بررسی کمی میزان تاثیر عضلات دست انسان بر موقعیت مفاصل انگشت اشاره و شست با استفاده از یک مدل استاتیکی سه بعدی

میزان دقیق تاثیر عضلات دست بر زوایای انگشتان به واسطه پیچیدگی سیستم حرکتی دست انسان روشن نیست. این امر جهت بازیابی عملکرد حرکتی از دست رفته با استفاده از تحریک الکتریکی عملکردی ضروری است. در این مطالعه، با استفاده از یک مدل سه بعدی از شست و انگشت اشاره، میزان تاثیر سطح تحریک هر یک از عضلات موثر خارجی و داخلی دست انسان بر موقعیت هر یک از مفاصل آن به صورت کمی بررسی گردید. کف دست، شست و انگشت اشاره به عنوان یک زنجیره از اجسام صلب که توسط مفاصل با یک یا دو درجه آزادی چرخشی به یکدیگر متصل هستند مدل شد. به هر مفصل، گشتاور حاصل از نیروی عضله و گشتاور غیرفعال مفصل اعمال گردید. معادلات تعادل استاتیکی مفاصل بر اساس سطح تحریک هر عضله از صفر تا صد در صد با استفاده از روش مکانیک مستقیم به صورت عددی حل شدند که در آن، موقعیت هر مفصل به عنوان تابعی از میزان تحریک هر عضله محاسبه گردید. نتایج نشان داد در مفصل متصل کننده انگشت اشاره به دست، اثر فلکسیونی عضلات خارجی تقریبا دو برابر اثر عضلات داخلی است و هر یک از عضلات سیستم اکستنسور به تنهایی قوی تر از عضلات فلکسور خارجی هستند. در مفصل های دیستال انگشت اشاره، عضلات داخلی به عنوان اکستنسورهای ضعیفی عمل می نمایند. در مفصل متصل کننده شست به دست، عضلات اکستنسور قوی تر از عضلات فلکسور و اثر فلکسوری عضلات اداکتور می باشند و عضلات ابداکتور و موثرتر از عضلات اداکتور هستند. عضلات فلکسور در مفاصل دیستال شست هم پایه عضلات اکستنسور عمل مینمایند. در افرادی که از تحریک الکتریکی عضلات جهت بازیابی حرکت دست استفاده می کنند، مناسب ترین و حداقل عضلات لازم برای ایجاد زوایای مورد نظر و نیز جهت گرفتن و اعمال نیرو به اجسام تعیین گردید.