Ortezlemede Üç Noktalı Kuvvet Sistemleri
Üç noktalı kuvvet sistemi, ortezlemenin merkezi biyomekanik prensibidir. Bir vücut segmentine karşı yönlendirilen tek bir birincil kuvvet, her iki yanında zıt yönde uygulanan iki karşıt kuvvetle dengelenir; bu, bir eklem boyunca hizalamayı kontrol eden, düzelten veya stabilize eden stabil bir kuvvet çifti oluşturmaktadır. Neredeyse her ortez, bir veya daha fazla üç noktalı sistem olarak analiz edilebilmektedir.
Tanım
Üç noktalı kuvvet sistemi, bir birincil kuvvet ve iki zıt karşıt kuvvetin düzenlenmesidir; bu kuvvetler, karşıt kuvvetlerin bir vücut segmenti boyunca birincil kuvveti çevreleyecek şekilde konumlandırılmasıyla, bir eklem veya deformite etrafında net bir düzeltici veya stabilize edici moment üretmektedir.
Kapsam
Bu madde, üç noktalı kuvvet sisteminin mekaniğini, her bir kuvvetin büyüklüğü ve kaldıraç kolunun düzeltici momenti nasıl belirlediğini ve prensibin tek bir eklemden spinal ortezler gibi çok segmentli breyslere nasıl ölçeklendiğini açıklamaktadır. Bu, bir biyomekanik ve eğitsel genel bakış olup, uygulama veya reçete rehberliği niteliğinde değildir.
Temel sorular
- Üç kuvvet bir vücut segmentini kontrol etmek veya düzeltmek için nasıl birleşir?
- Bir ortez tarafından üretilen düzeltici momenti ne belirler?
- Daha uzun kaldıraç kolları, her noktada gereken basıncı neden azaltır?
Anahtar kavramlar
- Birincil kuvvet ve iki karşıt kuvvet
- Kuvvet çifti ve düzeltici moment
- Kaldıraç kolu uzunluğu ve basınç dağılımı
- Kuvvetlerin ve momentlerin dengesi
- Yumuşak dokunun basınca toleransı
- Tekli ve seri üç noktalı sistemler
Mekanizmalar
Bir ortez, mekanik dengeyi sağlayan kuvvetler uygulayarak bir segmenti kontrol etmektedir: kuvvetlerin toplamı ve momentlerin toplamı dengelenmelidir. Kanonik üç noktalı sistemde, orta (birincil) bir kuvvet, bir deformitenin apeksine veya kontrol edilecek segmente karşı iter ve iki dış karşıt kuvvet her iki tarafta zıt yönde itmektedir. Ortaya çıkan moment, parçayı düzeltme veya stabilize etme eğilimindedir. Moment kuvvet çarpı kaldıraç koluna eşit olduğundan, kuvvet noktaları arasındaki mesafeyi uzatmak, cihazın her bir pedde daha düşük kuvvetle aynı düzeltici momenti elde etmesini sağlamaktadır; bu da basıncı cilt üzerine yaymakta ve toleransı artırmaktadır. Karmaşık ortezler, çok düzlemli deformiteyi kontrol etmek için farklı düzlemlerde etki eden birkaç üç noktalı sistemi birleştirmektedir.
Klinik önem
Üç noktalı prensip, istenmeyen harekete direnen bir el bileği splintinden, gövdeye düzeltici kuvvetler uygulayan bir skolyoz ortezine kadar birçok ortezin temelini oluşturmaktadır. Bunu anlamak, klinisyenlere ve öğrencilere bir cihazın neden bu şekilde yapılandırıldığı ve ped yerleşiminin ve kaldıraç kollarının neden önemli olduğu konusunda akıl yürütmelerine yardımcı olmaktadır. Bu madde, biyomekanik bir kavramı açıklayan referans materyalidir ve cihaz uygulaması veya bireysel tedavi için bir temel değildir.
Kanıt ve kılavuzlar
Üç noktalı prensip, mekaniğe dayanmakta ve ortetik ders kitaplarında kodlanmıştır. Üzerine inşa edilen cihazların klinik sonuçları bazı uygulamalarda denemelerde test edilmiştir; örneğin, adölesan idiyopatik skolyozda ortezlemenin randomize bir çalışması (düzeltici gövde kuvvetlerinin bu tür sistemler aracılığıyla uygulandığı yerlerde), ortezlemenin eğri ilerlemesinin cerrahi eşiklere ulaşma oranını azalttığını bulmuştur.
Tarihçe
Üç noktalı kavram, klasik statiğin insan vücuduna doğrudan bir uygulamasıdır ve uzun süredir ortez tasarımının düzenleyici prensibi olmuştur. Basit splintlerden spinal ortezlere kadar cihazları dengeli kuvvet ve moment sistemleri olarak analiz eden ortetik referans metinlerinde temel olarak sunulmaktadır.
İlgili konular
Temel eserler
- hsu-2008
- edelstein-2002
Sıkça sorulan sorular
- Neden tek bir kuvvet yerine üç kuvvet noktasına ihtiyaç duyulur?
- Tek bir kuvvet dengede kalamaz ve segmenti desteğinden uzaklaştırırdı. Birincil kuvvetin her iki yanındaki iki karşıt kuvvet, onu dengeler ve eklem veya deformite etrafında stabil bir düzeltici moment oluşturmaktadır.
- Kaldıraç kolu uzunluğu bir ortezi nasıl etkiler?
- Düzeltici moment, kuvvet çarpı kaldıraç koluna eşittir; bu nedenle, kuvvet noktalarını daha uzağa yerleştirmek, cihazın her noktada daha düşük basınçla gerekli momenti üretmesini sağlayarak konforu ve cilt toleransını artırmaktadır.