نخستین دست مصنوعی دارای حس لامسه

 

mehr_heas

در یک فرایند پزشکی پیشگامانه، دست مصنوعی دارای حس، برای نخستین بار در رم بر روی یک مرد جوان مورد آزمایش قرار گرفت.
دنیس سورنسن از دانمارک که دست خود را ۹ سال پیش طی حادثه‌ای در آتش‌بازی‌های سال نو از دست داده بود، اکنون با استفاده از این دست رباتیک می‌تواند شکل و طرح اجسام را حس کند.
این فناوری جالب، اولین دست بیونیکی است که به کاربران اجازه حس لامسه را از طریق یک دستگاه ارائه می‌کند.
دست رباتیک Lifehand 2 در ژانویه ۲۰۱۳ به بازوی سورنسن متصل شده بود، اما موفقیت آن به تازگی به اشتراک گذاشته شده است.
سورنسن پس از قطع شدن دستش از یک پروتز رایج استفاده می‌کرد که حرکت عضله در بازو را حس کرده و به وی اجازه باز و بسته کردن دست و گرفتن اجسام را می‌داد.
اما بدون اطلاعات حسی، این مرد ۳۶ ساله نمی‌توانست شکل و حالت اجسامی را که در دست می‌گرفت، حس کند؛ از این رو تشخیص میزان فشار مورد نیاز برای وارد کردن به جسم بسیار مشکل بود.
این فناوری پیشگامانه توسط دکتر سیلوسترو میکرا و تیمش از دانشکده پلی‌تکنیک لوزان انجام شد.
سورنسن در کارآزمایی این دست رباتیک تجربی در بیمارستان گملی رم که توسط دانشمندان سوئیس و ایتالیایی سازنده این فناوری انجام شده بود، شرکت کرد.
این دست مصنوعی، اطلاعات در مورد لمس را با استفاده از سیگنال های الکتریکی تاندون های مصنوعی که حرکات انگشتان را کنترل می‌کنند، شناسایی می‌کند.
سیم های ظریف به ارسال پالس های اصلاح شده دیجیتالی به چهار الکترود کاشته شده در اولنار حسی و اعصاب میانه بازو می‌پردازند.
دکتر سیلوسترو میکرا اظهار کرد: این اولین بار در حوزه پروتزهای مصنوعی است که بازخورد حسی بازیابی شده و بطور بلادرنگ توسط فرد قطع عضو به منظور کنترل یک اندام مصنوعی مورد استفاده قرار گرفته است.
سورنسن در ژانویه ۲۰۱۳ این دست رباتیک را بدست آورد اما بنا بر قوانین ایمنی کارآزمایی‌های بالینی، الکترودهای حسی باید پس از یک ماه از بازوی وی جدا می‌شد.
اگرچه تا ورود این فناوری به بازار هنوز مدت زیادی زمان باقی است، اما دانشمندان بر این باورند که این فناوری می‌تواند بودن آسیب رساندن به سیستم عصبی بدن، برای چندین سال به کار خود ادامه دهد.

 دانشمندان دستی مصنوعی ساخته‌اند که به کسانی که دستشان قطع شده امکان می‌دهد مثل قبل با انگشتان خود اشیا را احساس کنندجراحان ایتالیایی این دست مصنوعی را به مدت یک ماه به بازوی یک مرد دانمارکی که دستش قطع شده بود وصل کردند و این مرد توانست دوباره حس لامسه پیدا کند.

 

"دنیس آبو سورنسون" ۳۶ ساله، که ۹ سال پیش دستش را در آتش سوزی از دست داده بود می‌گوید: "کاملا شگفت انگیز بود چون چیزهایی را احساس می کردم که ۹ سال بود دیگر حس نمی‌کردم."

 

او گفت حتی با چشم بسته می‌توانسته شکل اشیا را تشخیص دهد و بفهمد چقدر سفت یا نرم هستند: "می‌توانستم حرکاتی را که انجام می دهم کاملا حس کنم بدون آنکه مجبور باشم با نگاه کردن متوجه شوم چه حرکتی را انجام می دهم."

