يد اصطناعية بإحساس حقيقي
الهندسة والآليات >>>> التكنولوجيا الطبية
في السنوات الأخيرة شهدت صناعة الأطراف الصناعية تقدماً ملحوظاً بما في ذلك استبدال الأسلاك الكهربائية بما يشبه الألياف العصبية للتحكم باليد و واجهة تعامل مع الدماغ لكن هذا كله لم يصل لمستوى إعادة المعلومات الحسية لصاحبها مما يجعل من الصعب القيام ببعض المهام مثل التقاط الأشياء دون سحقها أو إفلاتها (ضبط شدة الضغط في اليد).
حاليا طور باحثون واجهة تواصل يمكن أن تعكس حاسة اللمس عن طريق 20 نقطة حساسة موجودة في اليد الاصطناعية ويتم ذلك بشكل مباشر عن طريق تحفيز حزم عصبية خارجية خلال ذراع المريض
تم تطبيق واجهة التواصل على اثنان من المرضى وعمل الذراع المزروع بعد 18 شهر وهي فترة استقرار غير مسبوقة وبفضل هذه التقنية استطاع إيغور وهو رجل بعمر 48 -والذي فقد ذراعه اليمنى أثناء عمله بنجارة الألمنيوم حيث سحقها بالمطرقة - من إمساك وإزالة أعواد الكرز دون سحقها بيده نتيجة الضغط المفرط وكان هذا بفضل حساسات قوة موجودة على أصابع اليد الاصطناعية تقوم بنقل وتوصيل المعلومات الحسية مباشرة إلى واجه عصبية بحجم حبة البازلاء مزروعة جراحيا بأسفل ذراع اليمنى للمريض ، وهو يقوم بالتحكم باليد من خلال تقنية خاصة تدعى واجهة العضلات الكهربائية myoelectric interface والتي تستخدم الإشارات من العضلات من أسفل ذراع المريض لتنظيم حركات اليد الاصطناعية ونقل المعلومات الحسية والحركية من وإلى اليد لتحديد درجة القوة اللازم تطبيقها.
هذا العمل فتح المجال للأطراف الصناعية لتصبح قادرة على تزويد المرضى بردود فعل دائمة ومباشرة لكن دون الوصول لمرحلة الإحساس بملمس الأشياء وبالحرارة لكن هذا العمل يشكل خطوة على طريق تطوير الأطراف الصناعية
تصميم الذراع:
في هذه التقنية واجهة تواصل تدعى cuff electrode مكونة من ثلاث حزم من الألياف التي تتصل مع كل من الأعصاب المتوسطة والزندية للذراع مجموعين بكفة خاصة بطول 7 ملم مسطحة تحول الحزم المدورة(عادة) لشكل مستطيل لزيادة المنطقة السطحية يتم إيصال الإشارات الكهربائية من 20 قطب إلى ألياف العصبية تدعى axons من خلال الغمد الخارجي للخلايا الحية المحيطة بالليف وذلك بعكس التقنيات التي تخترق الغمد المحيط بالعصب لتصل مباشرة إلى الألياف وعلى الرغم من كون هذه التقنيات أسرع في إيصال الإشارات إلا إنها تسبب أضرارا للعصب على المدى البعيد لذلك فتقنية التوصيل الخارجية تعد أفضل لضمان سلامة العصب
قام الباحثون بتثبيت الحساسات على الأصابع وظهر اليد والطرف الجانبي لليد بحيث تظهر الأحاسيس دائما بنفس المناطق وغير قابلة لتغير مكان الإحساس ويمكن تعديل وضبط الإشارات الكهربائية القادمة من الحساسات إلى واجهة التواصل لإنتاج تشكيلة من الأحاسيس بين لمس كرة و ورقة وشعرة على سبيل المثال وهذا أفضل من التقنيات السابقة التي تعطي مشاعر مبهمة بشكل كامل وتعمل الشركات على تطوير هذه الناحية من الإحساس وعلى الرغم من التقدم في كثير من المجالات الحسية العصبية كتحفيز العصب السمعي لإعادة السمع والكثير من التجارب إلا أن هذا التقدم لم يكن كبير في المجال اللمسي ويعتقد بإمكانية التطوير في حال كانت واجهة التواصل مزروعة مباشرة في الدماغ لكن هذا يعتبر من الأمور التي تحمل درجة عالية من الخطورة نتيجة الحاجة لفتح الجمجمة والتعامل مع الدماغ ويجري العمل على دراسة إمكانية هذا العمل والذي سيعطي دفعة قوية للأطراف الصناعية كما أن الأبحاث الحديثة تعمل على استحصال جلد الكتروني بحيث يلائم جلد المريض لتغطية الذراع مع إمكانية نقل الإحساسات من خلاله وذلك من خلال طبقة جلد من البوليمرات الحساسة وهذا بحد ذاته يشكل تحدي كبير للباحثين
ياترى رح نوصل لمرحلة يصير الطرف الصناعي متل اليد الحقيقية بإحساساتها وحركاتها ؟؟
لازلنا بانتظار تطور التقنيات الحديثة ؟؟
فديو توضيحي :
هنا
المصدر : هنا
مصدر الصور :
هنا
هنا
هنا
