंत्रों का मूल्यांकन स्थिरता, गिरने, गतिशीलता और ऊर्जा लागत के मापों के माध्यम से किया जाता है।

Clinical relevance

घुटने के तंत्र का व्यवहार इस बात को प्रभावित करता है कि कोई व्यक्ति कितनी आत्मविश्वास से चलता है, ढलानों और सीढ़ियों को कैसे संभालता है, और गिरने से कैसे बचता है, ये सभी ट्रांसफ़ेमोरल विच्छेदन के बाद केंद्रीय चिंताएँ हैं, इसलिए विकल्पों को समझना पुनर्वास में साझा निर्णयों को सूचित करता है। यह विषय संदर्भ और शिक्षा के लिए घटकों और साक्ष्य को दर्शाता है; यह व्यक्तिगत नुस्खा या फिटिंग मार्गदर्शन प्रदान नहीं करता है।

Evidence & guidelines

व्यवस्थित समीक्षाएँ बताती हैं कि माइक्रोप्रोसेसर-नियंत्रित घुटने कुछ उपयोगकर्ताओं, विशेष रूप से सीमित सामुदायिक एम्बुलेटरों के लिए कम ठोकर और गिरने और बेहतर गतिशीलता सहित लाभों से जुड़े हैं, लेकिन वे विषम अध्ययन डिज़ाइन और परिणाम उपायों को भी नोट करते हैं। समीक्षाएँ इस बात पर जोर देती हैं कि प्रभाव का आकार भिन्न होता है और लाभों को लागत और व्यक्तिगत लक्ष्यों के मुकाबले तौला जाना चाहिए।

History

कृत्रिम घुटने सरल बंद और निरंतर-घर्षण हिंज से लेकर पॉलीसेन्ट्रिक लिंकेज और द्रव-नियंत्रित (वायवीय और हाइड्रोलिक) इकाइयों तक विकसित हुए जो परिवर्तनीय-ताल स्विंग नियंत्रण प्रदान करते हैं। 1990 के दशक से माइक्रोप्रोसेसर-नियंत्रित घुटनों की शुरुआत ने सेंसर-संचालित, वास्तविक समय में प्रतिरोध का समायोजन लाया, जो अनुकूली स्टांस और स्विंग नियंत्रण की ओर एक बदलाव को चिह्नित करता है।

Debates

किन उपयोगकर्ताओं के लिए माइक्रोप्रोसेसर-नियंत्रित घुटने अपनी लागत को उचित ठहराते हैं?

समीक्षाएँ माइक्रोप्रोसेसर घुटनों के कार्यात्मक और सुरक्षा लाभ पाती हैं, जिसमें सीमित सामुदायिक एम्बुलेटर भी शामिल हैं, लेकिन साक्ष्य की गुणवत्ता और प्रभाव के आकार में परिवर्तनशीलता, साथ ही उच्च लागत और वजन के कारण, उपयुक्त उम्मीदवारी की सीमाएँ विवादित रहती हैं।

Seminal works

• kannenberg-2014
• theeven-2013
• hahn-2021

Frequently asked questions

माइक्रोप्रोसेसर-नियंत्रित कृत्रिम घुटना क्या है?

यह एक कृत्रिम घुटना है जो चाल चक्र के दौरान वास्तविक समय में फ्लेक्सन के प्रतिरोध को समायोजित करने के लिए सेंसर और एक ऑनबोर्ड माइक्रोप्रोसेसर का उपयोग करता है, जिसका उद्देश्य विशुद्ध रूप से यांत्रिक घुटनों की तुलना में स्टांस स्थिरता और स्विंग नियंत्रण में सुधार करना है।

एक कृत्रिम घुटने को स्थिरता और फ्लेक्सन को संतुलित क्यों करना चाहिए?

जब अंग पर भार पड़ता है तो घुटने को मुड़ने का प्रतिरोध करना चाहिए ताकि वह ढहे नहीं, फिर भी स्विंग के दौरान घुटने को मोड़ने की अनुमति देनी चाहिए ताकि पैर जमीन से ऊपर उठ सके; तंत्र का डिज़ाइन और नियंत्रण दोनों को प्राप्त करने का लक्ष्य रखते हैं।