پیوند بازوی مصنوعی پیشرفته با عضو بیمار

به گزارش محققان، بازوی مصنوعی جدیدی که به وسیله­‌ی ذهن کنترل می‌­شود، حس لامسه را به عضو قطع شده­‌ی بیمار بازمی­‌گرداند. این داستان، موفقیت سه بیمار نقص عضو در سوئد را در بر می­‌گیرد. هر سه فرد به مدت هفت سال با اندام مصنوعی زندگی کرده‌­اند و تمام فعالیت­‌های روزانه خود را از شغل حرفه‌ای تا ورزش و تفریح به همین شکل پشت سر گذاشته­‌اند. برای آشنایی بیشتر با داستان آنان با مجله فناوری‌های توان افزا و پوشیدنی همراه باشید.

پروتز عضو مصنوعی در استخوان

برخلاف بازوی مصنوعی معمولی که حرکت دادن آن­ها برای فرد نقص عضو آزار دهنده است، نمونه­‌ی جدید این بازوها مستقیما به استخوان­‌ها، ماهیچه و اعصاب دست متصل می­‌شود.

به گفته Max Ortiz-Catalan، استادیار دانشگاه Chalmers در گوتنبرگ، این خصوصیت می­‌تواند باعث دقت در عملکرد این بازوها شود.

او افزود، جدیدترین پیشرفتی که در این بازوها حاصل شده است، به فرد نقص عضو این امکان را می­‌دهد تا آنچه را که به وسیله بازوی مصنوعی لمس می­‌کند، حس کند.

این سه بیمار که در چهل سالگی به سر می­‌برند، با این اندام احساس راحتی می­‌کنند و آن را بخشی از وجود خود می­‌دانند.

متخصصان ایالات متحده در ژورنال پزشکی New England که در تاریخ ۳۰ آوریل منتشر شد، این پروژه را تحسین کرده‌­اند.

Paul Marasco، رئیس آزمایشگاه کلینیک Cleveland، می­‌گوید، در سال­‌های اخیر پیشرفت‌های بسیاری در فناوری اندام‌­های مصنوعی صورت گرفته است. همه این‌­ها باید در اندام‌­های مصنوعی ادغام شوند تا بیماران به راحتی بتوانند در زندگی روزمره از آن استفاده کنند.

او همچنین افزود، نکته حائز اهمیت در این پیشرفت‌­ها، به کارگیری فناوری­‌های نوین و ادغام آن‌­ها با یکدیگر است.

فناوری جدید اندام های مصنوعی

اندام­های مصنوعی سنتی با استفاده از بست­‌های مخصوص به خود به اندام دیگر متصل می‌شوند و این باعث سوزش و ناراحتی در فرد نقص عضو می­‌شود. همچنین این اندام‌­ها دست و پا گیر هم هستند.

فیلم زیر به دو زبان انگلیسی و سوئدی، نگاهی به انواع اندام­‌های مصنوعی خواهد داشت و آن­ها را بررسی می­‌کند:

اندام­‌های مصنوعی جدید با استفاده از تکنیکی که osseointegration نام دارد و اخیرا توسعه یافته است، از طریق جراحی به استخوان بازوی فرد معلول متصل می‌­شود.

از این طریق الکترودها به ماهیچه­‌ها و اعصاب بازو متصل می­‌شوند. این الکترودها واسط میان سیگنال­‌های مغز و اندام مصنوعی هستند. این سیگنال‌­ها توسط یک کنترلر کوچک که در خود بازوی مصنوعی تعبیه شده و با الگوریتم‌­های پیچیده هوش مصنوعی توسط تیم سوئدی توسعه یافته است، تفسیر می­‌شود.

در نتیجه فرد قادر خواهد بود حرکات اندام را با ذهن کنترل کند. از طرف دیگر فشارهای وارد شده به انگشتان مصنوعی به وسیله حسگرهای نیرو اندازه گیری شده و اطلاعات آن به مغز ارسال می‌­شود. اینگونه فرد می­‌تواند درکی نسبت به نیروی وارد شده به انگشتانش داشته باشد.

Ortiz-Catalan گفت، فرد بیمار به صورت ذهنی اراده می­‌کند که دستش را باز کند و پس از آن بازوی مصنوعی باز می­‌شود و هنگامی که از طریق آن جسمی را لمس می­‌کنند، واقعا چنین حسی خواهند داشت.

تفاوت بازوهای myoelectric با اندام های مصنوعی جدید که بخشی به صورت پروتز دارند

در حال حاضر بازوهای مصنوعی myoelectric هم وجود دارند. آن­ها با استفاده از الکترودهایی که بر روی پوست بازوی فرد قرار می­‌گیرند، حرکت می‌­کنند. سیگنال­‌ها از ماهیچه به موتورهای بازوی مصنوعی ارسال می­‌شود و آن را به حرکت در می­‌آورد.

Dr. S. Robert Rozbruch، رئیس بخش قطع عضو در بیمارستان جراحی ویژه نیویورک گفت، اما این مطالعه، پروژه را به سطحی دیگری ارتقا خواهد داد.

Rozbruch از معدود جراحان ایالات متحده است که از اندام­‌های مصنوعی myoelectric برای اتصال به عضو قطع شده استفاده می­‌کند.

او می‌­گوید، سیگنال­‌هایی که از این پروتزها دریافت می‌­شود بسیار قوی‌­تر از حالتی است که الکترودها درون بازوی فرد کاشته می‌­شوند.

همچنین افزود، این که این پروتزها قادرند اطلاعات حرکتی و حسی را دریافت کنند واقعا شگفت انگیز است.

بخشی از نتایج آزمایش پروتز اندام مصنوعی

از سه فردی که از اندام‌­های مصنوعی استفاده می‌­کردند، دو نفر دچار دردی در ناحیه قطع شده، بودند. این درد پدیده­‌ای شایع میان معلولان قطع عضو است.

پس از استفاده از اندام‌­های مصنوعی جدید، این دو نفر متوجه شدند که درد از بین رفته است. Ortiz-Catalan گفت بازوهای مصنوعی از همان شبکه­‌های عصبی استفاده می‌کنند که به دلیل قطع عضو کارکرد خود را از دست داده بودند. اکنون که این شبکه‌­های عصبی دوباره به کار گرفته شده‌­اند، درد هم از بین رفته است.

آینده پروتز اندام مصنوعی

در حال حاضر این اندام مصنوعی تنها در سوئد موجود هستند. Ortiz-Catalan گفت امیدواریم طی دو سال آینده دسترسی به آن را گسترش دهیم. همچنین محققان در حال کار بر روی پروژ‌ه‌ی مشابهی برای پا هستند و قصد دارند تا پایان امسال آن را بر روی اولین بیمار خود آزمایش کنند.

او همچنین گفت این اندام‌­های مصنوعی بر روی اولین گروه از بیماران جواب داد پس این روش امکان پذیر است و استفاده گسترده از آن به عواملی از جمله هزینه بستگی دارد.

همچنین در مورد دوام عملکرد این اندام­‌ها گفت انتظار می‌­رود سامانه کاشته شده دوام داشته باشد.


بیشتر بخوانیم:
دستکش های رباتیک NeoMano و بازیابی حرکت دست
نخستین پای بیونیک خودران برای معلولان قطع عضو
برای نخستین بار فردی همزمان دو پروتز دست را با ذهن خود کنترل میکند


منبع: techxplore
«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوریهای توان افزا و پوشیدنی) مجاز است.»

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *