تحرک برای سلامت ، تعامل اجتماعی و بهزیستی افراد وابسته به صندلی چرخدار ، لازم و اساسی می باشد و باید به عنوان یک هدف ضروری از فرایند توانبخشی و موفقیت در برقراری مجدد تعامل اجتماعی و تأمین یک زندگی مولد و فعال آنها در نظر گرفته شود.
معمول ترین صندلی چرخدار مورد استفاده در بین کاربران صندلی های چرخدار ، صندلی های چرخدار دستی هستند که      حلقه های رانش به عنوان واسط فرد/فناوری عمل می کند . رانش صندلی چرخدار با حلقه های رانش کاری بسیار تکراری است که موجب بروز آسیب و درد در اندام فوقانی و ستون فقرات فرد می شود.
بررسي رانش صندلي چرخدار دستي به دليل رشد جمعيت استفاده كننده از صندلي چرخدار و درخواست آنها مبتني بر داشتن وسیله حرکتی مؤثر براي حفظ كيفيت زندگي برابر با جامعه عادي ، به طور فزاينده اي اهميت يافته است . در پرتو دانش بیومکانیکی و فیزیولوژیکی رانش صندلی چرخدار دستی نیاز به پرداختن به روش هایی بجز رانش با حلقه های رانش ، احساس می شود .
در این بررسی مروری ، ضمن بررسی و طبقه بندی صندلی های چرخدار دستی، عوامل موثر بر رانش صندلی های چرخدار دستی بررسی و عوارض ثانویه آن ذکر گردیده است.
 

صندلی های چرخدار تا حدود 1000 سال پیش به مقدار خیلی کمی پیشرفت نموده بودند . نخستین نمونه از یک صندلی چرخدار به یک تصویر از صندلی چرخدار سه چرخ که در سال 525 بعد از میلاد کشیده شده است بر  می گردد که یک مرد چینی بر روی آن سوار می باشد .

 صندلی های چرخدار تا قرن شانزدهم میلادی تغییر قابل توجهی در طراحی خود نداشته ولی از آن به بعد در قرن شانزدهم میلادی در اروپا به نحو مطلوبی توسعه یافتند .

دهه 1870 اولین صندلی چرخدار همگانی در ایالت متحده توزیع گردید که دارای ساختار چوبی و حجیم بوده که دو چرخ محرک بزرگ در جلو و دو چرخ کوچک در عقب داشتند . در دهه 1910 به جای اجزای چوبی حجیم و سنتی از لوله های فلزی استفاده شد . اولین صندلی چرخدار الکتریکی در زمان جنگ جهانی اول تولید شد . در دهه 1940 اولین صندلی چرخدار مکانیکی تا شو ثبت گردید و در دهه 1950 اولین صندلی چرخدار الکتریکی همگانی توزیع گردید .

در دهه 1970 اولین بار برای ساخت شاسی صندلی چرخدار از آلیاژ آلومینیوم به کار رفته در هواپیما استفاده شد و در دهه 1980 صندلی های چرخدار الکتریکی پیشرفت نمودند .

در دهه 1990 صندلی های چرخدار الکتریکی با قابلیت تا شدن همراه با جدا شدن باتری ها و جاپایی ها وارد بازار گردید . بیشتر تغییرات در طراحی صندلی های چرخدار در دهه های اخیر انجام گرفته است .

مدت کوتاهی پس از جنگ جهانی دوم دکتر لودویک گاتمن و همکارانش در بیمارستان استوک مندویل انگلستان ، صندلی های چرخدار ورزشی را به عنوان یک وسیله توانبخشی ابداع نمودند .

 وی در سال 1948 برای معلولین جنگی رقابت هایی را برگزار نمود . در سال 1952 اولین رقابت های بین المللی ورزشی با صندلی چرخدار آغاز شد و فدراسیون بازی های استوک مندیل[1] تأسیس گردید . اولین بازی های بین المللی برای افراد ناتوان جسمی در سال 1960 در رم همراه با بازی های المپیک برگزار گردید .

صندلی های چرخدار ورزشی و تفریحی به فرد ناتوان، تصور و بینشی جدید از خود می بخشد و از سویی دیگر نگرش و شیوه برخورد جامعه را نسبت به او تغییر می دهد . معلول می تواند درون صندلی چرخدار خود یک قهرمان باشد و در سطوح بالای ورزشی رقابت کند .

برخی مددجویان گردش و سیاحت را به ورزش های تیمی و انفرادی ترجیح می دهند و استفاده از وسیله ای که در آن دنده ها و اهرم ها نقش بیشتری داشته باشند ، برایشان جذاب است . براساس این نیاز صندلی های چرخدار پدالی توسعه یافت . در این وسایل هدف بالا نگه داشتن سرعت پدال زدن و کاهش مصرف انرژی است به گونه ای که انرژی را بطور مؤثر به حرکت تبدیل می نماید .

در کشورهای خاور دور صندلی های چرخدار پدالی مکانیکی به عنوان صندلی چرخدار اصلی معلولین مورد استفاده قرار گرفت . این نوع صندلی های چرخدار نسبت به صندلی های چرخدار مکانیکی معمولی ، دارای کارایی و سرعت بیشتری بوده ، امکان طی مسافت های طولانی تر با آنها وجود دارد و در جاده های ناصاف وسیله مؤثرتری می باشند .
 

نوع تحقیق، بررسی مروری است .ماده اولیه در این تحقیق ، کتاب ها و مقالات مرتبط با صندلی های چرخدار دستی می باشد . جامعه مورد مطالعه صندلی های چرخدار دستی است. ضوابط ورود به مطالعه و نوع منابع انتخابی،شامل :

1- مقالات ، کتب و ژورنال هایی که از دانشگاه های معتبر دنیا بوده و با اهداف مورد مطالعه در این پژوهش مرتبط باشد.
2- مقالات و کتب پس از سال 1950 .

مطالعاتی که هدف آنها تبلیغ باشد، از مطالعه خارج شده اند. جهت رعایت اصول اخلاقی،کلیه یافته ها و نام مسئولین و پروژه های ثبت شده با صداقت کامل گردآوری می شود . در زمینه ترجمه متون نیز ، دقت لازم از جهت حفظ چهارچوب مقاله و یا text مورد نظر اعمال گردیده است .

محدودیت ها در این مطالعه شامل:
1- فقدان بانک ها و منابع اطلاعاتی در کشور با ارتباط مستقیم با موضوع
2- محدودیت جستجو و منابع به زبان فارسی و انگلیسی

صندلی های چرخدار دستی
در ساليان اخير صندلي‌ها‌ي چرخدار دستي با سرعت زياد پيشرفت نموده اند. تا چند سال پيش، فقط يك مدل صندلي چرخدار دستي وجود داشت . ولي امروزه، تنوع زيادي از مدل‌ها‌ و رنگ‌ها‌ براي انتخاب كردن در دسترس  می باشد .

صندلي‌ها‌ي چرخدار از يك صندلي داراي چرخ كه حداقل جابجايي را تامين مي‌نمودند به ارتزهاي پيشرفته اي جهت پاسخگويي به تقاضاهاي حركتي كاربران آن‌ها‌، تبديل شده اند[1 ].

 

صندلی های چرخدار دستی بر پایه مبانی مختلف به روش های متفاوت طبقه بندی شده اند . صندلی های چرخدار دستی براساس فرد راننده ، به دو گروه خودران[3] و دیگر ران[4] طبقه بندی می شوند که به اختصار توضیح داده می شود[ 2 ، 3] .

صندلي‌ها‌ي چرخدار خودران (توانبخشی) براي استفاده توسط يك نفر به عنوان يك وسيله حركتي طراحي مي‌شوند. برخي از صندلي‌ها‌ي چرخدار توانبخشي را مي‌توان با توجه به نوع كاربري آن‌ها‌ يا كاربران خاص آن، در يك طبقه قرار داد.

در افراد مبتلا به نقص حرکتی كه يكي از اندام فوقاني آن‌ها‌ نیز قطع است و يا افرادي كه مبتلا به اختلالات حركتي با منشاء مغزي مبتلا می باشند ، نياز به صندلي‌ها‌ي چرخداري دارند كه بتوانند آن را با يك دست برانند و هدايت نمايند. صندلي‌ها‌ي چرخدار تك دست ران[5] شامل يك محور رابط بين دو محور چرخ عقب هستند.

 چرخ عقب اين صندلي‌ها‌ در سمت اندام فوقاني سالم داراي دو حلقه رانش و در سمت مبتلا فاقد حلقه رانش مي‌باشد. حلقه رانش با قطر كم تر (در سمت سالم) علاوه بر انتقال قدرت به چرخ همان طرف از طريق محور رابط بر چرخ سمت ديگر نيز اعمال نيرو مي‌نمايد و اين امر باعث مي‌شود هنگامي‌كه كاربر چرخ يك طرف را به حركت در مي‌آورد،‌ هر دو چرخ حركت کنند . هنگامي که ‌كاربر قصد تغيير جهت داشته باشد، حلقه رانش با قطر كم تر را رها نموده و با استفاده از حلقه رانش اصلي چرخ سمت سالم و اعمال نيرو فقط بر همان چرخ اين كار را انجام مي‌دهد.

برخي از افرادي كه در اندام‌ها‌ي فوقاني و تحتاني ضعف دارند مي‌توانند با استفاده از مجموع توان اندام فوقاني و تحتاني يا با استفاده از اندام تحتاني صندلي چرخدار را برانند. طراحي و انتخاب يك صندلي چرخدار كه با پا رانده مي‌شود[6] عمدتاً‌ به اين که چگونه فرد مي‌تواند بيشترين فايده را از توانايي حركتي خود ببرد، بستگي دارد [ 2 ].
 

همه صندلي‌ها‌ي چرخدار توسط سرنشين آن رانده و هدايت نمي‌شوند و در بسياري از بيمارستان‌ها و آسايشگاه‌ها‌، صندلي‌ها‌ي چرخدار توسط همراهان و مراقبين رانده مي‌شوند.

اگر صندلي ‌كاملاً توسط همراه و بدون كمك سرنشين آن رانده شود،‌ ديگر نيازي به چرخ‌ها‌ي بزرگ عقب وجود نخواهد داشت (شکل 1)[ 3  ]. در طراحي صندلي‌هاي چرخداري كه همراه آن را مي‌راند، مي‌بايست هم سرنشين وهم فرد همراه را به عنوان استفاده‌كنندگان از صندلي مورد توجه قرار داد.سرنشين اغلب صندلي‌ها‌ي چرخداري كه توسط همراه رانده مي‌شود، سالمندان مي‌باشند و گاهاً در ارتباط با استفاده كاربران سالمند[7] ، اين صندلي‌ها‌ را تحت عنوان ژری[8] مي‌شناسند [ 1  ].

صندلی های چرخدار دستی دارای دو ساختار اصلي حمايتي[9] و رانش[10] می باشند که به اختصار در ذیل به آنها پرداخته می شود] 4  [ .
 

ساختار حمايتي صندلي چرخدار شامل بدنه و ملحقات آن مي باشد . سامانه هاي نشستنگاهي[11] و موقعيت دهي[12] اغلب به عنوان بخشي از ساختار حمايتي مورد توجه قرار مي گيرند . لوازم فرعي بدنه ( مانند تكيه گاه دست و جاپايي ) نيز بخشي از ساختار حمايتي مي باشند . در برخي از صندلي هاي چرخدار اين لوازم فرعي با بدنه صندلي به صورت يكپارچه ساخته مي شوند . برخي از ساختارهاي حمايتي منحصر به فرد بوده و جهت وضعيت دهي فرد در فضا مورد استفاده قرار مي گيرند[ 4  ].

بدنه شامل ريل هاي نشستنگاه[13] ، تيرهاي پشتي[14] و وسايل الحاق چرخها مي باشد. در حال حاضر بدنه‌ها‌ي كليه صندلي‌ها‌ي چرخدار معمول، حول ساختارهاي لوله اي تمركز يافته‌اند.

 اغلب بدنه صندلي هاي چرخدار براساس ماده بكار رفته در آنها طبقه بندي مي شوند . صندلي هاي چرخداري كه بدنه آنها از استيل نوردسرد[15] ساخته مي شودو وزني بين 27 تا 30 کیلوگرم دارند صندلي هاي چرخدار استاندارد(شکل2) و نمونه هايي كه از آلومينيوم يا استيل ضد زنگ[16] ساخته مي شوند و وزني معادل 12 تا 18 کیلوگرم دارند صندلي هاي چرخدار سبك وزن[17] (شکل3) ناميده  می شوند.

بدنه هاي خيلي سبك‌[18] نوعاً از آلياژ فلز آلومينيوم ، تيتانيوم يا مواد كامپوزيت ساخته مي شوند و کمتر از 10 کیلوگرم وزن دارند(شکل 4) [ 4  ] . بنابر مطالعه بیک من[19] و همکاران ( 1999 ) ، استفاده از صندلی های چرخدار دستی بسیار سبک موجب افزایش بازده رانش در مقایسه با صندلی های چرخدار معمولی می شود . [ 5  ]

استفاده از مواد كامپوزيت بر استيل يا آلومينيوم مزاياي متعددي را در پي دارد . مواد كامپوزيت را مي توان شکل داد كه در نتيجه امكان ارائه طرح هاي زيباتر و جذابتری را نسبت به جوش دادن لوله هاي آلومينيوم يا استيل فراهم مي نماید . كامپوزيت ها بادوام تر هستند و خواص آنها را مي توان از نظر شكل ، استحكام و سختی[20] مناسب كرد .

مواد كامپوزيت در مقايسه با فلزات ضربه[21] و لرزش را به اندازه ای كمتر منتقل مي كنند که اين كاهش براي كاربران صندلي چرخدار محسوس مي باشد .

بزرگترين مشكل اين مواد قيمت بالاي آنها مي باشد که با افزايش حجم توليد و پيشرفت در ساير فناوري ها ( مانند توليد دوچرخه ) قيمت آنها نيز رو به كاهش مي باشد . صندلي هاي چرخدار بسيار سبك و فعال مورد توجه کاربران فعال و با قدرت و دارای ثبات قسمت فوقاني بدن مي باشد و اغلب در ورزش هاي با صندلي چرخدار استفاده مي شوند [ 4  ] .

بدنه صندلی های چرخدار دستی تاشو[22] يا غیرتاشو)سخت( [23] می باشند . نوعاً در صندلي هاي چرخدار تاشو از يك ساختار تاشونده داراي بار متقاطع[24] (شکل 5) استفاده مي شود كه امكان تا كردن آنها را هنگام  حمل و نقل فراهم مي نمايد. مزایای بدنه های سخت عبارتند از :

- با توجه به سختی بدنه و عدم از دست رفتن انرژی در حرکات بدنه، برای رانش و مانور آسان تر هستند .
- استحکام و دوام بیشتری دارند و قطعات آنها کمتر گم می شود .
- امکان تنظیم بیشتری با توجه به وضعیت بدن کاربر مهیا می نمایند .
- اغلب جمع و جور تر هستند .

معایب بدنه های سخت عبارتند از :

- حمل و نقل آنها مشکل تر است .
- انبارداری آنها مشکل تر است .
- امکان بارگیری آنها بر روی سقف اتومبیل وجود ندارد .
- با توجه به سختی بدنه، نیروهای برشی بر بدن کاربر افزایش می یابد .

مزایای بدنه های تاشو عبارتند از :

- حمل و نقل و بارگیری آنها در خودرو آسان تر است .
- برای نگهداری به جای کمتری نیاز دارد .
- با توجه به انعطاف پذیری بدنه،بخشی از شوک ها و ضربه های وارده را جذب می کنند .

معایب این بدنه ها عبارتند از :
- با توجه به از دست رفتن انرژی در حرکات بدنه، رانش آنها مشکل تر است .
- با توجه به وجود مکانیزم ضربدری ، سنگین تر هستند .
- قطعات بیشتری داشته در نتیجه به نگهداری بیشتری نیاز دارند .
- تثبیت تنظیم صندلی چرخدار و نیز اصلاح آن بسیار مشکل تر است .
- امکان تطابق کمتری با کاربران دارند[ 6 ] .
 

تكيه گاه هاي دست صندلي هاي چرخدار معمولي ممكن است بخشي ثابت از بدنه و يا از انواع چرخنده به عقب[26] يا جداشونده باشند . تكيه گاه هاي دست براساس طول بالشتک آن ها در دو نوع ارائه مي شوند . طول بالشتک تكيه گاه هاي دسته ميزي[27] كوتاهتر هستند و به كاربر اجازه مي دهند كه به ميز ( تحرير ، غذا و ... ) نزديك تر شود . طول بالشتک تكيه گاه هاي دست بلند[28]  تا جلوي ريلها نشستنگاه كشيده شده و تكيه گاه بلندتري را فراهم مي كنند .

ارتفاع تكيه گاه دست مي تواند ثابت يا قابل تنظيم باشد . بالشتك تكيه گاه هاي دست قابل تنظيم در ارتفاع ، امكان تطابق ارتفاع تكيه گاه دست با ارتفاع تنه فرد و تهيه ميزان مناسب حمايت از بازوها را فراهم مي نمايد . قرارگيري يك محافظ در زير تكيه گاه دست از ساييده شدن لباس و بدن كاربر توسط چرخهاي عقب جلوگيري مي كند[ 1 ] .

تكيه گاه هاي ساق[29])شکل 6) و جاپايي ها[30]  از ساق ها و پاها حمايت مي كنند و اين دو همراه با هم، اغلب به عنوان اسباب جلويي[31] صندلي چرخدار نام برده مي شوند . تكيه گاه هاي ساق ممكن است ثابت  ( به صورت يكپارچه با بدنه ) و يا جدا شدني ( چرخنده به بيرون[32] ) باشند . نوع چرخنده به بيرون جابجايي به و از صندلي چرخدار را آسانتر مي نمايند[ 1 ] .
جاپایی ها به تكيه گاه هاي ساق متصل هستند و اغلب ارتفاع آنها جهت تطابق با طول ساق فرد، قابل تنظيم  مي باشد . در برخي انواع، زاويه جاپايي نيز جهت تطابق با زاویه مفصل مچ فرد قابل تنظيم مي باشد . با توجه به اينكه تكيه گاه هاي ساق و جاپايي ها تكيه گاه و حمايت مورد نياز اندام هاي تحتاني را فراهم مي كنند ، تنظيم صحيح آنها ضرورت دارد[ 1 ] .

يكي از اجزايي كه در صندلي هاي چرخدار معمولي مورد استفاده قرار مي گيرد ترمزها مي باشند. ترمز چرخ به عنوان ترمز توقف يا پارك عمل مي‌نمايد و هنگام جابجايي از روي صندلي چرخدار بر روي سطح ديگر يا زماني كه کاربر مايل است در مكاني خاص توقف نمايد، استفاده مي‌شود. با استفاده ترمزها، كاربر مي‌تواند به اشياء ديگر فشار وارد كند و در زمان دلخواه، ثبات بيشتري داشته باشد. ترمزها در انواع مختلف ارائه مي‌شوند و در محل های مختلف صندلی چرخدار نصب می شوند[ 1] .