 

پروفسور سیلوسترو میسرا یکی از متخصصان این پروژه گفت: "این اولین بار است که دست مصنوعی می‌تواند حس لامسه را بدون درنگ به فردی که قطع عضو شده بازگرداند."

 

پیش از این، دانشمندان تنها توانسته بودند با اتصال الکترودهایی به شانه فرد قطع عضو شده به او امکان بدهند با استفاده از فکر حرکاتش را کنترل کند.

 

گروهی از دانشمندان و پزشکان آلمانی، سوییسی و ایتالیایی که در این پروژه حضور داشتند؛ یک ماه این دست مصنوعی را برای آزمایش به بازوی سورنسون وصل کرده و بعد دوباره آن را جدا کردند. آنها سورنسون را قهرمان می دانند و از اینکه یک ماه به آنها اجازه بررسی عملکرد دست مصنوعی را داده و حاضر به دو عمل جراحی شده از او قدردانی کردند.

برای انجام این کارآزمایی، دانشمندان این گروه آزمایش‌های بسیاری را روی خوک و جسد انسان انجام داده بودند تا متوجه شوند چگونه می‌توانند این الکترودهای بسیار ریز را به اعصاب محیطی ظریف فرد وصل کنند. آنها نگران بودند اعصاب بازوی سورنسون به دلیل آنکه نزدیک به یک دهه بکار گرفته نشده بودند حساسیت خود را از دست داده باشند اما پس از اتصال دست مصنوعی مشخص شد این اعصاب به خوبی کار می‌کنند.

در واقع حسگرهای دست مصنوعی اطلاعات لازم را اندازه ‌گیری می‌کردند و الگوریتم‌های رایانه ای این اطلاعات را به تکانه‌های الکتریکی تبدیل می‌کردند که برای اعصاب قابل شناسایی و درک باشند. بعد چهار الکترود این تکانه‌ها را به اعصاب بازو می فرستند و از اینجا به بعد آنچه که مشابه دست یک فرد عادی است روی می دهد.

احساس فشار و تشخیص سختی اشیا برای گرفتن آنها بسیار حیاتی است. به کمک این حواس متوجه شویم مثلا یک تخم‌مرغ را باید با چه فشاری برداریم، در غیر این صورت یا فشار انگشتان آن را خرد می‌کند یا اینکه می‌افتد.

این دست مصنوعی یک نمونه اولیه است و بزرگتر از آن است که بتواند مثل دست طبیعی به بدن متصل بماند. قدم بعدی این است که اندازه این دست کوچک شود.

پروفسور توماس اشتیگلیتز که سرپرستی تولید الکترودهای فوق العاده ظریف را به عهده داشته می‌گوید باید از این همه سیم خلاص شویم و همه آنها را در داخل دست مصنوعی تعبیه کنیم.

با این حال این دست مصنوعی بسیار گران است و تامین هزینه آن برای بیماران ممکن نیست.

دست مصنوعی تا رسیدن به عملکرد طبیعی راه بسیار زیادی دارد و حس و عملکرد آن در قیاس با دست طبیعی بسیار زمخت و ابتدایی است.

با این وجود، این دست امکان می دهد فرد بدون استفاده از بینایی قادر به گرفتن و برداشتن اشیا باشد؛ هر چند که تمام قابلیت های دست مثل حس قوام، گرمی و سردی را ندارد. به علاوه، اتصال درازمدت الکترودها نیاز به مراقبت ویژه از نظر عفونت و واکنش بدن به الکترودها دارد.

با این‌حال، سورنسون پس از یک ماه تجربه این دست مصنوعی کاملا آماده است تا در اولین فرصت دوباره آن را تجربه کند

از سری مطالب پزشکی عمومی و غیر تخصصی سایت (اطلاعات  عمومی و غیر تخصصی پزشکی برای افزایش دانش سلامت  و اطلاعات عمومی پزشکی بازدیدکنندگان)