پارامتر COP مخفف مرکز فشار (Center of Pressure) است. در واقع، COP نشان دهنده یک نقطه در هر لحظه از گام برداشتن فرد است. این نقطه، محل اثر تمام نیروهای عمودی رد و بدل شده بین پا و زمین است. به طوری که میتوانیم تمام نیروها و گشتاورهای وارده از زمین به بدن را در آن نقطه معادل کنیم.
همانطور که گفته شد، COP نشان دهنده یک نقطه در هر لحظه است. بنابراین، طبیعی است که اگر COP را در هر لحظه از زمان اندازهگیری کنیم، با قرار دادن نقاط COP در کنار هم، یک منحنی نقطهچین، مانند آنچه در شکل زیر نشان داده شده است، خواهیم دید. تعداد نقاط در هر منحنی COP به زمان گام برداشتن و همچنین فرکانس جمعآوری داده دستگاه بستگی دارد. هرچه فرکانس جمعآوری داده پلتفرم تحلیل فشار پا بیشتر باشد، امکان تحلیل حرکات سریع پا بیشتر خواهد بود.
با توجه به فرکانس کاری پلتفرم آنالیز فشار پا، موقعیت COP در فواصل زمانی منظم اندازهگیری و نمایش داده میشود. به عنوان مثال، اگر دستگاه با فرکانس ۱۰۰ تصویر در ثانیه کار کند، در این حالت، موقعیت COP هر صدم ثانیه یک بار اندازهگیری میشود. به این ترتیب، فواصل زیاد نقاط در منحنی COP نشان دهنده حرکت سریع گام در هر مرحله و فشردگی نقاط نشان دهنده مدت زمان طولانیتری است که بدن در آن مرحله حرکتی باقی میماند.
خیر، در پاسخ به این سوال باید گفت که موقعیت مرکز فشار پا (COP) بخش پیچیدهای از سیستم حرکتی شامل سیستم اسکلتی-عضلانی و سیستم عصبی بدن است که در نهایت تأثیر خود را در توزیع فشار پا نشان میدهد. بنابراین، تحلیل این مسیر حاوی نکات تشخیصی ارزشمندی در مورد وضعیت سیستم عصبی و همچنین سیستم اسکلتی-عضلانی بدن است.
شناسایی کارکردهای تشخیصی COP یکی از مباحث تحقیقاتی روز در علوم اعصاب، پزشکی فیزیکی و ارتز و پروتز است. از جمله کارکردهای مهم ارزیابی پاتولوژیک COP میتوان به تشخیص ناهنجاریها و اختلالات سیستم عصبی در بیماریهای مزمن عصبی، توانبخشی حرکتی، شناسایی اختلالات حرکتی در پا (مانند پرونیشن و سوپینیشن)، اندازهگیریهای تعادل (پیشگیری از سقوط) و... اشاره کرد. در مقالات بعدی به کارکردهای تشخیصی COP و روشهای تحلیل و تفسیر آن خواهیم پرداخت.
اصطلاح پرونیشن پا که گاهی به عنوان معادل فارسی چرخش داخلی استفاده میشود، شامل یک حرکت طبیعی پا است که پس از تکمیل مرحله برخورد پاشنه، از انتقال فشارهای ضربهای به سایر قسمتهای سیستم اسکلتی-عضلانی بدن جلوگیری میکند. در مقالات و منابع علمی موجود، حرکت چرخش داخلی پا به سه حرکت مفصلی در سه صفحه تقسیم میشود که شامل اورژن ساب تالار، دورسی فلکشن مچ پا و ابداکشن جلوی پا میشود.
در مرحلهی ایستادن که با برخورد پاشنه شروع میشود، لبهی بیرونی پاشنه با زمین تماس پیدا میکند. این تماس، حالت قفلشدگی در مکانیسم حرکتی بدن ایجاد میکند. در ادامهی این مرحله و قبل از رسیدن به بار پا، بدن یا مجبور به پذیرش ضربه از سطح زمین میشود، یا با ایجاد حالت چرخش داخلی، همانطور که در شکل زیر مشاهده میشود، ضمن جذب ضربهی ناشی از این تماس، ادامهی حرکت را به نرمی و بدون ضربه ممکن میسازد. این حرکت، پرونیشن طبیعی یا چرخش داخلی پا است که باعث میشود توزیع نیرو در سطح پا به صورت طبیعی و یکنواخت و همراه با حرکتی روان و بدون ضربه باقی بماند.