دسته هاي رانش امكان راندن صندلي را از عقب براي فرد همراه امكان پذير مي سازند[ 1 ] .

وسايل ضد واژگوني[35] ثبات صندلي را افزايش مي دهند و بنا به نياز در جلو يا عقب يا هر دو سمت نصب می شوند و در هنگام تغيير جهت بردار وزن ، از واژگوني صندلي جلوگيري مي كنند . استفاده از اين وسايل به ويژه در صندلي هاي چرخداري كه به سامانه هاي تكيه گاه پشتي خم شونده به عقب (reclining) و نشستنگاه خم شونده به عقب tilt-in-space مجهز شده اند اهميت دارد .این وسایل ،ثابت يا قابل جدا شدن هستند . مزيت انواع جدا شدني در امكان جدا كردن يا بالا بردن آنها جهت پيشگيري از مزاحمت آنها در هنگام عبور از جدول خيابانها يا مسيرهاي ناهموار می باشد[ 1] .

مبلمان نشستنگاه و تكيه گاه پشتي )شکل 7)معمولاً از جنس پارچه مي باشد كه به بدنه متصل مي شوند . اصلي ترين مزيت استفاده از مبلمان های پارچه ای، سبك بودن و قابليت تا شدن آنها مي باشد كه حمل و نقل صندلي چرخدار را آسان مي كنند[ 1] .

ساختار رانش در صندلي هاي چرخدار دستي شامل دو قسمت اصلي مي باشد :

1- چرخها
2- واسط ] 2 [
چرخ ها
چرخهاي عقب

چرخهاي عقب بر دو نوع اصلي هستند . چرخ هاي سيمي[37] ،داراي پره هاي فلزی مي باشند که محيط طوقه را به توپي چرخ متصل مي كنند . چرخ هاي پرسي[38] از مواد سخت يا كامپوزيت ساخته مي شوند .پيش تر اين چرخ ها از منيزيوم[39] ساخته مي شدند واز آن ها به عنوان چرخ هاي مگ[40] نام برده مي شد . مدل هاي جديدتر از آلومينيوم ، نايلون يا مواد كامپوزيت پلاستيكي ساخته مي شوند[ 1 ] .

چرخ هاي پرسي نياز به نگهداري كمتري دارند ولي از آنجا كه چرخ هاي پره اي سبك تر هستند بيشتر مورد استقبال کاربران صندلي هاي چرخدار فعال قرار گرفته اند[ 2 ] .

قطر چرخ ها از 46 تا 66 سانتی متر متغير است . صندلي هاي چرخدار الكتريكي معمولاً داراي چرخ هايي با قطر 46 سانتی متر و انواع دستي معمولي چرخ هاي 60 سانتی متری دارند[ 2 ] .

میزان چرخش چرخ ها به صورت راحت و بدون لرزش و تكان تحت عنوان راستی[41] بررسي مي شود. راستی  چرخ هاي سيمي به تنظيم كشش پره هاي چرخ بستگي دارد و بايد حداقل ساليانه يكبار براي استفاده معمولي، كنترل شوند . راستی چرخ هاي مگ در هنگام توليد ثابت شده اند و ثابت باقي مي مانند مگر آنكه در معرض دماي بالا يا ضربه قرار بگيرند . تنظيم چرخ ها[42] بر سهولت رانش صندلي چرخدار تأثير دارند . مقصود از تنظيم چرخ ها ميزان موازي بودن دو چرخ با يكديگر مي باشد . در صورتيكه چرخها موازي نباشند ، مقاومت غلتشي آنها در صندلي چرخدار افزايش مي يابد[ 2] .

در صندلي هاي چرخدار بسيار سبك وسبک امکان نصب محور چرخ های عقب در موقعيت هاي مختلف نسبت به بدنه وجود دارد كه تنوع در عمل رانش را امكان پذير مي سازد .

با بردن محور چرخ هاي عقب به سمت جلو ، فاصله محور چرخ های عقب با محور چرخک های جلو صندلي چرخدار[43] كاهش و قدرت مانور آن افزايش مي يابد و در مقابل امكان واژگوني به عقب صندلي چرخدار افزايش مي يابد .

 نصب محورچرخ های عقب در موقعیت های خلفی تر ، موجب افزايش پايداري صندلي چرخدار مي شود . حركت محورهاي چرخ هاي عقب به بالا موجب پايين آمدن نشستنگاه و در نتيجه مركز ثقل مي شود و پايداري صندلي چرخدار را افزايش مي دهد .

در اين شرايط با هر ضربه نيروي جلوبرنده قوي تر خواهد بود . به وضعيتي كه محورهاي چرخ هاي عقب به گونه اي نصب شوند كه بالاي چرخ های عقب به سمت بدنه صندلي چرخدار به يك ميزان نزديك شوند ، كمبر[44] گفته مي شود كه موجب افزايش سطح اتكاء صندلي چرخدار بر روي زمين مي شود . استفاده از پين هاي سريع آزاد كننده[45] ، امكان جداکردن چرخ ها در هنگام حمل و نقل را فراهم مي نماید[ 1 ].

دو نوع لاستيك چرخ در صندلي هاي چرخدار استفاده مي شود : بادي[46] و توپر[47] . لاستيك هاي بادي معمولاً داراي يك تيوپ داخلي قابل تعمير مي باشند .

اين لاستيك ها رانشي آسانتر ، سواري با لرزش كمتر و مانور بيشتري را فراهم مي كنند . آنها سبك ترين نوع لاستيك ها بوده و حداقل وزن را به كل صندلي چرخدار تحميل مي كنند . بزرگترين عيب آنها ، پنچر شدن و نگهداري سخت آنها مي باشد و فشار هواي داخلي آنها بايد به صورت مداوم كنترل شود . [ 6 ]

بنابر مطالعه ساواتزكي[48] و همکاران ( 2004 ) ، لاستیک های توپر عملکردی بدتر از لاستیک های بادی حتی در مواقعی که باد لاستیک های بادی تا 25 درصد کاهش یافته باشد دارند و در واقع مزایای لاستیک های بادی بسیار بیشتر از مزایای لاستیک های توپر ( هزینه پایین تر و نیاز به تعمیر و نگهداری حداقل ) برای کاربران صندلی های چرخدار دستی می باشد . در لاستیک های بادی در صورتی مصرف انرژی به صورت آشکار اضافه می شود که باد آنها تا 50 درصد کاهش یافته باشد [ 7] .

لاستيك هاي توپر در سه نوع نيمه بادي[49] ، اسفنجي[50] و سخت[51] ارائه مي شوند . برخي توليد كنندگان اين لاستيك ها را لاستيك هاي ضد پنچري[52] مي نامند . لاستيك هاي نيمه بادي شامل يك لاستيك سخت با ساختار پلاستيكي می باشند كه یک حلقه فلزی از مركز آنها مي گذرد .

 كارايي اين لاستيك ها از ساير نمونه ها به لاستيك هاي بادي نزديك تر بوده و داراي مقاومت غلتشي كم و تا حدودي داراي خاصیت ضربه گيري[53] مي باشند . لاستيك هاي اسفنجي به جاي هوا با اسفنج پر شده اند و كارايي بهتري از لاستيك هاي جامد دارند . لاستيك هاي جامد با دوام ترين و ارزان ترين و در مقابل سنگين ترين نوع لاستيك ها هستند كه مقاومت غلتشي بيشتري نيز ايجاد مي كنند . هيچ كدام ازانواع لاستيك هاي توپر پنچر نمي شوند . انتخاب نوع لاستيك براساس نياز كاربر ، زمينه استفاده و ميزان دسترسي به خدمات تعمير و نگهداري معين مي شود [ 2 ] .

چرخ هاي جلو در صندلي هاي چرخدار، چرخك ناميده مي شوند . قطر متوسط چرخك ها  از 50 تا 200 ميلي متر متفاوت مي باشد. چرخك هاي بادي حركت نرم تري را فراهم مي كنند ولي به نگهداري بيشتري نياز دارند . در صندلي هاي چرخدار بسيار سبك ، از چرخك هاي از جنس پلي اورتان[55] استفاده مي شود . از جمله مهمترين مشكلات چرخك ها لرزش[56] در آنها مي باشد . اين لرزش هنگام هل دادن سريع يك گاري خريد توسط خريداران تجربه مي شود . چرخك هاي كوچكتر لرزش كمتري ايجاد مي كنند و در مقابل چرخك هاي بزرگتر ، حرکت نرم تري را فراهم نموده ودر عوارض مسيرهاي ناهموار كمتر گير مي كنند ] 1 [ .
 

واسط فرد/ فناوري در صندلي هاي چرخدار دستي معمولاً حلقه اي است كه به چرخ متصل مي باشد و حلقه رانش[58]ناميده مي شود .

 حلقه‌ها‌ي رانش، حلقه‌ها‌ي فلزي يا پلاستيكي هستند كه به چرخ‌ها‌ي رانش (يعني چرخ‌ها‌ي عقب) متصل مي‌شوند و براي راندن و هدايت يك صندلي چرخدار دستي به كار مي‌روند.

