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आरपर शोधकर्ता भारतीय प्रौद्योगिकी संस्थान (आईआईटी) गुवाहाटी एक किफायती कृत्रिम पैर विकसित किया है जो अनुमति देगा विकलांग व्यक्ति (पीडब्ल्यूडी) भारतीय परिस्थितियों में पनपने के लिए। असमान इलाके, विभिन्न आयु समूहों और कृत्रिम अंग के उपयोग के कई चरणों के लिए इस कृत्रिम पैर की उपयुक्तता के अलावा, यह उपयोगकर्ताओं को गहरे स्क्वाट करने, क्रॉस-लेग्ड बैठने और योग करने की अनुमति देता है।

इस शोध के लिए वित्त पोषण शिक्षा मंत्रालय, भारत सरकार और जैव प्रौद्योगिकी विभाग, भारत सरकार से आया। इस बीच, आईआईटी-जी के शोधकर्ताओं ने 151 आर्मी बेस अस्पताल, गुवाहाटी, तोलाराम बाफना कामरूप जिला सिविल अस्पताल, गुवाहाटी, गुवाहाटी न्यूरोलॉजिकल रिसर्च सेंटर (जीएनआरसी), और उत्तर पूर्वी इंदिरा गांधी क्षेत्रीय स्वास्थ्य और चिकित्सा विज्ञान संस्थान (एनईआईजीएचआरआईएमएस), शिलांग के साथ सहयोग किया। .

इस कृत्रिम पैर के विकास का नेतृत्व मैकेनिकल इंजीनियरिंग विभाग के प्रोफेसर एस कनगराज ने किया, जिसमें स्थानीय लोकोमोटिव जरूरतों के लिए सामर्थ्य और अनुकूलनशीलता को ध्यान में रखा गया।

इस सप्ताह की शुरुआत में संस्थान द्वारा जारी एक प्रेस विज्ञप्ति में, प्रोफेसर कनगराज ने कहा, “हमारी टीम द्वारा विकसित घुटने के जोड़ में एक स्प्रिंग-असिस्टेड डीप स्क्वाट तंत्र है, जो भारतीय शौचालय प्रणाली का अधिक आराम से उपयोग करने में मदद करता है; घुटने को घुमाने वाला तंत्र क्रॉस-लेग्ड बैठने में मदद करता है; लॉकिंग तंत्र अज्ञात इलाके में चलते समय मरीजों के गिरने के डर को कम करने में मदद करता है; घुटने में समायोज्य लिंक लंबाई रोगियों की उम्र और आवश्यकता के आधार पर या तो अधिक स्थिरता या आसान फ्लेक्सिंग में मदद करती है। कुल मिलाकर, घुटने के जोड़ को भारतीय जीवनशैली के अनुरूप डिजाइन किया गया है जिसे अन्य उत्पाद पूरा करने में विफल रहते हैं।’

कृत्रिम अंग की विशेषताएं

पश्चिम की तकनीक से विकसित कृत्रिम पैर भारतीय चलने-फिरने की ज़रूरतों को नज़रअंदाज कर देते हैं, जैसे क्रॉस-लेग्ड बैठना, शौचालय के उपयोग के लिए गहरी उकड़ू बैठना और योग में व्यायाम मुद्राएँ। इसका उन्नत घुटना रोटेशन तंत्र क्रॉस-लेग्ड बैठने की सुविधा देता है और पारंपरिक कृत्रिम घुटनों की तुलना में रेंज में महत्वपूर्ण सुधार की अनुमति देता है। डीप स्क्वाट तंत्र खड़े होते समय गति की रुकावट को रोकने और चयापचय ऊर्जा लागत को कम करने में मदद करता है।

विकसित घुटने के जोड़ में रोटेशन क्षमता की नकल करने के लिए, घुटने के जोड़ में एक संपीड़न स्प्रिंग-सहायक तंत्र लगाया जाता है जो कूल्हे के जोड़ से संबंधित निचले अंग के रोटेशन की अनुमति देता है। क्रॉस-लेग्ड बैठने की यह मुद्रा उपयोगकर्ताओं को योगाभ्यास के दौरान, कुछ सामाजिक समारोहों में भोजन करने आदि जैसे दिन-प्रतिदिन के कार्यक्रमों में मेलजोल बढ़ाने में मदद करती है। इसके अतिरिक्त, एक व्यक्ति इस सुविधा का उपयोग घुटने को मोड़कर बिना हटाए जूते के फीते बांधने के लिए कर सकता है। कृत्रिम पैर,” प्रोफेसर कनगराज के साथ बातचीत में बताते हैं बेहतर भारत.

