ما هي المتطلبات الإرجونومية لأدوات جراحة العظام من حيث المقابض؟

المتطلبات الودية لمقابض أدوات جراحة العظام (الإخراج)

أهمية الاعتبارات الودية في تصميم أدوات جراحة العظام

الظاهرة: ازدياد حالات إرهاق اليد والإصابات بين جراحي العظام

ووفقاً لبيانات أكاديمية الجراحين العظام الأمريكية التي صدرت في عام 2023، فإن حوالي ثلاثة من كل أربعة جراحين يعانون من تعب اليدين عند إجراء عمليات جراحية تستغرق أكثر من تسعين دقيقة. السبب الرئيسي؟ حركات التواء المستمرة جنبا إلى جنب مع قوى التشبث التي غالبا ما تصل إلى ما يزيد عن 20 نيوتن، وهو ما يزيد تقريباً عن ضعف ما يعتبر آمناً للعمل المفصّل. بالنظر إلى الأبحاث الأخيرة، ذكرت عيادة مايو العام الماضي أن هناك قفزة كبيرة في حالات متلازمة النفق الكربي، ارتفاع بنسبة 41 في المئة مقارنة مع قبل خمس سنوات فقط. تشير نتائجهم إلى سوء تصميم الأدوات كمساهم رئيسي، وهو ما يمثل حوالي ثلثي جميع الحالات المشخصة بين هؤلاء المهنيين.

المبدأ: ربط علم العمل بالجراحة بالأداء والسلامة

تحسن مقبضات الأدوات الايرغونومية دقة الجراحة بنسبة 27٪ مقارنة بالتصاميم التقليدية (بيانات تجربة قابلية الاستخدام ISO 14971). وتشمل مقاييس الأداء الرئيسية:

هذه تتماشى مع إرشادات أوشا المعدلة للعمل المهني، والتي تؤكد على تقليل التفاعل العضلي أثناء العمل الحساس في العظام.

دراسة حالة: تقليل تعب الجراح بعد تنفيذ إعادة تصميم إرغونومية

قامت مبادرة مستشفى ماساتشوستس العام بإعادة تصميم 23 مقبض أداة أساسي باستخدام بيانات الجراحين البشرية، مما أدى إلى:

• انخفاض بنسبة 59٪ في التعب في اليدين الذي أبلغ عنه الذات (فئة 2021 2023)
• 38٪ أسرع من فترات عملية استبدال المفاصل
• 72% تخفيض في انزلاق الأداة

استخدم التصميم الجديد قلوب البولي بروبيلين مع طبقات سيليكون مزدوجة الكثافة، مما خلق مناطق مقاومة تتطابق مع ثني الأصابع الطبيعي أثناء تشكيل العظام. أظهرت مسحات EMG التالية 32٪ أقل تنشيط عضلة الذراع عند استخدام العظام المعدلة من جديد ومالكي الصفائح.

العوامل الأنثروبومتري و الفسيولوجية التي تؤثر على قابلية استخدام المقبض

تغير حجم يد الجراح وتأثيره على دقة الأدوات

قد تختلف أحجام اليد بين جراحي العظام قليلاً من مجموعة إلى أخرى، وقد لوحظ اختلافات بين 15 إلى 25 في المئة تقريباً. بسبب هذا الاختلاف، تحتاج المقبضات للآلات الجراحية إلى استيعاب أيدي معظم الناس، تغطي نطاقاً من حوالي 40 مم إلى 90 مم في العرض. عندما لا يتناسب حجم المقبض بشكل صحيح، فإنه في الواقع يجعل الإجراءات أقل دقة خلال عمليات استبدال المفاصل المحاكاة. الدراسات من الأكاديمية الأمريكية لجراحي العظام تؤيد هذا، تظهر انخفاضاً في الدقة بنحو الثلث عندما يكون هناك تناسب سيء. كل هذه الاختلافات تفسر سبب وجود اهتمام متزايد بالأدوات المنسقة التي تسمح للأطباء بتعديل قبضتهم وفقًا لاحتياجاتهم المحددة. هذا يصبح مهم جدا خلال عمليات إعادة النظر المعقدة حيث الحصول على الأشياء فقط إلى القياسات الصغيرة يهم كثيرا لنتائج ناجحة.

الاختلافات في قوة القبض على أساس الجنس والعمر في فرق الجراحة

تمارس الجراحات 1822% أقل من قوة القبض من نظرائهن الذكور خلال الإجراءات الطويلة، في حين أن أولئك الذين تزيد أعمارهم عن 55 عامًا يعانون من معدلات التعب أسرع بنسبة 14% (مجلة ميكانيكا الحيوية 2023). تتطلب هذه الاختلافات مقبضات مع منحنيات مقاومة تدريجية ومؤشرات لمسة لمناطق القوة المثلى وأنظمة ردود فعل ديناميكية لمنع إصابات التكافؤ الزائد.

آثار التصميم على قوة التفعيل ومقاومة المقبض

مقاومة المقبض يجب أن توازن بين التحكم والسلامة. يوصي معيار ASTM F2943-23 بقوة تنشيط 2.54.5N للأدوات الدوارة لمنع التشغيل غير المقصود مع تقليل الضغط إلى أدنى حد. مقبضات البوليمر اللزجة تقلل من فعالية العضلات الذروة بنسبة 40% مقارنة بالفولاذ المقاوم للصدأ، وفقاً لتجارب جمعية العوامل البشرية والعملة.