حلقه‌ها‌ي پلاستيكي اغلب در صندلي‌ها‌ي چرخدار ارزان استفاده مي‌شوند. حلقه رانش در صندلي هاي چرخدار معمولي از استيل نورد سرد و آب كروم كاري شده و در صندلي هاي چرخدار سبك و بسيار سبك ، از آلومينيوم ساخته مي شوند و اغلب پوششي از وينيل یا لاستيك متخلخل (فوم)  بر روي آن كشيده مي شود .

فوم به عنوان روكش حلقه رانش دوام چنداني ندارد و بجز براي افرادي كه دست آن‌ها‌ عملكرد خيلي ضعيفي دارد يا در اندام فوقاني درد شديد دارند، به ندرت استفاده مي‌شود. حلقه‌ها‌ي رانش با روكش وينيل در جهت افزايش اصطكاك بين دست و حلقه رانش كاملاً مفيدند و به كاهش نيروي لازم جهت راندن صندلي ،كمك مي‌كنند.

 نقص عمده روكش وينيل اين است كه درهنگام پايين آمدن از يك شيب،با افزايش اصطكاك موجب ايجاد گرما مي‌شود . وينيل در توزيع و پخش گرما، بسيار ضعيف عمل مي‌كند. اندازه حلقه رانش بر رانش صندلي چرخدار تأثير دارد . حلقه هاي رانش كوچكتر مشابه دنده بالا[59] در دوچرخه، نياز به قدرت بيشتري براي شروع حركت دارند ولي دستيابي به سرعت در حين رانش را آسانتر مي نمایند و در مقابل حلقه هاي رانش بزرگتر مشابه دنده پايين در دوچرخه ، شروع حركت را تسهيل مي كنند ولي در حفظ سرعت بالا ،‌به كار و تلاش بيشتري نياز دارند .

 در افرادي كه در گرفتن حلقه هاي رانش مشكل دارند مي توان از الحاق تكمه يا برجستگي هايي كه به اين منظور طراحي شده اند استفاده كرد .

 استفاده از حلقه‌ها‌ي رانش دارای برجستگي براي كاربراني كه عملكرد دست‌ها‌يشان بسيار ضعيف است، مفيد مي‌باشد. برجستگي‌ها‌، نياز به ايجاد اصطكاك براي راندن صندلي چرخدار را برطرف مي‌نمايند ولی با توجه به اینکه اعمال نيرو بر حلقه رانش را به محيط‌ها‌يي كه برجستگي‌ها‌ قرار گرفته اند محدود می کنند، استفاده از حلقه رانش را مشكل مي‌نمايند .

در سرعت‌ها‌ي بالاتر،‌ ضربه زدن به اين برجستگي‌ها ‌، ‌بسيار مشكل تر مي‌شود و علاوه بر آن اين برجستگي‌ها ‌، ‌قدرت مانور صندلي چرخدار را كاهش مي‌دهند . برخي كاربران جهت بهتر گرفتن حلقه هاي رانش و محافظت از دستهاي خود از دستكش استفاده مي كنند       [1،2،4،6 ] .
قطر لوله حلقه‌ها‌ي رانش نيز متغير است. در اغلب صندلي‌ها‌ي چرخدار دستي از لوله‌ها‌ي با قطر يك سانتي متر استفاده مي‌شود. اين قطر از نظر توليد كنندگان صندلي چرخدار مناسب و مقرون به صرفه است و به همين دليل از آن به عنوان يك استاندارد غير رسمي‌[60] استفاده مي‌شود، هر چند بنا به سفارش مشتري قطرهاي بزرگ تر نيز ارایه میگردد.

 قطرهاي بزرگ تر لوله حلقه رانش (حداكثر تا دو و نیم سانتی متر ) مي‌تواند گرفتن حلقه رانش توسط دست و وارد كردن نيرو بر آن را آسان تر نمايد. براي برخي افراد ، قطر بزرگ تر حلقه رانش در صورتي كه ساير جايگزين‌ها‌ غير عمل باشند، مورد توجه قرار مي‌گيرد [ 1 ] .

در صورتيكه كاربر فقط قادر به استفاده از يك دست باشد ، دو حلقه رانش در سمت سالم نصب مي شوند و با استفاده از يك محور، ارتباط بين حلقه دروني و چرخ سمت مقابل برقرار مي شود .

كاربر با گرفتن هر دو حلقه رانش و اعمال نيرو بر آنها صندلي چرخدار را به جلو مي راند و با استفاده از يك حلقه رانش به طرفين مي چرخد .

 در نوع اهرمی كاربر براي راندن صندلي چرخدار بر یک اهرم با استفاده از دست سالم نيرو به سمت جلو و عقب وارد مي كند كه صندلي چرخدار يك دستي[61] ناميده مي شود . استفاده از هر يك از دو مكانيسم مذكور به وجود مقدار مناسب از هماهنگي و قدرت كاربر بستگي دارد و فرد مي بايد نسبت به امكان پذيری[62] ‌استفاده از آنها مورد ارزيابي قرار گيرد[ 1 ] .

در شکل8 انواعی از رانش صندلی های چرخ دار دستی با واسط های متفاوت فرد/فناوری نشان داده شده است.

 

براي پاسخ به نيازهاي متفاوت افراد با اختلالات حركتي ، سه طبقه گسترده از سامانه هاي حركتي چرخدار
( صندلی چرخدار ) وجود دارد :
- سامانه حركتي وابسته[63]
- سامانه حركتي مستقل دستي[64]
- سامانه حركتي مستقل الكتريكي[65]

سامانه هاي حركتي وابسته توسط فرد همراه رانده مي شوند و زماني انتخاب مي شوند كه :

1- فرد هرگز نتواند صندلي چرخدار را به صورت مستقل براند ( مانند افراد مبتلا به كمبودهاي ادراكي ، شناختي يا رفتاري )
2- در شرایطی که به یک سامانه ثانویه که سبک تر است و حمل و نقل آن آسان تر می باشد نیاز وجود دارد
 ( مانند جابجایی بیماران در فرودگاه )

تأمین قدرت مورد نیاز جهت رانش ، هدایت و کنترل این سامانه ها یا به صورت مستقل توسط فرد همراه صورت می پذیرد و یا رانش و هدایت صندلی چرخدار با استفاده از نیروی الکتریکی انجام می شود و فرد همراه فقط کنترل صندلی چرخدار را بر عهده دارد .

سامانه حركتي مستقل دستي در افرادي كاربرد دارد كه توانايي راندن صندلي چرخدار را به صورت دستي دارا مي باشند . اين سامانه ها داراي دو چرخ بزرگ در عقب و دو چرخ كوچك در جلو هستند و اين امكان را براي فرد فراهم مي نمايند كه آن را به صورت مستقل براند .

سامانه هاي حركتي الكتريكي مستقل زماني ضرورت مي يابند كه فرد در راندن صندلي چرخدار دستي مشكل داشته باشد . اين سامانه ها ، صندلي هاي چرخدار موتورداري مي باشند كه توسط كاربر رانده مي شوند .[ 1،8]

به طور خلاصه می توان بر مبنای نوع تأمین قدرت مورد نیاز برای رانش ، صندلی های چرخدار را در انواع زیر طبقه بندی نمود :
الف - صندلی های چرخدار دستی که توسط سرنشین آن با بهره گیری از توان فیزیکی خود رانده ، هدایت و کنترل می شوند .

این صندلی های چرخدار دستی به یکی از سه روش زیر رانده می شود :
الف- با یک دست
ب- با دو دست
ج- با پاها [ 4،5  ]
ب- صندلی های چرخدار دستی که توسط فرد همراه با بهره گیری از توان فیزیکی او رانده ، هدایت و کنترل می شوند . ( سرنشین صندلی چرخدار به این منظور انرژی مصرف نمی کند )
پ- صندلی های چرخدار الکتریکی که توسط سرنشین آن با بهره گیری از توان الکتریکی رانده ، هدایت و کنترل می شوند .
ت- صندلی های چرخدار الکتریکی که توسط فرد همراه با بهره گیری از توان الکتریکی رانده ، هدایت و کنترل می شوند .
ث-اسکوتر ها که توسط سرنشین با بهره گیری از توان الکتریکی رانده ، ولی هدایت و کنترل وسیله با استفاده از توان فیزیکی او انجام می شود [ 9 ].

در پیوست 2 مزایا و معایب صندلی های چرخدار دستی،الکتریکی واسکوتر ها با هم مقایسه شده اند.
 
 

کاربران صندلی های چرخدار دستی به جای اندام های تحتانی از اندام های فوقانی خود برای تحرک استفاده  می نمایند . دست ها در مقایسه با پاها ، کارایی کمتری دارند و آسیب پذیرتر می باشند و در نتیجه ، ظرفیت فیزیکی کمتری فراهم نموده و همراه با خط ابتلا به مشکلات استفاده بیش از حد می باشند . این مشکلات علاوه بر درد و عدم راحتی شامل ابتلا به سبک زندگی غیرفعال نیز می باشد که خود می تواند موجب بروز عوارض ثانویه ای چون چاقی ، دیابت و مشکلات قلبی عروقی شود .

 بررسی تأثیر ساختار حمایتی بر بیومکانیک رانش، به ویژه در سی سال اخیر مورد توجه قرار گرفته است . بروبیکر[66] ( 1986 ) ذکر نموده است که بازده رانش[67] به طور چشمگیری تحت تأثیر وضعیت نشستن کاربر بر روی صندلی چرخدار دستی قرار دارد . تغییر در وضعیت نشستنگاه برزمان ضربه ، زمان بازیافت و زاویه ضربه تأثیر دارد.[ 10 ]

عدم تطابق ابعاد و اندازه های صندلی های چرخدار با کاربران آنها در کارایی صندلی چرخدار تأثیر منفی بر جای گذاشته و در برخی موارد می تواند موجب آسیب در فرد شود . بخشی از این مشکل می تواند به چگونگی ارتباط دادن ابعاد فرد با ابعاد صندلی چرخدار باز گردد .

