کتاب تکنیک ها و محاسبات آزمایشگاهی در بیومکانیک

کتاب تکنیک ها و محاسبات آزمایشگاهی در بیومکانیک اثری از رسول عابدی و کوروش نخعی است که در انتشارات گنجور منتشر شده است. این اثر یک کتاب جامع برای تمام مهندسان بیومکانیک است.

بیومکانیک (Biomechanics) که با نام زیست‌مکانیک هم شناخته می‌شود، یکی از شاخه‌های  بیوفیزیک است که دامنه بسیار وسیعی دارد. در یک تعریف کلی بیومکانیک، علم استفاده از اصول مکانیک در سیستم‌های بیولوژیکی مانند انسان، جانوران، گیاه، اندام، یاخته (سلول) است. هربرت هتزه بیومکانیک را مطالعه ساختار و عملکرد سیستم‌های بیولوژیکی با استفاده از روش‌های مکانیکی می‌داند.

حال با توجه به گستره روزافزون این علم، اهمیت کار مهندس بیومکانیک در پیشگیری از آسیب‌های اسکلتی عضلانی و ارائه راهکارهای درمانی روزبه‌روز بیشتر می‌شود. رسول عابدی و کوروش نخعی در کتاب تکنیک ها و محاسبات آزمایشگاهی در بیومکانیک به مخاطبان کمک می‌کنند تا با استفاده از بهترین روش‌های آزمایشگاهی، به نتیجه مطلوب در پیشگیری و درمان ناهنجاری‌های اسکلتی عضلانی برسند. 

کتاب تکنیک ها و محاسبات آزمایشگاهی در بیومکانیک را به چه کسانی پیشنهاد می‌کنیم 

خواندن کتاب تکنیک ها و محاسبات آزمایشگاهی در بیومکانیک را به تمام دانشجویان و دانش‌آموختگان رشته مکانیک پیشنهاد می‌کنیم. 

بخشی از کتاب تکنیک ها و محاسبات آزمایشگاهی در بیومکانیک 

دنیای گسترده علم بیومکانیک در حال پیشرفت روزافزون است و کاربردهای آن در علوم مرتبط با مهندسی و پزشکی روز به روز وضوح بیشتری پیدا می‌کند. اهمیت فعالیت یک مهندس بیومکانیک در پیشگیری و جلوگیری از آسیب‌های اسکلتی-عضلانی و همچنین ارائه راهکارهایی برای درمان اینگونه آسیب‌ها بسیار زیاد می‌باشد. بعبارتی دیگر در علوم مختلفی از قبیل ارگونومی، توانبخشی، فیزیوتراپی، کاردرمانی، ارتوپدی و... نقش یک مهندس بیومکانیک بسیار مهم و در برخی موارد حیاتی است. مهمترین وظایف مهندس بیومکانیک در پیشگیری و درمان ناهنجاری‌های اسکلتی- عضلانی به شرح موارد ذیل می‌باشد:

• پیشبینی و شبیه‌سازی رفتار یک سیستم حیاتی یا بیولوژیک به منظور جلوگیری از ایجاد آسیب و ناهنجاری در آن و یا برنامه ریزی جهت بهبود و درمان آسیب

• تحلیل و طراحی سیستم‌های کمکی (از قبیل ارتز، پروتز، ایمپلنت، اگزواسکلتون و...) جهت رفع نقص یا عارضه در یک سیستم بیولوژیک

• طراحی سیستم‌ها یا مکانیزم‌های مکانیکی با الهام گرفتن از سیستم‌های بیولوژیک در طبیعت به منظور ایجاد سهولت و افزایش کیفیت در زندگی روزمره

چند نمونه از زمینه‌ها و کاربردهای مرتبط با بیومکانیک حرکت و اسکلتی عضلانی:

• طراحی و ارائه ابزارهای کمکی به جهت کاهش یا تسکین درد مفاصل، تقویت عضلات، افزایش دامنهی حرکتی مفاصل، جلوگیری از تشدید بدشکلی یا دفرمیتی مفصلی و اصلاح آن در توانبخشی و فیزیوتراپی

• طراحی، تحلیل، ساخت و ارزیابی وسایل کمکی ارتوپدی شامل ارتز، بریس، آتل، اگزواسکلتون، پروتز، ایمپلنت، اعضای مصنوعی و... در ارتوپدی فنی

• تحلیل روش‌های پاراکلینیکی و تصویربرداری از سیستم اسکلتی- عضلانی- مفصلی اعضای مختلف بدن، برای پایش وضعیت ناهنجاری و بهبود آن در کمک به تشخیص‌ها و درمان‌های ارائه شده توسط متخصصین و جراحان مرتبط

• ارزیابی کمّی حرکات مختلف ورزشی در افراد و گروه‌های مختلف دسته بندی شده، با سیستم‌ها و تکنیک‌های آنالیز حرکت، شبیه‌سازی‌ها و محاسبات مربوط به مدلسازی اسکلتی- عضلانی- عصبی با کاربرد در حوزه علوم ورزشی و تربیت بدنی

• مدلسازی‌های ریاضی برای بیان کمّی رفتار بیولوژیک بافتهای اسکلتی- عصبی- عضلانی به جهت پیش بینی یک فرآیند بیولوژیک (اعم از طبیعی یا ناهنجار)، مانند نوسازی استخوان، فرآیند تولید نیرو و انقباض در عضله، مکانیزم روانسازی در غضروف مفصلی، نحوه‌ی انتقال نیرو در تاندون و لیگامان و...

• تحلیل ارگونومیک از منظر محاسبات بیومکانیکی در استفاده از ابزارهای مختلف روزمره در محیط منزل یا محل کار، و ارائه روش‌های پیشگیرانه از ناهنجاریها و آسیبهای مختلف اسکلتی- عضلانی در حوزهی بیومکانیک شغلی

• طراحی، ساخت و بکارگیری ابزارهای مختلف سنجش پارامترهای سینماتیکی از قبیل زاویه، جابجایی، سرعت، شتاب، سرعت زاویه‌ای و... با کاربردهای مختلف آنالیز حرکت در شرایط مختلف زمانی و مکانی

• طراحی، ساخت و بکارگیری ابزارهای مختلف سنجش پارامترهای سینتیکی از قبیل نیرو، فشار، گشتاور، توان یا قدرت و... با کاربردهای مختلف ارزیابی حرکات روزمره، ورزشی، توانبخشی و... در استفاده از ابزارهای کمکی مربوطه

از پایه‌های مهم مباحث بیومکانیک، بحث تحلیل حرکات و محاسبات اسکلتی- عضلانی- مفصلی است که به منظور افزایش دقّت یا صحّت محاسبات در روشهای مذکور، از تکنیک‌های مختلف آزمایشگاهی بهره گرفته می‌شود، هر چند به دلیل برخی محدودیت‌های تست‌های آزمایشگاهی روی بدن انسان، از مدلسازی ریاضی و محاسباتی نیز بعنوان روش‌های مکمّل استفاده شده است. در کتاب حاضر نیز هدف، بررسی آزمایش‌ها و تست‌های مهم بیومکانیکی در زمینه‌های آنالیز سینماتیکی (موقعیت، زاویه، سرعت، شتاب و...) و سینتیکی (نیرو، گشتاور، فشار و...) بود هاست که محاسبات مربوط به تست‌های مذکور نیز بررسی شدهاند و به نوعی کاربرد آزمایشگاه بیومکانیک را در مدلسازی بیومکانیکی نشان می‌دهند.