یکی از نکات جالب در مقالات منتشر شده در مورد اختلالات پا، اشتباه رایج یکی دانستن کف پای صاف با کف پای وارونه است. به همین ترتیب، در برخی از مطالب منتشر شده در اینترنت دیده میشود که گاهی اوقات پرونیشن کم در پا با اختلال قوس پا دایسی برابر دانسته میشود. این در حالی است که طبق مقالات علمی معتبر، مشکلاتی مانند کف پای صاف یا قوس پا دایسی در دسته مشکلات ساختاری و پرونیشن یا حالت خوابیده به پشت در دسته مشکلات عملکردی پا طبقهبندی میشوند. اگرچه تفکیک این دو دسته از اشکال بیومکانیکی به معنای بیارتباط بودن آنها نیست. در مقالات بعدی، تفاوتهای بین این دو اختلال را با جزئیات بیشتری بررسی خواهیم کرد و با استفاده از اسکنرهای پا و پلتفرمهای آنالیز فشار، آنها را تشخیص خواهیم داد.
یکی از پارامترهای مهمی که میتوان از منحنی COP استخراج کرد، شاخص CPEI است. این شاخص، همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است، میزان انحراف جانبی منحنی COP در یک سوم جلویی پا را در مقایسه با خطی که نقاط ابتدا و انتهای منحنی COP را به هم متصل میکند، نشان میدهد. برای محاسبه CPEI، چارچوب کلی مربوط به کل فاز ایستادن در دادههای استخراج شده از یک اسکنر پای دینامیکی، تجزیه و تحلیل شده و مطابق شکل به سه قسمت تقسیم میشود. خط ساخت از اولین نقطه شروع منحنی COP تا نقطه انتهایی آن مطابق تصویر زیر رسم میشود. خط AD، یک سوم جلویی را از یک سوم میانی سطح اثر پا جدا میکند که به عنوان عرض پا نیز شناخته میشود. فاصله بین تقاطع خط AD و خط ساخت، یعنی نقطه B، و همچنین تقاطع خط AD و منحنی COP، یعنی نقطه C، محاسبه میشود. به این ترتیب، مقدار پارامتر CPEI از حاصل تقسیم CPEI=BC/AD به دست میآید.
در پایی که از اختلال چرخش بیش از حد پا به داخل (over-pronation) رنج میبرد، تحدب مسیر COP کاهش مییابد و باعث میشود منحنی به سمت خط مستقیم متمایل شود. در این حالت، مقدار پارامتر CPEI کاهش مییابد و حتی ممکن است منفی شود. برعکس، در پایی که تحت تأثیر چرخش کمتر از حد معمول پا به داخل (under-pronation) قرار دارد، تحدب منحنی COP به طور غیرطبیعی افزایش مییابد و منجر به افزایش CPEI میشود. اسکنر پای ما بینشهای ارزشمندی در مورد این شرایط ارائه میدهد. با تجزیه و تحلیل مسیرهای مسیر COP و پارامترهای تشخیصی مربوط به عملکرد پا، دستگاه ما به شناسایی مؤثر انحرافات کمک میکند. مطالعات روی مقادیر CPEI، مقادیر مرزی پاتولوژیک را ارائه دادهاند که برای تشخیص این انحرافات بسیار مهم هستند. نتایج نشان دهنده رابطه معناداری بین انحراف از هنجارهای آناتومیکی و بروز کمردرد است.
در مطالب بعدی، جزئیات بیشتری در مورد نکات موجود در کانتورهای خروجی دستگاههای اسکنر پا، تمایز اختلالات ساختاری و عملکردی پا، شاخصهای تشخیصی مرتبط با پا، تأثیر هر عامل در طراحی کفی یا صندل درمانی مناسب، تنظیمات نرمافزار و همچنین به انتظارات از یک اسکنر پای مناسب خواهیم پرداخت. امید است با انتشار این مقالات توسط آکادمی آرامد، زمینه ارتقاء دانش عمومی در زمینه تشخیص و درمان اختلالات بیومکانیکی پا در مراکز ارتوپدی فنی و سایر مراکز تخصصی فعال در حوزه سلامت پا فراهم شود.