वह कहते हैं, “डीप-स्क्वाट तंत्र में, इस बीच, घुटने के जोड़ की गतिक संरचना (लिंक लंबाई) के साथ संयोजन में दो-चरण विस्तार सहायता स्प्रिंग्स शामिल होते हैं जो उपयोगकर्ता को डीप-स्क्वाट स्थिति में बैठने की अनुमति देता है। यह स्प्रिंग गहरी स्क्वाट स्थिति में जाने के दौरान ऊर्जा को संग्रहीत करता है और जब उपयोगकर्ता उस स्थिति से खड़े होने की कोशिश कर रहा होता है तो संग्रहीत ऊर्जा को छोड़ देता है। संक्षेप में, उपयोगकर्ता को उठने में सहायता करना, अन्य उपलब्ध तंत्रों के विपरीत जो केवल कुर्सी की स्थिति में बैठने तक सहायता करता है और उसके बाद प्रतिबंधित करता है। यह तंत्र किसी अन्य व्यावसायिक रूप से उपलब्ध यांत्रिक रूप से संचालित घुटने के जोड़ों में नहीं पाया जाता है।

इसके अलावा, दिव्यांगजनों को कृत्रिम अंग के उपयोग के चरण के आधार पर अतिरिक्त स्थिरता की आवश्यकता होती है। एक बार जब विकलांग व्यक्ति अपने पैर का आदी हो जाता है, तो उबड़-खाबड़ इलाकों और सीढ़ियों पर चलना मुश्किल हो जाता है। इसे संबोधित करने के लिए, आईआईटी-जी के शोधकर्ताओं ने एक घुटने-लॉकिंग तंत्र विकसित किया है जिसे कठिन परिस्थितियों का सामना करने पर विकलांग व्यक्ति द्वारा सक्रिय और निष्क्रिय किया जा सकता है।

“ऐसी स्थिति पर विचार करें जहां विच्छेदन वाले व्यक्ति को स्थिरता बनाए रखने में कठिनाई होती है। इस स्थिति में, घुटने के लचीलेपन को लॉक करने की क्षमता उपयोगकर्ता को कृत्रिम पैर पर वजन डालने की अनुमति देगी जिसमें कोई मोड़ या झुकाव नहीं है। तो, व्यक्ति अधिक स्थिर होगा. कृत्रिम पैर बचे हुए अंग पर फिट की गई एक कठोर बैसाखी की तरह काम करेगा। लेकिन व्यक्ति को फर्श की मंजूरी पाने के लिए कूल्हे को उठाना (लटकाना) पड़ता है ताकि किसी भी तरह की ठोकर की स्थिति से बचा जा सके। हालाँकि, चलने की यह शैली मानव चाल की विशेषता नहीं है। मांसपेशियों की उचित मजबूती उपयोगकर्ता को हफ्तों के प्रशिक्षण के बाद लचीले घुटनों के साथ चलने में सक्षम बना सकती है। यह फ्लेक्सियन लॉकिंग क्षमता उपयोगकर्ता को गिरने के डर से बचते हुए बिना घुटने मोड़े लंबे समय तक खड़े रहने की अनुमति देती है, ”वह कहते हैं।

यह बंद घुटना एक कठोर छड़ी के रूप में कार्य करता है जो कई प्रकार के इलाकों जैसे बजरी, सीढ़ियों, रैंप इत्यादि में सबसे स्थिर होता है, क्योंकि घुटने की स्वतंत्रता की डिग्री को गिरफ्तार किया जाता है जो कृत्रिम अंग के प्रारंभिक चरण में उपयोगकर्ता की स्थिरता को बढ़ाता है उपयोग.

रोगी के पैर की शेष लंबाई के आधार पर, कृत्रिम अंग की आवश्यकताएं अलग-अलग होती हैं। आगे जाकर, व्यक्ति की उम्र के आधार पर, अधिक स्थिरता की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, वृद्ध रोगियों के गिरने का खतरा अधिक होता है। रोगी की आवश्यकताओं के अनुसार, अनुकूलन के लिए लिंक लंबाई समायोजन और कृत्रिम अंग संरेखण समायोजक तंत्र भी प्रदान किया जाता है।

आईआईटी कृत्रिम पैर
आईआईटी-जी द्वारा विकसित कृत्रिम पैर पहनने वाले एक लाभार्थी ने इसे विशेष रूप से भारतीय परिस्थितियों के लिए डिज़ाइन किया है (छवि सौजन्य आईआईटी-गुवाहाटी)

100 किलोग्राम तक शरीर के वजन का समर्थन करता है

शारीरिक गतिविधि के दौरान, किसी व्यक्ति को गिरने से रोकने के लिए गतिशील संतुलन महत्वपूर्ण है। इस कृत्रिम पैर द्वारा प्रस्तुत समाधान कठोर सतहों पर प्रभाव भार में कमी, पैर की अंगुली के बल को अधिकतम करना और बेहतर संतुलन हैं।

“जब कोई व्यक्ति चल रहा होता है, तो टेंडन पैर को आवश्यक समर्थन और स्थिरता प्रदान करते हैं। चूँकि एक विकलांग व्यक्ति में ये टेंडन गायब होते हैं, शॉक-अवशोषित स्प्रिंग्स जो ऊर्जा को संग्रहीत करने और जारी करने के उनके कार्य को दोहराते हैं, गतिशील टखने के जोड़ में शामिल होते हैं। इससे विकलांग व्यक्ति पर प्रभाव कम हो जाता है। इसके अलावा, मानव पैर को सामान्यतः परिस्थितियों के अनुसार घूमकर समायोजित होने की स्वतंत्रता होती है। गतिशील टखना काफी हद तक इस अनुकूलनशीलता की नकल करता है, ”प्रोफेसर कनगराज बताते हैं।

इस बीच, उनके घुटने और पैर की चाल पैटर्न में देखी गई असामान्यता को संकल्प घुटने के डिज़ाइन का उपयोग करके कम किया गया है और चाल और गति विश्लेषण का उपयोग करके इसकी पुष्टि की गई है।

“संकल्प घुटना (दूसरी पीढ़ी का घुटना जोड़) टीम द्वारा विकसित एक और घुटना जोड़ है जिसका परीक्षण कई उपयोगकर्ताओं पर किया गया है। चाल चक्र (मनुष्यों की चलने की शैली) के दौरान प्रदर्शन के इसके गतिक विश्लेषण से पता चला कि यह न्यूनतम विचलन के साथ सामान्य मानव चलने के पैटर्न से मेल खाता है। घुटने के डिज़ाइन में चार-बार तंत्र का उपयोग करके असामान्यता को कम किया गया था। पिछली पीढ़ी के घुटने के जोड़ों से प्राप्त फीडबैक के आधार पर, वर्तमान तीसरी पीढ़ी के घुटने के जोड़ को अतिरिक्त कार्यक्षमता के साथ डिज़ाइन किया गया है जो भारतीय जीवनशैली के अनुकूल हो सकता है, ”उनका दावा है।

चाल पैटर्न में असामान्यता एक स्वस्थ व्यक्ति के विच्छेदन से आती है जो सामान्य चाल पैटर्न के लिए आवश्यक महत्वपूर्ण मांसपेशियों को हटा देती है। यद्यपि एक यांत्रिक कृत्रिम अंग खोई हुई गति की भरपाई करने की कोशिश करता है, लेकिन ऊर्जा भंडारण और रिलीज की अनुपस्थिति के कारण यह सटीक गति को दोहराने में विफल रहता है। उन्होंने आगे कहा, “संकल्प घुटना ऊर्जा भंडारण और रिलीज की भरपाई के लिए स्प्रिंग-सहायक तंत्र प्रदान करता है और इस प्रकार चाल पैटर्न में असामान्यता को कम करता है।”