تحسين هندسة المقبض من أجل الراحة والتحكم والسلامة

شكل المقبض المثالي والقطر والخطوط العريضة بناءً على ملاءمة المستخدم

تعمل مقاعد المقود بين 30 و 50 مم بشكل أفضل لنحو 95 في المائة من أيدي البالغين وتساعد أيضاً على الحفاظ على سيطرة أفضل عند العمل. شكل هذه المقبضات المنحني يُوزع الضغط على منطقة الكف، وخاصة حول تلك العضلات الصغيرة في قاعدة الأصابع. هذا التصميم يقلل من نقاط الضغط المركزة بنحو 40٪ مقارنة بالمقبضات المستديرة المستقيمة. الأدوات الجراحية التي لديها أطراف أضيق نحو النهاية تضع ضغطا أقل على مفاصل الإبهام أثناء مهام مثل إدخال المسامير. دراسة حديثة نظرت إلى 12 فريق جراحي مختلف في عام 2023 ووجدت أن هذا الانخفاض كان حوالي 32٪. هذه النتائج تؤكد ما يعرفه العديد من علماء العمل عن تصميم الأدوات، وخاصة مدى أهمية مطابقة شكل الأدوات للطريقة التي يستخدمها بها الناس في الواقع في إعدادات العمل الدقيقة.

اختيار المواد وملمس السطح لمعرفة ردود الفعل اللمسية ومقاومة الانزلاق

البوليمرات السيليكونية المستخدمة في التطبيقات الطبية تحقق توازنًا جيدًا بين القدرة على تحمل عمليات التعقيم والحفاظ على خصائص التشبث الثابتة. عندما يتم تكوين الأسطح بنماذج على شكل هرم تتراوح من نصف مليمتر إلى أكثر من مليمتر، فإنها تحسن في الواقع مقاومة الانزلاق دون جعل الأنسجة تشعر بالخدر أو أقل حساسية، وهو أمر مهم جداً بالنسبة للعمليات الجراحية التي تستمر لأكثر من ساعت أظهرت بعض الاختبارات الأخيرة أن الأدوات الجراحية التي تحمل هذه المقبضات من التيتانيوم المتجسمة تسقط عن طريق الخطأ حوالي 27 في المئة أقل من نظرائها اللين من الفولاذ المقاوم للصدأ. والآن هناك هذه الطلاءات الجديدة التي تطرد الماء وتحارب الميكروبات في نفس الوقت. يساعدون الأطباء على الحفاظ على إحساس أفضل باللمس عند التعامل مع الأنسجة الحساسة مع تقليل فرصة انتشار العدوى بين المرضى.

منع إصابات الإجهاد المتكررة من خلال تصميم الأدوات الايرغونومية

إصابات شائعة في اليد والمعصم لدى جراحي العظام

يواجه جراحو العظام خطرًا أعلى بنسبة 67٪ من إصابات اليدين والمعصم من أخصائيي الجراحة الآخرين بسبب الاستخدام الطويل لأدوات عالية القوة (AAOS 2023). تشمل أكثر الحالات شيوعاً:

• متلازمة النفق الرسغي (41٪ من حالات الإصابة) من قبضات الشد المستمرة
• التهاب في الأوتار (33%) بسبب التكرار
• التهاب الجهاز التناسلي لـ (دي كيرفين) (26%) مرتبطاً بانحراف الخصر أثناء إعداد العظام

هذه تتوافق بقوة مع المقبضات التي تتطلب قوة تنشيط 15Nتجاوز حدود السلامة ISO 14971.

استراتيجيات لمنع الإصابات من خلال إعادة تصميم المقبض وتوحيد المعايير

يقلل تقليل قوة التفعيل بنسبة 30 40% من متوسط معدلات الإصابة من 67 ٪ إلى 22 ٪ في غضون عامين ، وفقًا لتجربة مستشفى 12 (مجلة تصميم العظام 2024). تشمل التدخلات الفعالة:

قياس المقبضات عبر المجموعات يعزز الذاكرة العضلية ويقلل من الحركات التعويضية التي تؤدي إلى الصدمة التراكمية. عندما يتم دمجها مع كسرات صغيرة داخل الجراحة كل 45 دقيقة، هذه التغييرات تقلل من خطر RSI بنسبة 73٪ دون المساس بالكفاءة.

الأسئلة الشائعة ( الأسئلة الشائعة )

لماذا تكون الأرغونوميات مهمة في تصميم أدوات الجراحة العظامية؟

إن الأرغونوميا في تصميم الأدوات أمر حاسم لتحسين دقة الجراحة، والحد من تعب اليد، ومنع الإصابات العضلية الهيكلية بين الجراحين.

ما هي العوامل التي تؤثر على سهولة استخدام مقبضات الأدوات الجراحية؟

تشمل العوامل تباين حجم اليد، واختلافات قوة القبضة، ومتطلبات قوة التنشيط، ومواد المقابض ونسيجها.

كيف يمكن للجراحين تحسين قبضتهم على الأدوات الجراحية؟

يمكن أن يؤدي استخدام مقابض مريحة ذات نسيج ومنحنى مناسبين، وتعديل القبضة وفقًا لحجم اليد الفردي، إلى تحسين القبضة والتحكم.

ما الاستراتيجيات التي يمكن أن تقلل من خطر الإصابات الناتجة عن الإجهاد المتكرر بين الجراحين؟

تُعد تقليل قوة التنشيط، واستخدام مقابض مبطنة وذات نسيج، وتوحيد الأدوات الجراحية، والسماح بفترات راحة منتظمة أثناء الجراحة، استراتيجيات فعالة.