عنوان ترجمه شده مقاله: مدل سازی عصبی مکانیکی سیستم حرکتی در آسیب طناب نخاعی برای شبیه سازی آثار توان بخشی

Gait recovering after spinal cord injury (SCI) is a regular attempt in neurorehabilitation. For this purpose, various clinical techniques have been proposed until now. However, the feasibility of these techniques has not been theoretically investigated so much. This has been mainly for difficulties of gait modeling in SCI patients. Involving these problems, recently neuromechanical models of gait locomotion have been proposed for examining rehabilitation methods. However, these models were so simple that could not properly express rehabilitation effects. Notably, lesion intensity is a concern that was never attended in prior simulations. Due to this limitation, in this paper a new neuromechanical model is proposed that classifies patients based on intensity of trauma. Explicitly, the complete, severe and non-severe incomplete SCIs are imitated and effects of related clinical rehabilitations are explored. Remarkably, the model indicates an incredible performance in explaining the rehabilitation effects through presenting the compliant results with clinical information. The suitability of this model is mainly for the applied neuromuscular plan that consists of a combined plan of central pattern generator (CPG) and neural reflexes that controls a double segment limb. The validity of this model is further proved by comparing the kinematic and kinetic results to the experimental data

چکیده

بهبود راه رفتن پس از آسیب طناب نخاعی (SCI)، روند معمولی در توان بخشی عصبی است. برای براورده شدن این هدف، تا کنون تکنیک­ های بالینی مختلفی پیشنهاد شده­ اند. به علاوه، امکان­ پذیری این تکنیک­ ها به صورت نظری بررسی شده است. اساساً مدل سازی راه رفتن در بیماران SCI دشوار است. با وجود این دشواری، مدل ­های عصبی مکانیکی جدید برای حرکات مربوط به راه رفتن به منظور آزمایش­ روش ­های توان­ بخشی پیشنهاد شده ­اند. با این وجود، این مدل­ ها آن قدر ساده ­اند که قادر نیستند آثار توان­ بخشی را به صورت مناسب بیان کنند. شایان ذکر است که شدت ضایعه، بحثی است که هرگز در شبیه­ سازی­ های پیشین بررسی نشده است. به علت این محدودیت، در این مقاله یک مدل سازی عصبی مکانیکی جدید پیشنهاد می­ شود که بیماران را بر اساس شدت آسیب طبقه ­بندی می ­کند. SCIهای کامل، ناکامل شدید و ناکامل غیرشدید به طور صریح تقلید می ­شوند و آثار توان­ بخشی­ های بالینی مربوطه بررسی می­ شود. این مدل، عملکرد قابل قبولی در توضیح آثار توان ­بخشی از طریق ارائه نتایج سازگار با اطلاعات بالینی دارد. این روش اساساً برای الگوی عصبی عضلانی اعمالی که شامل الگوی ترکیبی از مولد الگوی مرکزی (CPG) و واکنش­ های عصبی کنترل کننده ران دوبخشی است، مناسب می ­باشد. اعتبار این مدل، از طریق مقایسه نتایج سینماتیک و سینتیک با داده­ های تجربی اثبات می­ شود.

1-مقدمه

بدون شک، راه رفتن یکی از نیازهای اساسی بشر برای حرکت و انجام کارهای مختلف روزانه است. اهمیت این نیاز، در زندگی افرادی که به دلایل مختلف از این موهبت محروم گشته­ اند، مشهود است. افسردگی، انزوا، مشکلات اجتماعی و غیره، از مشکلات مرسوم این افراد است. بنابراین، توان بخشی برای بهبود وضعیت راه رفتن بعد از اختلال فیزیکی، ضروری است.  به علاوه، آسیب طناب نخاعی (SCI)، عامل سببی اصلی در اغلب ناتوانی­ های حرکتی مربوط به راه رفتن در افراد است...