आईआईटी गुवाहाटी कृत्रिम पैर
आईआईटी गुवाहाटी के शोधकर्ताओं द्वारा विकसित कृत्रिम पैर पहनकर चलता हुआ एक लाभार्थी (छवि सौजन्य आईआईटी-गुवाहाटी)

इसके लिए धन्यवाद, प्रोफेसर कनगराज का मानना ​​है कि निचले अंगों के विच्छेदन वाले लोगों के जीवन की गुणवत्ता में सुधार होगा।

प्रेस विज्ञप्ति के अनुसार, साथियों की तुलना में इस समाधान के अन्य पहलुओं में शामिल हैं:

  • लॉकिंग तंत्र के साथ एक चार-बार इंजेक्शन मोल्डेबल पॉलीसेंट्रिक घुटने का जोड़।
  • गहरी स्क्वाट स्थिति से खड़े होने पर गति को रोकने से बचाता है और स्प्रिंग-असिस्टेड एक्सटेंशन बायस मैकेनिज्म (भारतीय पेटेंट आवेदन संख्या- 201931014318) का उपयोग करके पैर स्विंग के दौरान अतिरिक्त ऊर्जा प्रदान करता है।
  • रोगी के अंग की लंबाई, गतिविधि या उम्र के अनुसार लचीलेपन की स्थिरता और आसानी को बढ़ाने के लिए प्रोस्थेटिस्ट द्वारा अनुकूलन योग्य लिंक लंबाई को समायोजित किया जा सकता है (भारतीय पेटेंट आवेदन संख्या- 202031017295)।
  • पॉलीसेंट्रिक से कठोर घुटने के विन्यास पर स्विच करने के लिए मैनुअल घुटने के लचीलेपन लॉक तंत्र का उपयोग करके खड़े होने या पुनर्वास गतिविधियों के दौरान अतिरिक्त स्थिरता।
  • जमीनी बल को कम करना, चलने के प्रणोदन को अधिकतम करना, और प्लांटर-डोरसिफ़्लेक्सन और उलटा-उलट आंदोलन के साथ गतिशील टखने के जोड़ का उपयोग करके असमान इलाके पर चलते समय संतुलन बनाना।
  • कृत्रिम पैर का परीक्षण अंतरराष्ट्रीय मानक लोडिंग स्थितियों के अनुसार 100 किलोग्राम शरीर के वजन तक किया जाता है।
  • विभिन्न घटकों के लिए उपयुक्त पॉलिमर, एल्यूमीनियम मिश्र धातु और स्टेनलेस स्टील का चयन करके कृत्रिम पैर का कम वजन प्राप्त किया जाता है।

विज्ञप्ति में दावा किया गया है कि अपनी विकसित तकनीकों के निर्धारण के बाद आईआईटी-गुवाहाटी की गैट एंड मोशन एनालिसिस लेबोरेटरी में पहले दिन पुनर्वास के दौरान विकलांग व्यक्ति समानांतर सलाखों के बीच और उसके बाहर मुड़े हुए घुटने के साथ चलने में सक्षम थे। इसके अतिरिक्त, विकलांग लोग अपने दैनिक जीवन में बिना किसी अतिरिक्त सहायता के कृत्रिम पैर की विभिन्न कार्यक्षमताओं का उपयोग करने में सक्षम थे।

“हम परीक्षण प्रक्रिया के अंतिम चरण में हैं जहां उपयोगकर्ताओं से पुनर्वास प्रतिक्रिया जारी है। उपयोगकर्ता की ज़रूरतों के आधार पर कृत्रिम पैर की कीमत 25,000 रुपये से 50,000 रुपये तक होती है। हम प्रौद्योगिकी हस्तांतरण के लिए कुछ कंपनियों के साथ चर्चा की प्रक्रिया में हैं। हम अभी भी इसके व्यावसायीकरण में रुचि रखने वाले किसी भी व्यक्ति के साथ चर्चा करने के लिए तैयार हैं। वह कहता है।

(योशिता राव द्वारा संपादित)

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