 عرض کم تکیه گاه پشتی صندلی چرخدار موجب عدم راحتی فرد می شود و عرض زیاد آن بر توانایی رانش کاربر اثر منفی می گذارد . چنانچه فاصله بین دو تکیه گاه دست زیاد باشد ، کاربر مجبور خواهد بود تا برای قرار گرفتن حلقه های رانش ، بازوهای خود را در وضعیت خم شده به جلو[68] قرار دهد .    در این شرایط ، حلقه زدن و راندن صندلی چرخدار به جلو توس ط کاربر ، شبیه به بال زدن جوجه[69]  خواهد بود .

در صندلی های چرخدار دستی اختلاف بیش از 3 سانتی متر ، بین عرض نشستنگاه صندلی با عرض لگن ، اثر منفی بر بیومکانیک ضربه[70] ( اعمال نیرو بر حلقه های رانش ) دارد .

هر چه عرض نشستنگاه صندلی چرخدار کمتر باشد ، عرض کلی صندلی چرخدار کمتر شده، دسترسی به ساختمانها و فضاهای محدود افزایش می یابد .

همچنین عرض کمتر نشستنگاه صندلی چرخدار ، چرخهای عقب را در وضعیت مطلوب تری نسبت به دستان کاربر قرار داده ، موجب افزایش بازده رانش صندلی چرخدار و کاهش خطر ابتلا به درد و جراحت ناشی از استفاده طولانی مدت از صندلی چرخدار می شود(شکل های 9و10و11و12و13) .وزن صندلی چرخدار بر تحرک کاربر آن تأثیر می گذارد . به طور کلی ، هر چه وزن صندلی چرخدار کمتر باشد ، بهتر است . وزن کم صندلی چرخدار، راندن ، بارگیری و عبور از موانع را تسهیل می کند . [ 3،1  ]

راجرز[71] و همکاران ( 2000 ) در مطالعه ای با هدف مقایسه تأثیر سبک رانش صندلی چرخدار دستی که در آن کاربر در وضعیت flexion تنه قرار دارد با وضعیتی که تنه در وضعیت خنثی می باشد به این نتیجه رسیدند که وضعیت flexion تنه در حین رانش می تواند منجر به آسیب به اندام فوقانی کاربران گردیده و بر کارایی فیزیکی و کیفیت زندگی آنان تأثیر بگذارد [ 11 ].

بنابرمطالعه ریشتر[72] ( 2001 ) تغییر موقعیت نشستنگاه[73] کاربر بر روی صندلی چرخدار با تغییر طول بردار بین مرکز چرخ عقب با شانه های کاربر به صورت مستقیم بر زاویه رانش[74] تأثیر دارد . کاهش این فاصله موجب افزایش زاویه رانش ، کاهش بسامد ضربه ، کاهش گشتاور شانه و افزایش گشتاور باز شدن[75] آرنج می شود[ 12].

آیسائو[76] و همكاران ( 2002 ) در مطالعه اي تحت عنوان « بيومكانيك رانش صندلي چرخدار دستي در سالمندان : زواياي tilt و recline » به اين نتيجه رسيدند كه خم كردن به عقب نشستنگاه صندلي چرخدار تا 10 درجه زاویه tilting و خم كردن به عقب تكيه گاه پشتي صندلي چرخدار به ميزان 10 درجه موجب افزايش قابل ملاحظه راندمان مكانيكي فرد تا 10 درصد مي شود . تأثير زاويه tilt در افزايش راندمان مكانيكي به طور قابل ملاحظه اي بيشتر از زاويه recline بدست آمد[ 13  ].

هر چند بنابر مطالعه دسروچس[77] و همکاران با استفاده از ارگومتر ( شکل 14 ) ( 2006 ) تغییر زاویه نشستنگاه  ( به صورت title  یا recline ) با ثابت نگهداشتن موقعیت محور چرخ عقب نسبت به شانه کاربر ، بر میزان بار[78] وارده بر شانه کاربر ، تأثیر معنی داری ندارد و بر این اساس می توان زاویه نشستنگاه صندلی چرخدار را براساس راحتی کاربر و مدیریت توزیع فشار بین سطح تماس نشیمنگاه کاربر و نشستنگاه صندلی چرخدار ( جهت پیشگیری از بروز زخم فشاری ) تعیین و تنظیم نمود . [14 ]

تریولو[79] و همكاران در طي مطالعه اي با هدف بررسي تأثير تحريك عضلات باز كننده كمري[80] از طريق FES بر بيومكانيك رانش به اين نتيجه رسيدند كه ثبات دهي تنه با استفاده از FES موجب بهبود رانش صندلي چرخدار دستي مي شود . فعال كردن عضلات پشت ، امكان خم شدن به جلو را براي كاربر مهيا نموده ، در نتيجه موجب افزايش نيروهاي مؤثر مكانيكي مي شود . [ 15  ]

کاتاجاروی[81] و همکاران ( 2004 ) در مطالعه ای با هدف بررسی تأثیر موقعیت نشستنگاه بر بیومکانیک حلقه رانش به این نتیجه رسیدند که فاصله کمتر بین محور چرخ های عقب با شانه های کاربر صندلی چرخدار موجب بهبود زمان ضربه[82] و متغیرهای واقع در صفحه پیشانی می شود و نیروهای محوری و شعاعی در وضعیت فوق حداکثر می باشد . [ 16 ]

ساختار رانش شامل چرخ ها ، چرخک ها و واسط فرد/فناوری می باشد . این اجزاء در طرح ها و ساختارهای متفاوت با توجه به فرد کاربر ، زمینه مورد استفاده و فعالیت مورد نظر ( چون راندن صندلی چرخدار دستی به عنوان یک مسابقه ورزشی یا جهت انجام فعالیت های روزمره ) طراحی ، ساخته و ارائه می شود .

علاوه بر تأثیر این اجزاء ساختاری بر رانش صندلی چرخدار دستی، نحوه ترکیب و تنظیم این اجزاء نیز بر رانش صندلی چرخدار دستی تأثیر به سزایی دارد .

چرخ ها و چرخک ها امکان رانش صندلی چرخدار را فراهم می نمایند . مقصود از چرخ ها در صندلی های چرخدار دستی خودران ، چرخ های بزرگ عقب می باشد که تحت عنوان چرخ های رانش[83] نیز از آنها نام برده می شود و چرخک ها ، چرخ های کوچک جلو می باشند که چرخ های هدایت[84] نیز نامیده می شوند .

در این نوع از صندلی های چرخدار اعمال نیرو از طریق واسط ( معمولاً حلقه های رانش ) بر چرخ ها صورت می پذیرد که موجب رانش صندلی چرخدار می شود و با توجه به میزان تفاوت نیروی وارده بر چرخ های سمت چپ و راست کاربر ، چرخک ها با چرخش محور دوشاخه خود در صفحه افقی ، هدایت ( مانور و چرخش به طرفین ) صندلی چرخدار را تسهیل می نمایند .

در صندلی های چرخدار دیگرران معمولاً اعمال نیرو از طریق فرد همراه بر دسته های رانش از طرف پشت بر صندلی چرخدار صورت می پذیرد . در این نوع ، دسته های رانش به عنوان واسط فرد/فناوری عمل می نمایند و در صورتی که سرنشین صندلی چرخدار فقط توسط فرد همراه رانده شود نیازی به وجود چرخ های بزرگ عقب نخواهد بود و استفاده از چرخ های عقب با قطر کمتر رانش و مانور صندلی چرخدار را آسانتر خواهد نمود .

ویژگی های مختلف چرخ ها و چرخک ها از جمله ویژگی های لاستیک آنها ، نصب و تنظیم آنها ، قطر ، جنس ، و نوع آنها و کمبر چرخ های عقب بر کیفیت و کارایی رانش صندلی چرخدار دستی تأثیر دارد که به برخی از آنها در بخش ساختار رانش اشاره شده است . بونینگر[85] و همكارانش ( 2000 ) طي مطالعه اي با هدف تعيين اثر موقعيت محور چرخ عقب نسبت به شانه بر بيومكانيك رانش نتيجه گرفتند كه :

- موقعيت محور چرخ عقب نسبت به شانه در صفحه افقي به صورت آشكاري با بسامد رانش و نرخ صعود برآيند نيرو ارتباط دارد .

- موقعيت محور چرخ عقب نسبت به شانه ، هم در صفحه افقي و هم در صفحه قائم به صورت معني دار با زاويه ضربه[86] در سرعت هاي متفاوت ارتباط دارد .

ايشان استنتاج كردند كه موقعيت محور چرخ عقب نسبت به شانه كاربر با صدمات عصب median ارتباط دارد و تحويل و تنظیم صندلي چرخداري كه امكان تنظيم محور چرخ هاي عقب آن با توجه به شرايط كاربر را دارا باشد ، موجب بهبود بيومكانيك رانش و كاهش احتمال خطر ابتلا به صدمه مي گردد . [ 17 ]

کیفیت رانش صندلی چرخدار دستی و آگاهی کاربر آن به روش های کارا در این زمینه و عمل به آنها در کارایی رانش صندلی چرخدار تأثیر دارد .

با هدف طبقه بندي الگوهاي ضربه[87] كاربران صندلي چرخدار دستي و تعيين بيومكانيك الگوهاي متفاوت ، بونینگر و همكاران ( 2003 ) مطالعه اي را در دانشگاه پيتزبورگ انجام دادند و دريافتند :

- معمول ترين الگوي مورد استفاده در كاربران در فاز بازيابي، بالا آوردن دست ها در بالاي حلقه رانش مي باشد .
- الگوي ضربه مستقل از موقعيت محور چرخ عقب است و در سمت چپ و راست و در سرعت هاي مختلف ، متفاوت مي باشد .
- بين الگوهاي ضربه در آهنگ و زمان ضربه به زمان فاز بازيابي ، تفاوت هاي معناداري وجود دارد .
- در الگوهاي ضربه اي كه مسير نيم دايره اي دارد و دست ها در خلال فاز بازيابي در پايين حلقه هاي رانش قرار دارند ، آهنگ ضربه پايين تر و زمان صرف شده در فاز ضربه به فاز بازيابي بيشتر است . ايشان نتيجه گرفتند :

- الگوهاي نيم دايره در رانش صندلي چرخدار شکل( 15) توأم با كاهش تكرار و رانش مؤثرتر مي باشد و استفاده از اين سبك مي تواند موجب كاهش صدمه به اندام فوقاني شود .

- متخصصين باليني مي بايد به مهارت آموزي كابران صندلي هاي چرخدار در سبك رانش توجه نمايند . [ 18 ]

هونگ ون[88] و همكاران در مطالعه اي به مقايسه عوامل سينماتيك و سينتيك در دو تكنيك متفاوت رانش  (  push-pull و  pumping ) پرداختند و به نتايج زير رسيدند :

- حداكثر بازده مكانيكي به صورت معني دار در تكنيك push-pull بيشتر از تكنيك pumping می باشد . اين تفاوت در ميانگين بازده مكانيكي معني دار نبود .

- دامنه حركتي مفاصل ( بجز چرخش تنه ) در دو تكنيك مزبور تفاوت معني دار داشتند .
- استفاده از تكنيك pumping موجب افزايش بار بر اندام فوقاني مي شود كه منجر به افزايش خطر ابتلا به آسيب اندام فوقاني مي شود هر چند بازده مكانيكي رانش را افزايش نمي دهد .

ايشان در خاتمه ذكر نمودند كه استفاده از تكنيك pumping براي كاربران جديد صندلي چرخدار مناسب  نمي باشد . [ 19 ]

بنابر مطالعه بونینگر و همکاران ( 2003 ) که با هدف بررسی ارتباط بین نیروهای وارده بر حلقه های رانش و پیشرفت آسیب های شانه در کاربران صندلی های چرخدار دستی انجام شد ، احتمال خطر ابتلا به آسیب های شانه با بزرگتر شدن نیروهای وارد بر حلقه های رانش افزایش می یافت . نویسندگان این مطالعه پیشنهاد نمودند تا متخصصین به کاربران تکنیک های مؤثر رانش را آموزش دهند تا با کاهش مقدار نیروهای وارده، امکان آسیب به شانه کاهش یابد . [ 20 ]

بنابر مطالعه بونینگر  و همکاران ( 2004 ) ، عملکرد عصب median و ulnar در کاربران صندلی چرخداری که دامنه حرکتی مفصل مچ آنها در حین رانش صندلی چرخدار دستی بیشتر است بهتر است . این کاربران نیروی کمتری بر حلقه های رانش اعمال می نمایند و تعداد ضربه های وارده بر حلقه های رانش در آنان نیز کمتر است لذا در شیوه رانشی که در آنها طول زمانی فاز ضربه بیشتر و ضربه ها به صورت آرام و یکنواخت وارد می شود ، امکان صدمه ندیدن عصب فوق بیشتر است . [ 22 ]

راجرز و همکاران ( 2001 ) با هدف مقایسه ویژگی های بیومکانیکی و فیزیولوژیکی رانش صندلی چرخدار در پیش و پس از مهارت آموزی[89] در کاربران صندلی چرخدار مشاهده نمودند که تحمل فعالیت های تقویتی ، زاویه extension آرنج ، دامنه حرکتی flexion/extension شانه و تنه ، گشتاور رانشی حلقه رانش ، گشتاور extension مچ افزایش و بسامد ضربه کاهش می یابد .

ایشان نتیجه گرفتند که برنامه های مهارت آموزی موجب بهبود رانش صندلی چرخدار دستی بدون افزایش تنش وارد بر اندام فوقانی می شود و در پیش گیری از ابتلا به آسیب های ناشی از استفاده بیش از حد مؤثر می باشند . [ 23 ]

براساس مطالعه بوگنوت[90] و همکاران ( 2003 ) بر روی تأثیر برنامه مهارت آموزی با استفاده از ارگومتر صندلی چرخدار[91] بر ظرفیت کاری[92] و متغیرهای وابسته به ریه و قلب[93] بیماران ضایعه نخاعی ، بهره گیری از مهارت آموزی با ارگومتر صندلی چرخدار موجب بهبود ظرفیت کاری تا 44% بدون تغییر در نرخ ضربان قلب می شود و سطح سازگاری[94] و ظرفیت تحمل[95] بیماران را بهبود می بخشد . [ 24 ]

استفاده مکرر از ساختار عضلانی نامتقارن [ عضلات قدامی تنه و عضلات خلفی تنه ] موجب صدمات ناشی از استفاده از صندلی چرخدار می شود و برنامه تمرینی که موجب افزایش تقارن عضلانی شود موجب کاهش وقوع چنین صدماتی می شود . [ 25 ]

رانش صندلی های چرخدار دستی خودران با استفاده از حلقه های رانش

معمول ترین صندلی چرخدار مورد استفاده در بین کاربران صندلی های چرخدار ( 90 درصد از کل کاربران ) ، صندلی های چرخدار دستی می باشد که حلقه های رانش ( handrim , pushrim یا push/hand ) به عنوان واسط فرد/فناوری عمل می کند . با وجود آنكه حلقه هاي رانش مهمترين واسط بين كاربر صندلي چرخدار با صندلي چرخدار مي باشد در طي 50 سال گذشته كمترين نوآوري و تغيير در طرح حلقه هاي رانش ايجاد شده است . تداوم استفاده از حلقه های رانش ناشی از طراحی ساده ، آسانی استفاده ، هزینه پایین و نیاز به تعمیر و نگهداری پایین آنها بوده است . با این وجود بسیاری از کاربران صندلی های چرخدار دستی ذکر نموده اند که حلقه های رانش معمولی نیاز آنها را برای یک رانش مؤثر پاسخگو نمی باشد . بنابر مطالعات صورت پذیرفته و بیومکانیک رانش ، کاربران صندلی های چرخدار دستی به طور متوسط 2500 بار در یک روز بر حلقه های رانش ضربه وارد می کنند و در صورتیکه روزانه به طور متوسط 45 دقیقه صندلی چرخدار را برانند در هفته 17.500 بار و در ماه کاربر 75.000 بار این کار را انجام می دهد . حداکثر نیروی رانش حدود 45 تا 110 نیوتن برآورد شده است  

[ 26 ].

 در رانش صندلی های چرخ دار دستی، هر ضربه پیش برنده ای[96] را که کاربران صندلی چرخدار بر حلقه های رانش وارد می کنند به دو فاز تقسیم می شود : فاز ضربه[97] و فاز بازیابی[98] . فاز ضربه مرحله ای است که دستان کاربر در تماس با حلقه های رانش است و فاز بازیابی مرحله ای است که دستان کاربر با حلقه های رانش تماس ندارند و فرد خود را برای ضربه بعدی آماده می کند [ 27 ].

فاز ضربه دارای دو قسمت است :

الف- تماس دست
ب- عمل رانش  یا انتقال و استقرار در وضعیت مکانی جدید

شروع این فاز ، تماس دست با حلقه رانش برای اعمال نیروی محرکه است . در لحظه تماس دست بدون اینکه از پیشروی صندلی چرخدار ممانعت شود ، مچ باز شده و آرنج در وضعیت خم شدن و شانه در حالت خم شدن و بالا رفتن قرار می گیرد .

در این مرحله عضلات دلتوئید قدامی و سینه ای بزرگ فعال می شوند تا به طور هماهنگ و موزون شانه را در وضعیت خمیده نگه دارند . در ابتدا عضله دو سر بازو در حرکت خم شدن آرنج شرکت می کنند و باز کننده های مچ نیز با حرکت بر مسیر انحنای حلقه رانش ، دست ها را برای تماس آماده می کنند .

عضله خم کننده انگشتان نیز در این عمل فعال می شود . همچنین عضلات مچ در آغاز تماس با حلقه رانش فعال می شوند . در مرحله رانش ، دست ها با حرکت خود نیروی لازم را برای حفظ گشتاور اعمال می کنند . در آغاز این مرحله دست ها در در وضعیت پایین و عقب همراه با گرایش به خط میانه بدن قرار می گیرد که با خم شدن سریع شانه ها توام می باشد . در این میان خم شدن مفصل آرنج نیز در ایجاد نیروی لازم به حلقه رانش کمک می کند . هنگامی که دست ها از طرفین به سمت حلقه رانش نزدیک می شوند از خط میانه بدن عبور کرده و جلو می روند . حرکت باز شدن آرنج نیز در اعمال نیرو به حلقه رانش نقش مؤثر داشته و مچ سریعاً حرکات باز و بسته شدن را انجام می دهند .

