أنشأ المهندسون لأول مرة محاكيا يحاكي السلوك الميكانيكي للجذع البشري، مما قد يؤدي إلى ابتكارات في تصميم دعامات الظهر الطبي. ويتيح للباحثين اختبار تصميمات وتكوينات دعامة الظهر المختلفة دون الحاجة إلى اختبارها على الأشخاص، مما يؤدي إلى إزالة المشكلات اللوجستية والأخلاقية الهامة.

محاكاة الكمبيوتر

يشتمل جهاز المحاكاة على منصة اختبار ميكانيكية على شكل جذع الذكور، إلى جانب نماذج محاكاة الكمبيوتر، وهو يشتمل على عمود فقري وضلعي مُصنّع يُشار إليه أيضا باسم (ثلاثي الأبعاد مطبوع)، تم إنشاؤه باستخدام نماذج CAD المعدلة المستمدة من عمليات التصوير المقطعي المحوسب للعمود الفقري البشري، وجذع بهندسة وخصائص أخرى تشبه وتتصرف بشكل وثيق كالإنسان.

وسمح الجهاز بتشكيلات وتشوهات العمود الفقري المختلفة، مثل الجنف (ميلان جانبي في العمود الفقري)، واختبارها بأقواس خلفية مختلفة دون التسبب في إزعاج الفاحصات البشرية، ويمكن للباحثين استخدام جهاز الحفر لجمع البيانات حول الحد من الانحناء والإطالة والانحناء الجانبي، والالتواء الذي يوفره كل تصميم دعامة خلفية.

وعلى الرغم من أن الاختبار البشري لأقواس الظهر سيكون مطلوبا في النهاية، إلا أنه سيتم خفض عملية التصميم للمساعدة في تحسين مستوى الراحة ومشاركة العضلات.

وقال الدكتور David Cheneler، وهو جزء من فريق المهندسين بجامعة لانكستر الذي ابتكر جهاز المحاكاة: «يمكّن جهاز المحاكاة لدينا من تطوير دعامات خلفية جديدة مُحسّنة، لتقييد حركات معينة مع السماح بحركات أخرى، يمكن أن تساعد أيضا في تصميم دعامات ودعامات مع تقييد مستهدف للحركة، مما سيكون مفيدا لبعض الظروف ويساعد على تقليل خطر فقدان العضلات».

استقرار العمود الفقري

قام الباحثون باختبار الجهاز بتصميمين جديدين للظهر الخلفي، هادفين للظهر الطبي الحالي، بالإضافة إلى حزام لرفع الأثقال، وقد تم تحديد البحث الذي تموله وزارة الهندسة في جامعة لانكستر في ورقة «منهاج تجريبي لتحسين استقرار العمود الفقري»، وتم نشره في مجلة

Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering.