ثورة في تقنية الاطراف الالكتروحيوية

ثورة في تقنية الاطراف الالكتروحيوية بدأت مراحل المشروع العلمي الذي يجمع ما بين الطب والتكنولوجيا في مايو 2002م . ويهدف إلي صناعة نوع فريد من الأطراف الصناعية عالية التعقيد والمميزات، تُمكن الإنسان باستخدامها من الإحساس بما تلمسه اليد الصناعية المثبتة بدل المبتورة، وأيضاً التمكن من استخدامها في عمل نفس الأمور التي بإمكان اليد أن تقوم بها من الحركة والتقاط الأشياء والكتابة والضرب على الآلة الكاتبة وغيرها من المهارات.

ويتوقع العلماء ان تصبح اليد الجديدة متوفرة في مجال الاستخدامات الطبية بعد خمس سنوات من الآن، وذكر احد المهندسين الطبيين في الفريق الدولي وأحد الذين يساهمون في بناء هذه الذراع ان التجارب المبدأية على اليد الجديدة بدأت بشكل فعلي، ويشارك في مشروع بنائها مجموعة من العلماء الدوليين معظمهم من اوروبا واميركا واليابان ، وهذه اليد تعمل على الاشارات الكهربائية العضلية التي تصدرها عضلات الذراع الموصلة الاطراف الصناعية،و تدعى اليد الجديدة “سيبر هاند” وهي مصممة بتقنيات عالية لان لكل اصبع جهازاً خاصاً بها مع دورة كهربائية منفصلة اضافية، ونظاماً الكترونياً منفصلاً يسمح للمريض باستخدام كل اصبع بشكل منفرد، اضافة الى ذلك فان لكل اصبعاً جهازا حركيا خاصا بها ومجموعة من المفاصل الدقيقة الشبيهة بالمفاصل الطبيعية.

التحدي الكبير في مشروع انجاز هذه اليد هو انتاج اجهزة الكترونية دقيقة وادوات حركية بحجم صغير جدا لا تأخذ اكثر من حجم اليد الاصلية، اضافة الى ذلك يجب الا تكون اليد بثقل يزيد على 600 غرام، وهذا الوزن شبيه بالوزن الطبيعي لليد الحقيقية، اضافة الى ذلك يبحث العلماء عن طرق حديثة لتحديث الجهاز الالكتروني لهذه اليد ووصلها بالجهاز العصبي للانسان، مثل اعصاب الذراع، وهي ثلاثة اعصاب رئيسية : العصب الناصف (المتوسط) والعصب الزندي والعصب الكعبري .

ثورة في تقنية الاطراف الالكتروحيوية عملية الوصل هذه سوف تلعب دورا بارزا في انتاج نظام تداخلي جديد بين الانسان والآلة، ونجاح هذا التداخل سوف يساعد على انتاج تقنية جديدة من اجل وصل الاعصاب بالاطراف المشلولة واعادة الحركة للذين تعرضوا للشلل في الاطراف السفلية، والاهم من ذلك هي الاعصاب الحسية التي تعطي الانسان معلومات بالطريق الراجع، اي يمكن ان ترشد اليد الجديدة الدماغ الى موقع الاشياء عن طريق حاسة اللمس، كذلك يمكن ان تحذر اليد من خطورة السوائل من خلال معرفة درجة حرارتها، وذلك على غرار اليد الطبيعية.

ثورة في تقنية الاطراف الالكتروحيوية وكان قد أُعلن مؤخرا أن العلماء من ألمانيا وأسبانيا وإيطاليا والدنمرك تحت إشراف البروفسور باولو داريو والبروفسورة ماريا كاروزا قد أتموا أجزاء مهمة ومثيرة للإعجاب من المشروع ، عبر إنتاج يد ذات خمسة أصابع كاملة الإحساس، ولديها 16 درجة من حرية الحركة بفضل آلية عمل ستة محركات صغيرة، ولدى كل أصبع من الأصابع الخمسة نظام مفصلي متناسق مع حركة مفاصل الأصابع الباقية لليد، والأهم هو التوصل إلي صناعة إبهام في مقابل الأصابع الأربعة يُمكن اليد من القيام بحركات التقاط متنوعة.

 

وقام العلماء بالاستفادة من مفهوم كيفية حركة اليد الحقيقية، حيث تعمل العضلات تحت توجه الأعصاب الناقلة لأوامر الدماغ على التحكم في حركات المفاصل في الأصابع عبر سحب أوتار ملتصقة في مناطق متعددة حول المفاصل مهما كان صغر حجمها. واعتمدوا في حركة واحساس يد سايبر الصناعية نفس التقنية والفكرة باستخدام كوابل من مادة التفلون يتم سحبها بمحركات تعمل بالكهرباء على مفاصل صناعية ثلاثة في كل أصبع، الأمر الذي يُعطي مجالاً متناغماً أوسع في الحركة وحرية القيام بها للأصابع عند التقاط الأشياء أو إحكام الإمساك بها ضمن توازن دقيق، أو بعبارة أخرى اكتسابها خبرة ذاتية للالتقاط أو إحكام الإمساك.

ثورة في تقنية الاطراف الالكتروحيوية وتستخدم التركيبات التكنولوجية داخل اليد الصناعية نوعين من الإحساس العصبي للإنسان في أدائها للحركات، فالنوع الأول هو إحساس المرء بأجزاء جسمه بالنسبة لموقعها بين بقية أجزاء الجسم الأخرى، كإحساسه بقبضة اليد حينما تتجمع الأصابع فيها أو عكس ذلك حينما تستقيم مفاصل الأصابع وغيرها من حركات الوضعية للأصابع. والنوع الثاني هو ما يشمل اللمس والسمع والطعم وغيرها من الحواس الخمس. ولذا فإن الجزء التقني المتعلق بالإحساس العصبي ضمن قدرات هذه اليد الصناعية هو لب المشروع وأساسه ليشمل قدرات إدراك الضغط والقوة والزاوية التي عليها المفصل واللمس وغيرها.
واستخدم العلماء نوعاً دقيقاً من الأقطاب الكهربائية للتوصيل بين الأجزاء الصناعية في محركات المفاصل وبين الأعصاب الطبيعية عند حدود طرف بتر اليد.

ويعتبر المشروع عند نجاح تطبيقاته بداية لتوسيع استخدام التكنولوجيا الدقيقة في معالجة اضطرابات الأمراض العصبية الأخرى، وبشكل منفصل عن نظام الأطراف الصناعية

ثورة في تقنية الاطراف الالكتروحيوية :

تمكن علماء بريطانيون من التغلب على واحدة من أعظم التحديات في الطب الحديث بتطوير تقنية جديدة كلفتها أقل من التقنية المستخدمة حاليًّا، وتسمح للجلد بالانثناء مع المعدن دون إحداث أية التهابات أو آلام، الأمر الذي يجعل مستقبل زرع الأطراف الصناعية والتعويضية أكثر إشراقًا.

ويتوقع فريق العلماء البريطانيين أن تقودهم التقنية الجديدة التي تحمل اسما مختصرًا هو ITAP، إلى تطوير أطراف صناعية تعويضية وظيفية تؤدي عملها بشكل كامل ومرتبطة بالجهاز العصبي للشخص المنزرعة فيه ويتحكم هو فيها تمامًا.
وأطلق على التقنية الجديدة اسم Intraosseous Transcutaneous Amputation Prosthesis، وهو مصطلح تركيبي يحمل معنى طرف بديل تعويضي لطرف مبتور يتم زرعه عبر الجلد في العظم.
وتنطوي التقنية على غرس معدن ليتصل بعظام المريض مخترقًا الجلد الذي يغطي العظم، ويمكن لذلك الطرف التعويضي أن يتم توصيله بآلة تمكنه من تلقي الإشارات العصبية من المريض المنزرعة فيه للتحرك وفق إرادته.
وجاءت هذه النقلة في العلوم والتقنيات المرتبطة بالأطراف التعويضية بعد ملاحظات ومشاهدات لفريق علمي من مركز الهندسة الحيوية الطبية بـ”لندن يونيفرستي كولدج” تركزت على قرون الأيائل الجبلية التي تغطي الجلد.

ولن يقتصر التوصل لزرع طرف تعويضي مباشرة بالهيكل العظمي للمريض على اختراق الجلد دون إحداث التهابات، ولا على تلافي عدم الراحة والقلق والإزعاج الذين يحس بهم شخص المركب له أطراف تعويضية تقليدية، وإنما سيساعد على خفض التكاليف الطبية التي تجرى لمثل تلك العمليات، فضلاً عن الاستغناء عن الحاجة الدائمة لإعادة تثبيت الطرف الذي ينخلع بسبب حركة المريض، وكلا الأمرين يتسبب في معاناة بالغة وضغط هائل على المريض.

ومن المتوقع أن تلعب تقنية ITAP دورًا مفصليًّا في الجيل التالي من الأجهزة والأطراف التعويضية، فهي ناجحة بدرجة عالية بسبب كونها تشغل أطرافًا صناعية ذكية تعويضية تحت سيطرة المريض وجهازه العصبي.