تعیین نیروهای عضلات بازو، ساعد و پنجه دست ناشی از چنگش با مدل سازی و emg سطحی در افراد سالم و بیمار (سندرم تونل کارپال)

امروزه بسیاری از کارگران در شرایط کاری خود از ابزارهایی استفاده می کنند که هدایت آن ها به کمک اهرم های کنترل دستی است. این باور وجود دارد که ناهنجاری های اسکلت عضلانی بالاتنه با استفاده طولانی و شدید از ابزارآلات دستی مرتبط است. بنابراین شناخت یکی از این ارتباطات بین دست و ادوات با عنوان چنگش استوانه ای قدرتی جهت شناسایی مکانیزم توسعه بیماری ها ضروری می باشد. یکی از مهمترین این بیماری ها سندرم تونل کارپال است که با تحت فشار قرارگرفتن عصب مدین در ناحیه کارپال مچ بروز پیدا می کند. شناخت ارتباط میان حرکات دست انسان و نیروهای ایجادشده در عضلات مرتبط با آن می تواند به شناسایی بهتر این نوع بیماری ها کمک شایانی کند. در این پژوهش ابتدا یک دستگاه سنجش گشتاور تحت عنوان دستگاه چنگش که در دانشگاه بوعلی سینا ساخته شده است ارتقا پیداکرده و کالیبره گردید. سپس با ارائه یک مدل اسکلت عضلانی، سعی شد حرکت چنگش در اندام فوقانی مورد بررسی قرارگیرد. اما به دلیل افزونگی سینماتیکی مدل مفروض، با استفاده از بهینه سازی و یافتن مقادیر بهینه برمبنای معیار دوری از حدود مفاصل، مقادیر زاویای مفصلی محاسبه شده است. در ادامه با استفاده از روش نیوتن، مسئله سینتیک معکوس مدل حل و نتایج حاصل از نیروها و فعالیت های عضلانی ناشی از گشتاور خارجی چنگش در افراد سالم و بیمار مورد مقایسه قرارگرفته است، که در آن ها الگوریتم ژنتیک به عنوان راهکار اصلی بهینه سازی در نظرگرفته شد. سپس با استفاده از دستگاه تست الکترومایوگرافی، به بررسی فعالیت های هشت ماهیچه سطحی از دست افراد بیمار و سالم در انجام چنگش پرداخته شد تا بتوان نتایج حاصل را در این افراد مورد مقایسه قرارداد. نتایج حاصل، حاکی از ضعف برخی از ماهیچه های افراد بیمار cts در انجام تست های ماکزیمم انقباض ارادی و تست چنگش می باشد. در نهایت با ارائه مدلی در نرم افزار anybody نیز برای حرکت چنگش مقادیر نیروها و فعالیت در ماهیچه های مختلف تعیین شده است. بدین منظور از چند تابع هزینه مختلف برای حل مسئله سینتیک معکوس آن استفاده گردید که نتایج حاصل از آن ها با یکدیگر مقایسه شده اند.