در بخش اول دست از نقطه تماس با حلقه رانش رها می شود ، بطوری که این عمل نباید تأثیر منفی بر سرعت حرکت صندلی چرخدار بگذارد . در لحظه آزاد شدن دست ، شانه در حالت تا شدن قرار دارد و مفاصل آرنج و مچ شروع به باز شدن می کنند . در هنگام بازیابی عضلات ذوزنقه ای ، دلتوئید میانی و خلفی و خم کننده های مچ برای خنثی کردن اثر نیروی مؤثر بر حلقه رانش فعال می شوند . بعد از جدا شدن ، حرکت دست ها در سراسر فاز بازیابی ادامه می یابد . این عمل به وسیله حرکات بالا رفتن و باز شدن شانه صورت می گیرد ، ضمن اینکه آرنج به تدریج خم شده و مچ در وضعیت باز شدن قرار می گیرد .

میزان فعالیت عضلات هنگام فاز بازیابی نسبت به مرحله رانش بطور قابل توجهی کاهش می یابد . این نکته ناشی از دو عامل اصطکاک زمین و جاذبه است . در مرحله رانش دست ها در ابتدای حرکت در برابر نیروهای جاذبه مقاومت می کنند .

در بخش دوم ، مهمترین عضله فعال دلتوئید خلفی است که باعث باز شدن شانه می شود . عضلات ذوزنقه ای بالایی نیز در حرکت بالا بردن شانه شرکت می کنند . احتمال می رود میزان اختلاف در ابعاد حلقه رانش در بالا بردن شانه مؤثر باشد بطوری که هر اندازه قطر حلقه رانش کوچکتر باشد نیاز کمتری به بالا رفتن شانه می باشد تا دست برای تماس با حلقه رانش آماده گردد [ 28 ].

رانش صندلی چرخدار به این روش کاری بسیار تکراری است که به طور عمده توسط اندام فوقانی انجام می شود و موجب اعمال فشار اضافی بر مفاصل شانه می شود که از نظر کالبد شناختی برای تحمل چنین باری در مدت زمان طولانی طراحی نشده است(شکل 16) ]29 [ . در واقع حلقه هاي رانش جهت تطابق راحت با دستان كاربر طراحي نشده اند . سطح تماس حلقه هاي رانش با دست بسيار اندك است و محلي براي قرارگيري انگشت شست بر روي آن وجود ندارد و فاصله موجود بين حلقه رانش و چرخ هاي عقب موجب گير كردن انگشتان بين آنها و پره هاي چرخ  مي شود . در صندلي چرخدار معمولي بازده مكانيكی رانش بسیار کم و بين 8/13-2 درصد( حدود ده درصد ) براساس سطح ضايعه ، تكنيك رانش و سختي عمل[99] مي باشد . [30،31،32 ]

رانش صندلی چرخدار ، روشی پر فشار از تحرک برای سامانه قلبی تنفسی و سامانه اسکلتی عضلانی می باشد و مستلزم به کار بردن اندام های فوقانی در کلیه فعالیت های روزمره زندگی است . کارایی اندام های فوقانی در رانش صندلی چرخدار در مقایسه با کاربرد اندام تحتانی در حرکت معمول بسیار کمتر است و مستلزم تلاش بیشتر می باشد و در نتیجه به ظرفیت کاری[100] کمتری منجر می شود .[32 ]

به طور خلاصه می توان عوامل مؤثر در کاهش بازده مکانیکی در رانش صندلی های چرخدار دستی را در موارد زیر ذکر نمود :

1- جهت تداوم حرکت با صندلی های چرخدار دستی ، کاربر مجبور است به طور متناوب بر حلقه های رانش ضربه وارد نماید و جهت این کار باید به طور متناوب حلقه های رانش را گرفته و رها نماید . این فرایند باید در  محدوده ای خارج از میدان بینایی و سریع انجام شود و نیاز به هماهنگی بالایی دارد .

2- در طی گرفتن و رها کردن حلقه های رانش در خلال حرکت ، تطابق سرعت دست ها با سرعت حلقه های رانش مشکل بوده و تفاوت سرعت بین دست ها و حلقه های رانش موجب اعمال یک نیروی منفی ( اثر ترمزی ) بر حرکت صندلی چرخدار می شود . این اثر ترمزی به ویژه زمانی که کاربر در حس ، هماهنگی یا کنترل موتوری اختلال داشته باشد ، بیشتر آشکار می گردد .

3- در خلال فاز ضربه کاربر باید نیروی بزرگی را در مدت زمان بسیار کوتاهی ( بین 2/0 تا 6/0 ثانیه و به طور کلی نیم ثانیه ) تولید نماید و از سویی دیگر موقعیت اندام فوقانی در حین این عمل در شرایط ایده آل نبوده و به ثبات مفصلی قابل توجهی در شانه ، کتف ، مچ و دست نیاز می باشد . ( مطالعات گسترده نشان داده اند که گرفتن اشیای کوچک[101] نه تنها در آغاز CTS مؤثر می باشد بلکه در تشدید درد ناشی از CTS[102] نیز مشارکت می نماید . لذا گرفتن حلقه های رانش در صندلی های چرخدار دستی ، می تواند در تشدید درد CTS مؤثر باشد) . [ 33 ]

 
4- اعمال نیرو بر حلقه های رانش به صورت افقی بالاترین مزیت مکانیکی را در پی خواهد داشت . ولی از سویی دیگر، آناتومی شانه و در نتیجه آن جهت اندام فوقانی در حرکت ضربه بر حلقه های رانش، اعمال نیرو فقط به صورت افقی را امکان پذیر نمی نماید .

 رانش صندلي چرخدار همراه با ساير تنش هاي وارده بر اندام فوقاني ( چون جابجايي از صندلي چرخدار به ساير سطوح و بالعكس ) مي تواند منجر به آسيب در مفاصل مچ ، آرنج و شانه شود.

بنا بر پژوهش هاي انجام شده شيوع اين آسيب ها در بين كاربران صندلي چرخدار 57 درصد مي باشد . احتمال بروز اين آسيب ها با توجه به سطح ضايعه و طول زمان پس از ضايعه افزايش مي يابد . [ 34،35، 36 ]

مشکلات ناشی از استفاده طولانی مدت از صندلی چرخدار دستی به درد و عدم راحتی محدود نگردیده به یک سبک زندگی غیرفعال از نظر فیزیکی منجر می گردد که به دنبال خود می تواند چاقی ، دیابت و مشکلات قلبی- عروقی را به دنبال داشته باشد[ 32،37 ].

در يك پيمايش در سال 1994 با مشاركت 117 كاربر صندلي چرخدار تنها 39 درصد كاربران صندلي چرخدار خود را با استفاده از حلقه هاي رانش مي راندند . 54 درصد ازحلقه رانش و تايرچرخ های عقب و 7 درصد از تاير  چرخ هاي عقب براي اين منظور استفاده مي كردند .

به عبارت ديگر 60 درصد از كاربران از رانش صندلي چرخدار صرفاً با استفاده از حلقه هاي رانش راضي نبوده اند[38]. در مطالعات انجام شده در خصوص بيومكانيك رانش صندلي چرخدار نيز تطابق ضعيف دست ها با حلقه هاي رانش را عامل كاهش بازده رانش صندلي چرخدار و عامل بالقوه آسيب رساننده به مچ و شانه دانسته اند.

كاربران ، كارشناسان و محققين ، رانش صندلي چرخدار را حوزه اي مي دانند كه به پيشرفت فناوري در آن نياز مي باشد .در دهه گذشته تغييرات اندكي در طراحي صندلي هاي چرخدار دستي انجام شده است . صندلي هاي چرخدار دستي سامانه هاي پيچيده اي هستند و طراحي صندلي هاي چرخدار بر تحرك ، استقلال و دسترسي كاربر آن تأثيرگذار مي باشد . بررسي رانش صندلي چرخدار دستي به دليل رشد جمعيت استفاده كننده از صندلي چرخدار و درخواست آنها مبتني بر داشتن وسیله حرکتی مؤثر براي حفظ كيفيت زندگي برابر با جامعه عادي ، به طور فزاينده اي اهميت يافته است . تلاش هاي متعددي جهت بهبود رانش صندلي هاي چرخدار دستي چون تغيير در چرخ ها و تايرها ، اضافه كردن چرخ دنده ها[103] و طراحي سامانه هاي جايگزين رانش صورت پذيرفته است ولي هنوز كاربران و كارشناسان اعتقاد به نوآوري در رانش صندلي هاي چرخدار دستي دارند . [ 39 ]

 سه دليل نياز به پيشرفت در فناوري رانش صندلي چرخدار دستي عبارت اند از :

1- افزايش استقلال كاربران : طي موانعي چون شيب ها ، آستانه درها ، مسيرهاي ناهموار ، فرش و مسيرهاي طولاني كه به صورت روزمره كاربران صندلي چرخدار با آن مواجه هستند به قدرت و تحمل بيشتري نياز دارد . بهبود فناوري هاي رانش ، با كاهش خستگي و افزايش قدرت مانور موجب افزايش استقلال كاربران در فعاليت هاي روزمره مي شود .

2- فوايد فيزيكي براي كاربران : استفاده طولاني مدت يا نادرست از صندلي چرخدار دستي منجر به آسيب هاي ناشي از وارد آمدن فشارهاي مكرر[104] چون rotator cuff tears و  carpal tunnel syndrome  مي شود .

درد و آسيب اندام فوقاني در بين كاربران صندلي هاي چرخدار دستي شايع مي باشد . آسيب هاي شانه در بيش از 51 درصد از كاربران صندلي هاي چرخدار دستي و علاوه بر آن شيوع درد در مفاصل آرنج ، مچ و دست به ترتيب 16% ، 13% ، 11% گزارش شده است.

شيوع carpal tunnel syndrome و rotator cuff tendonitis در كاربران صندلي چرخدار دستي بيش از 50 درصد ( در مقايسه با 3 درصد در جامعه عادي ) مي باشد.

در خلال رانش صندلي چرخدار دستي كاربر مي بايست نيروهاي بزرگي را بر حلقه رانش اعمال كند و اين در حالي است كه نيروي وارده توسط كاربر به صورت كامل صرف جلو راندن صندلي چرخدار نمي شود ، بلكه بخشي از آن براي برقراري اصطكاك بين دست ها و حلقه هاي راتش مصرف مي شود .[ 40 ]

 بیش از 50 درصد کاربران صندلی چرخدار ضایعه نخاعی به درد و آسیب اندام های فوقانی مبتلا شده اند و در غالب مطالعات رانش صندلی چرخدار را به عنوان یک علت این مسئله شناخته اند .

در مطالعات مقطعی شیوع درد شانه در افراد مبتلا به ضایعه نخاعی بین 31 تا 73 درصد و شیوع CTS 49 تا 73 درصد گزارش شده است . در کلیه این مطالعات نویسندگان اظهار نموده اند که ترومای تکراری ناشی از رانش صندلی چرخدار و جابجایی از و بر آن تا اندازه ای عامل این آسیب ها می باشند . در یک مطالعه شیوع درد معنی دار در اندام فوقانی افراد تتراپلژی 59 درصد و در افراد پاراپلژی 41 درصد گزارش گردید . [ 41،42 ]

مطالعات نشان داده اند که حرکات تکراری حین رانش صندلی چرخدار دستی ، دو مشکل اساسی ایجاد می نماید که موجب کاهش کیفیت زندگی می شود : درد و از دست دادن عملکرد . عمده ترین شکایت ها شامل درد شانه ناشی از rotator cuff degeneration و از دست دادن عملکرد دست در اثر سندروم تونل کارپال ( CTS ) می باشد . خستگی عمومی شکایت عام دیگر می باشد . در برخی از افراد و به ویژه در کوادری پلژی و کسانی که مدت زیادی از ضایعه نخاعی آنها می گذرد این مشکل می تواند به از دست دادن بخشی یا کل ظرفیت فرد در رانش مؤثر صندلی چرخدار شود . [ 43 ،30 ، 33 ]

کاربران صندلی چرخدار به جراحات فیزیکی متعدد مبتلا می شوند[ 44 ] . مطالعات  اخیر ثابت کرده اند که کاربران صندلی های چرخدار با توجه به الگوی تکراری حلقه زدن در معرض جراحات استفاده بیش از حد[105]

به ویژه در نواحی شانه ، آرنج و مچ قرار می دهد . سایر جراحات و شرایطی که کاربران صندلی چرخدار با آن مواجه می شوند . عبارتند از : کمردرد ، خستگی ، سوختگی دست ها به وسیله حلقه رانش ، کثیف شدن لباس ها ، کثیف شدن دست ها ، عرق کردن و گرمازدگی . اغلب این صدمات از استفاده بیش از حد یا استفاده غلط از عضلات شانه ، بازو و دست ها ناشی می شود.

پیامد درد در اندام فوقانی کاربران صندلی های چرخدار عبارتند از :
- از دست دادن استقلال در نتیجه افزایش فشار بر مراقبین
- کاهش فعالیت و در نتیجه آن ابتلا به عوارض اجتماعی و روانی
- کاهش کیفیت زندگی
- افزایش هزینه های سلامت
- ابتلا به ناتوانی های ثانویه
- به طور خلاصه آسیب های ناشی از صندلی چرخدار در مفاصل اندام فوقانی عبارتند از :
- شانه با شیوع 31 تا 75% شامل Impingement  ، rotator cuff pathology ، distal clavicle osteolysis ، premature joint degeneration
- درد آرنج با شیوع 16 تا 35 درصد شامل Tendonitis
- درد مچ با شیوع 13 تا 74 درصد شامل Carpal tunnel syndrome
- درد مچ با شیوع 15 تا 43 درصد [ 45]

بنابر مطالعه بونینگر و همکاران که با هدف بررسی درد گردن[106] در کاربران صندلی های چرخدار صورت گرفت مشخص گردید که شصت و شش درصد از گروه کاربران صندلی چرخدار مورد بررسی در این مطالعه از زمانیکه کاربر صندلی چرخدار شده اند به درد گردن مبتلا شده اند و 60% از آنها در طی یک ماه پیش از مطالعه درد گردن داشته اند . 60% از این افراد به این دلیل به پزشک مراجعه نموده اند و فعالیت روزمره 40% از آنها به علت این درد ، محدود گردیده است . [ 46 ]
3- جمعيت زياد كاربران صندلي هاي چرخدار دستي : در سرتاسر جهان برآورد مي شود 100 تا 120 ميليون نفر فرد ناتوان به صندلي چرخدار نياز داشته باشد ، هر چند كمتر از ده درصد از اين افراد به يك صندلي چرخدار دسترسي دارند .[47] اگر چه اين ارقام مورد ترديد قرار دارند ، كارشناسان پيش بيني مي كنند كه تعداد افراد نيازمند به صندلي چرخدار طي ده سال آينده ، 22 درصد افزايش خواهد يافت .

در سال 1994 در ايالات متحده از حدود 6/1 ميليون نفر کاربر صندلی چرخدار فقط 160 هزار نفر از صندلي چرخدار الکتریکی استفاده مي كردند [ 48]  .

در صورتی که توان فیزیکی فرد پاسخگوی انجام فعالیتی معین با صندلی چرخدار دستی نباشد فرد ناچار به استفاده از صندلی چرخدار الکتریکی یا ترک آن فعالیت خواهد بود .

صندلی های چرخدار الکتریکی بسیار سنگین تر از انواع دستی هستند که موجب ایجاد محدودیت در قابلیت حمل و نقل آنها گردید ، اغلب به سامانه حمل و نقل ویژه ( قابل دسترس برای معلولین ) یا خودرو Van می باشند . انواع الکتریکی صندلی های چرخدار دارای ابعاد بزرگتری نیز بوده و در نگهداری آنها در محیط های بسته مانند خانه محدودیت ایجاد می نمایند و از سویی دیگر موجب تقویت تداعی و تصویر ناتوانی در فرد می شوند .

یا این وجود نیاز به انجام یک فعالیت می تواند موجب انتقال یک فرد از استفاده از صندلی چرخدار دستی به صندلی چرخدار الکتریکی شود و یا کاربر با توجه به فعالیت و شرایط محیط از یکی از دو وسیله مذکور استفاده نماید که حالت دوم خود موجب پیچیده تر شدن شرایط و افزایش هزینه می شود . [ 45 ]

صدمات مرتبط با استفاده از صندلی چرخدار موجب تحمیل هزینه بر شرکت های بیمه و کاربران و در نهایت جامعه می شود . [ 49 ]

وود[107] سه استراتژی زیر را جهت غلبه بر ناکارایی رانش صندلی های چرخدار دستی با استفاده از حلقه های رانش پیشنهاد نمود :

- حداکثر نمودن کارایی صندلی چرخدار و واسط فرد/فناوری
- بهبود ساختار و کارایی فیزیولوژیکی فرد
- تغییر روش رانش
که در این طرح پیشنهاد سوم به صورت خاص مد نظر می باشد .
در پرتو دانش بیومکانیکی و فیزیولوژیکی رانش صندلی چرخدار دستی نیاز به پرداختن به روش هایی بجز رانش با حلقه های رانش ، احساس می شود . ] 50 [

 

مرکز ضایعات نخاعی بنیاد شهید و امور ایثارگران با همکاری  شبکه ملی تحقیقات  ضایعات نخاعی ایران ، مرکز تحقیقات علوم اعصاب شفا  بیمارستان خاتم الانبیا (ص) ،پژوهشکده مهندسی و علوم پزشکی جانبازان ، دانشگاه علوم  بهزیستی و توانبخشی ، انجمن معلولان ضایعات نخاعی استان تهران، مرکز تحقیقات ضایعات  مغزی  و نخاعی دانشگاه  علوم پزشکی  تهران و شرکت متد  پنجمین  کنفرانس  اینترنتی  آسیب نخاعی را با عنوان توانبخشی در آسیب نخاعی   برگزار می کند .

مرکز تحقیقات تروما و جراحی سینا  وابسته به دانشگاه  علوم پزشکی تهران

مركز تحقيقات مراقبت هاي پرستاري دانشگاه علوم پزشکی ایران

معاونت برنامه ریزی بهداشت و درمان  شرکت نفت

دپارتمان طب فیزیکی و توانبخشی دانشگاه تهران

بیمارستان بازتوانی و پزشکی ورزشی نورافشار

 مرکز حمایت از معلولین ضایعات نخاعی ایران

مرکز  تحقیقات توانبخشی دانشگاه ایران

مجتمع  آموزشی  نیکوکاری رعد

موسسه پیام آوران ساحل امید

 پایگاه اینترنتی معلولان ایران

سازمان بهزیستی  کشور 

مرکز ارتز و پروتز کوثر

انجمن باور