دور الفيزياء الطبية في تصميم الأطراف الصناعية والأجهزة المزروعة
ا.م.د محمد عبيد حسين
فرع علم وظائف الاعضاء
تلعب الفيزياء الطبية دوراً مهماً في تطوير الأطراف الصناعية والأجهزة المزروعة داخل جسم الإنسان. حيث تستند هذه العملية إلى مبادئ الميكانيك والمواد الحيوية والفيزياء الطبيةالحيوية.
في تصميم الأطراف الصناعية، يتم دراسة حركة المفاصل والعضلات لمعرفة كيفية محاكاة الحركة الطبيعية، كما يتم استخدام مواد خفيفة وقوية مثل سبائك التيتانيوم والألياف الكربونية لتوفير المتانة والراحة.
تُستخدم أجهزة الاستشعار الفيزيائية لقياس الضغط والقوة، مما يساعد في تحسين توازن الطرف الصناعي.
الفيزياء الطبية تساعد أيضاً في دمج الأطراف مع الأنظمة العصبية باستخدام تقنيات الإشارات الكهربائية.
أما بالنسبة للأجهزة المزروعة مثل منظمات ضربات القلب أو القواقع الإلكترونية، فيتم تصميمها بناءً على مبادئ الكهرباء والمغناطيسية.
تضمن الفيزياء الطبية توافق هذه الأجهزة مع أنسجة الجسم لتقليل الرفض المناعي.
كما تُعنى بحساب مستويات الطاقة والشحنات الكهربائية الآمنة للجسم.
تلعب كذلك دوراً في اختبار المتانة الحيوية للأجهزة المزروعة للتأكد من عملها لفترات طويلة داخل الجسم، إضافةً إلى ذلك، يتم الاستعانة بالتصوير الطبي ثلاثي الأبعاد لتصميم أجهزة دقيقة تناسب التشريح الفردي لكل مريض.
وتساهم تقنيات النانو في ابتكار مواد ذكية تستجيب لظروف الجسم المختلفة.