پزشکی بالینی

محققان آمریکایی دست مصنوعی جدیدی طراحی کرده‌اند که علاوه بر توانایی لمس اجسام، حس لامسه را نیز به دستان فرد معلول باز می‌گرداند. طی سال‌های اخیر تحولات چشمگیری در حوزه پروتزهای مصنوعی صورت گرفته است؛ محققان روش‌های مختلفی را طراحی کرده‌اند که به بیمار امکان می‌دهد از طریق اعصاب بدن خود، اندام مصنوعی را کنترل کند. اما این ارتباط یک سویه بوده و پروتز مصنوعی قادر به بازپس فرستادن پیام به مغز نیست. محققان دانشگاه «کیس‌وسترن رزرو» با همکاری مرکز خدمات پزشکی برای سربازان بازنشسته کلیولند موفق به طراحی سیستم جدیدی به نام «الکترود کاف» (cuff electrode) شده‌اند که قادر به انتقال حس لامسه از اندام مصنوعی است.
طول الکترودها در این دستگاه تنها هفت میلیمتر است که در بازو کاشته شده و شبکه‌های عصبی را تحریک می‌کند؛‌ با فشردن و منقبض کردن اعصاب، امکان ارسال سیگنال از طریق غلاف میلین فراهم می‌شود. این سیستم در حال توسعه و آزمایش، قادر به ارسال داده‌های فشار از 20 نقطه دست مصنوعی به اعصاب محیطی در بخش سالم بدن است که حس لامسه را برای فرد معلول ایجاد می‌کند. در فناوری‌های موجود، الکترودها برای افزایش حساسیت بطور مستقیم در تماس با سلول های عصبی قرار می‌گیرند که برای استفاده در دراز‌مدت مناسب نیستند، اما دستگاه الکترود کاف بسیار بادوام است؛ یک اتصال الکتریکی با بافت عصبی، امکان استفاده از این فناوری جدید را برای یکپارچه سازی با پروتزهای واقعی فراهم می‌کند.
در حال حاضر سیستم الکترود کاف بر روی دو بیمار به مدت 18 ماه با موفقیت آزمایش شده است. با کمک آشکارسازهای نیروی بسیار پیشرفته، تنظیم ورودی حسی برای تکرار احساس از سطوح خاص در آینده امکانپذیر خواهد شد. محققان امیدوارند با توسعه دست مصنوعی با قابلیت ایجاد حس لامسه، بتوانند توانایی انجام کارهای پیچیده‌ای که با کمک اندام‌های مصنوعی موجود، غیر‌ممکن یا غیر‌عملی هستند را برای فرد معلول فراهم کنند.

دست مکانیکی فیبر کربن با کمک الکترودهایی که در بازو قرار داده شده اند، انجام حرکات مختلفی مانند ورق زدن یا کلیک کردن روی موس را امکان پذیر می کند. «لوک مدلاند» 31 ساله از بدو تولد فاقد دست چپ بود، اما با کمک پزشکان بیمارستان سلطنتی ارتوپدی و دریافت یکی از پیشرفته ترین دست های بیونیک جهان اکنون قادر به انجام بسیاری از کارهای روزمره زندگی است. «مدلاند» یکی از هفت نفری است که در قالب یک طرح آزمایشی، یکی از پیشرفته ترین دست های بیونیک جهان را دریافت کرده است.
دست بیونیک Bebionic3 Myoelectric از طریق الکترودهایی که به عضلات بازو متصل شده اند، امکان انجام حرکات مختلف دست را فراهم می کند. این دست مکانیکی 15 هزار دلاری یک مدل فیبرکربن الکتریکی بسیار پیشرفته محسوب می شود؛ انگشتان دست از جنس آلومینیوم سبک ساخته شده و عملکردهایی مشابه دست واقعی از جمله گرفتن کاغذ یا کلیک کردن روی موس را برای فرد فراهم می کند. کنترل عملکردهای مختلف دست و انگشتان با ارسال سیگنال هایی از مغز به عضلات بازو انجام می شود و مجموعه ای از حسگرها با دریافت این سیگنال ها، حرکت دست و انگشتان را امکان پذیر می کنند.

یک شرکت انگلیسی از یک دست پروتزی جدید رونمایی کرده که توسط یک برنامه تلفن همراه هوشمند قابل کنترل است. شرکت «Touch Bionics» اعلام کرد که محصول فوق انقلابی«i-limb» آن با یک برنامه جدید «biosim» کنترل می‌شود. این برنامه که با جدیدترین محصولات اپل تطبیق‌پذیراست برای دستیابی سریع کاربران این دستهای مصنوعی به 14 الگوی حرکتی و گرفتن طرحی شده است. این محصول برخلاف سایر پروتزهای رایج، به ارائه پنج انگشت کارا شامل انگشت شست با قابلیت گردش کامل به منظور ارتقاء مهارت پرداخته است. سازندگان این دستاورد را یک پیشرفت چشمگیر در فناوری i-limb خود خوانده‌اند.
قدرت گردش انگشت شست به طور مستقیم توسط علائم عضله کاربر یا به طور خودکار به عنوان بخشی از الگوی حالت از پیش تعیین شده قابل کنترل است. گزینه جدید «گرفتن سریع» از برنامه کنترلی تلفن همراه biosim به کاربران اجازه می‌دهد تا به طور خودکار 24 الگوی مختلف حرکت دست را بر روی پروتز خود با یک فشار بر روی نمایشگر فعال کنند.
شرکت Touch Bionics در ماه ژانویه از دستیابی به 10 میلیون پوند فروش سالیانه برای اولین بار خبر داده بود. طبق گزارش‌های این شرکت همچنین درآمد آن در سال 2012 پس از توسعه خطوط تولید تا 17 درصد افزایش داشت. این توسعه شامل راه‌اندازی دست پروتزی « i-limbفوق‌العاده» و ارتقایی برای راه‌حل رقمی آن برای افراد فاقد انگشت بوده است.

محققان سوئیسی از نخستین پیوند دست مصنوعی با قابلیت بازگرداندن حس لامسه به افراد معلول در آینده نزدیک خبر می‌دهند. اندام های مصنوعی توانایی خود را برای دریافت و ترجمه سیگنال‌های مغزی به حرکت نشان داده‌اند؛ اما هیچکدام قادر به بازگرداندن حس لامسه به افراد معلول نیستند. بررسی‌ها نشان می‌دهد که نیمی از افراد فاقد دست، تمایلی به استفاده از دست مصنوعی بدلیل عملکرد پایین و آزاردهندگی این پروتز ندارند. اما برای نخستین بار دست مصنوعی از طریق الکترودها به سیستم عصبی مرکزی دست متصل شده و می تواند حس لامسه تقریبا واقعی را در افراد معلول احیا کند؛ الکترودها برای کنترل حرکات دست بیونیک از قدرت ذهن کاربر استفاده کرده و حتی قادر به ارسال مجدد سیگنال به مغز هستند.
دکتر «سیلوسترو میسرا» از محققان و طراحان دست بیونیک در موسسه پلی تکنیک لوزان تأکید می کند: این نخستین پروتز با قابلیت ایجاد حس لامسه واقعی در فرد معلول است؛ ایجاد حس بیشتر نیز باعث می شود که فرد معلول یک عضو مصنوعی را راحت‌تر بپذیرد. در سال 2009 میلادی مدل اولیه دست بیونیک از طریق الکترودها به سیستم عصبی یک معلول متصل شد که وی را قادر به تکان دادن دست، انگشتان و حتی سوزن زدن به انگشتان را حس کرد. در مدل جدید که بطور کامل به بازو پیوند زده خواهد شد، حس لامسه نسبتا کاملی به انگشتان، کف و مچ دست معلول باز گردانده می شود. این دست بیونیک تا اواخر سال جاری میلادی در شهر رم به یک جوان که در تصادف رانندگی دست خود را از دست داده است، پیوند زده خواهد شد. دانشمندان امیدوارند که دستاورد طراحی دست بیونیک بتواند به تولید نسل جدید اندام های مصنوعی با قابلیت هایی مشابه اندام واقعی بدن از جمله حس و عملکرد مناسب منجر شود.