أجهزة تقويم الكاحل والقدم للأطفال: مقارنة التقنيات الرقمية لالتقاط الشكل والمحاذاة بأساليب الصب التقليدية

يعد تحقيق المحاذاة والملاءمة المثلى جانبًا جوهريًا في تصميم أجهزة تقويم الكاحل والقدم، إذ يؤثر مباشرة في فاعلية الجهاز وراحة الطفل وقدرته على المشي والحركة، وتتيح سيرورات العمل الرقمية إمكان دمج قياسات محاذاة قابلة للقياس الكمي وتصحيحات دقيقة في تصميم هذه الأجهزة، غير أن تحديًا رئيسًا ما يزال قائمًا، وهو ضبط وضعية الطرف السفلي ومحاذاته أثناء المسح ثلاثي الأبعاد الذي يلتقط شكل الطرف مباشرة من جسم الطفل

وفي المقابل تعتمد الأساليب التقليدية على صب الطرف بقوالب تصنع منها النماذج التي يبنى عليها الجهاز، وهي أساليب مجربة عبر عقود لكنها تفتقر إلى القياس الرقمي الدقيق وإمكان التعديل المرن، ومن هنا تنبع أهمية المقارنة الموضوعية بين النماذج الممسوحة مباشرة ونماذج الصب من حيث المحاذاة والشكل، لما يترتب عليها من قرارات تصميم وتصنيع تؤثر في أعداد كبيرة من الأطفال المستخدمين لهذه الأجهزة

أولًا: أهداف الدراسة ومنهجيتها

هدفت الدراسة إلى تقييم فروق محاذاة وشكل أجهزة تقويم الكاحل والقدم للأطفال بين النماذج الممسوحة مباشرة من أطراف الأطفال ونماذج الصب التقليدية، وشارك فيها 18 مشاركًا تتراوح أعمارهم بين 4 و16 عامًا يعالجون لدى خمسة من أخصائيي التقويم المعتمدين، فمسحت أطراف المشاركين وقوالب صبهم ضوئيًا، وحللت فروق محاذاة الكاحل والقدم في المستوى السهمي بين أزواج النماذج الممسوحة والمصبوبة، ثم صححت محاذاة النماذج الممسوحة بأدوات رقمية وأعيد تقييم الفروق لاختبار أساليب إعادة المحاذاة وإتاحة مقارنات أوسع للشكل، وبعد التصحيح أنشئت خرائط تعديل لتقييم فروق الشكل بين النوعين وعلاقتها بخصائص المشاركين

ثانيًا: أبرز النتائج

1، أظهرت النتائج إمكان مسح مستخدمي الأجهزة وهم في وضعية قريبة من المصححة، إذ بلغ متوسط فرق زاوية المستوى السهمي 0.85 درجة بانحراف معياري قدره 4.44 درجة، وأمكن قياس محاذاة الكاحل والقدم وضبطها بالأدوات الرقمية بدقة عالية وبخطأ أدنى من درجة واحدة

2، كشفت خرائط التعديل عن تطابق وثيق بين النماذج الممسوحة مباشرة ونماذج الصب، مع فروق شكل لوحظت باستمرار في منطقتي القدم والكعب، وتراوح متوسط الفروق بين سالب 2.12 و1.45 ميلليمتر

3، تراوحت الفروق الموجبة التي كان فيها نموذج الصب أكبر بين 1.14 و2.71 ميلليمتر، بينما تراوحت الفروق السالبة التي كان فيها نموذج الصب أصغر بين 1.50 و3.47 ميلليمتر

4، كان للطول والعمر وطول القدم آثار متوسطة في فروق الشكل، إذ تراوح معامل الارتباط بين 0.5 و0.75، وظهرت فروق دالة بين أخصائيي التقويم بلغت قيمة مؤشرها 0.32، بما يشير إلى دور خبرة الممارس وأسلوب عمله في النتائج المتحققة

ثالثًا: دلالات الدراسة وتطبيقاتها

تدفع هذه النتائج باتجاه تطوير التصميم والتصنيع الرقميين لأجهزة تقويم الكاحل والقدم للأطفال، إذ تثبت أن المسح المباشر مقترنًا بأدوات تصحيح المحاذاة الرقمية قادر على إنتاج نماذج تنافس نماذج الصب التقليدية في الدقة، مع مزايا القياس الكمي والتعديل المرن وتوثيق كل خطوة، وهي خلاصة مهمة لأخصائيي الأطراف الصناعية والتقويم والباحثين العرب وطلاب الدراسات العليا في الهندسة الطبية الحيوية ممن يعملون على رقمنة خدمات التقويم في المراكز الطبية والتأهيلية

وتتزايد أهمية رقمنة خدمات الأطراف الصناعية والتقويم في ظل اتساع الحاجة إلى هذه الأجهزة وقلة أعداد الأخصائيين في كثير من المناطق، إذ تختصر سيرورات العمل الرقمية زمن الانتظار بين القياس والتسليم، وتتيح أرشفة نماذج الأطراف رقميًا وإعادة تصنيع الجهاز عند الحاجة دون إعادة الصب من جديد، كما تفتح المجال أمام التصنيع عن بعد وتبادل الخبرات بين المراكز المتقدمة والمراكز الطرفية

غير أن الانتقال الرقمي الناجح لا يعتمد على الأجهزة والبرمجيات وحدها، بل يتطلب تدريب الأخصائيين على ضبط وضعيات المسح ومعايير المحاذاة الرقمية وتدقيق النماذج قبل التصنيع، فضلًا عن دراسات متابعة تقارن النتائج الوظيفية ورضا الأطفال وأسرهم بين الأجهزة المصنعة رقميًا وتقليديًا على المدى الطويل

وخلاصة القول إن التقنيات الرقمية لم تعد وعدًا مستقبليًا في مجال تقويم أطراف الأطفال، بل خيارًا مثبت الدقة يمكن البناء عليه لتطوير أجهزة أسرع تصنيعًا وأدق ملاءمة وأقرب إلى احتياجات كل طفل على حدة