خواص مکانیکی و مدلسازی خطی پنجه پروتزی فلکس فوت: مطالعه موردی

پنجه مصنوعی یکی اجزاء کلیدی پروتز اندام تحتانی محسوب شده و نقش مهمی را در راه رفتن فرد دارای قطع عضو ایفا می کند. توجه به نیاز های فرد دچار قطع عضو منجر به گسترش روزافزون انواعی از این پروتزها با قابلیت ذخیره انرژی شده است. در حالی که مطالعات متعددی به بررسی سینتیکی و سینماتیکی این پروتزها پرداخته اند تحقیقات معدودی در زمینه تعیین خواص مکانیکی این پنجه های پروتزی صورت گرفته است.
هدف از انجام این مطالعه تعیین سفتی پنجه پروتزی فلکس فوت در ناحیه پاشنه و جلوی پنجه و ارائه مدل الاستیک خطی حاکم بر رفتار نیرو- تغییرشکل در این نواحی بود.
مطالعه از نوع موردی بوده که در ابتدا راه رفتن یک فرد سالم ارزیابی و حداکثر نیروی برابر با 800 نیوتن جهت بارگذاری پنجه پروتزی تعیین گردید. سپس آزمون مکانیکی نیرو- تغییرشکل با استفاده از ماشین تست کشش بر یک نمونه پنجه پروتزی فلکس فوت در دو ناحیه پاشنه و جلوی پنجه انجام شد. منحنی نیرو- تغییر شکل رسم و مدل خطی به نمودارها برازش شد. شیب منحنی به عنوان سفتی تعریف گردید.
مدل خطی با دقت بالایی توانایی تخمین زدن رفتار مکانیکی پنجه را داشت (0.9< R2). سفتی پاشنه برابر با 88.85 و سفتی ناحیه پنجه برابر با 74.54 نیوتن بر میلیمتر بود.
بحث: نتایج این مطالعه نشان دهنده آن است که مدل خطی به خوبی قابلیت پیش بینی رفتار این نوع پنجه را دارا است. بیشتر بودن سفتی پاشنه نسبت به جلوی پنجه ممکن است نشاندهنده عملکرد ذخیره کنندگی بیشتر در پاشنه نسبت به جلوی پنجه می باشد.