پژوهشگران مرکز تحقیقات ارتوپدی دانشگاه علوم پزشکی مشهد، طی یک همکاری میان‌رشته‌ایِ پنج ساله با مهندسین مرکز تحقیقات رباتیک دانشگاه فردوسی مشهد، موفق به ساخت دست مصنوعی شدند که با بهره‌گیری از سیستم کنترل ارادی و کاشت سنسورهای آهنربایی در دست قطع شده،  فرد را قادر می‌سازد تا عملکرد دست مصنوعی را مدیریت و در چارچوب اراده خود حرکات مختلف را انجام دهد.

دکتر علی مرادی، دانشیار دانشگاه علوم پزشکی مشهد و جراح دست در گفتگو با وبدا، پیرامون جزئیات این اختراع جهانی گفت: از آنجا که قطع عضو و به ویژه قطع دست یکی از ناگوارترین اتفاقات برای هر فرد در زندگی است و ما بارها در بیمارستان امام رضا(ع) شاهد قطع دست بیمارانی بودیم که در حین فعالیت‌های کاری مختلف این عضو مهم را از دست داده اند، لذا همکاران ما در مرکز تحقیقات ارتوپدی دانشگاه علوم پزشکی مشهد، آزمایشگاه آن و بخش استخوان و مفصل به این فکر افتادند که با حمایت معاونت پژوهشی دانشگاه، کار تحقیقاتی را در جهت ساخت یک دست مصنوعی بر پایه سیستم کنترل ارادی و از طریق کاشت سنسورهای آهنربایی در دست قطع شده آغاز کنند.

وی ادامه‌داد: در همین راستا از ۶ سال گذشته و به دنبال ارتباطات و تعاملاتی که با مدیر مرکز تحقیقات رباتیک دانشگاه فردوسی مشهد و همکارانشان داشتیم، ایده ساخت دست مصنوعی بر پایه سیستم کنترل ارادی را مرحله به مرحله پیش بردیم تا آنجا که اکنون به عنوان یک محصول منحصر به فرد، در مراجع بین المللی ثبت اختراع شده و به صورت patent  جهانی و patent آمریکا که بسیار هم معتبرند، به دنیا ارایه شده است.

دکتر مرادی در خصوص تفاوت این دست مصنوعی با سایر دست‌های مصنوعی موجود در بازار گفت: دست مصنوعی که اکنون در بازار به فروش می‌رسد، در واقع از بیرون بدن فرد یک سری سیگنال‌ها را دریافت می‌کند که چندان قوی و دائمی نیستند و با توجه به اهمیت کنترل دست منطبق با اراده فرد، دست مصنوعی که اکنون در بازار وجود دارد این قابلیت را ندارد، بنابراین ما به فکر یک سیستم کنترل جدید افتادیم که با عمل جراحی بتوانیم به بیمار اهدا کنیم و در این راستا در عضلات باقیمانده دسته قطع شده، تغییراتی را انجام دادیم و سنسورهایی را روی عضلات نصب کردیم که فرد با اراده خود این عضلات را حرکت می‌داد و سیگنال‌ها جابجا می‌شدند و سپس با کمک هوش مصنوعی و سیستم رباتیک که مهندسین دانشکده مهندسی فردوسی طراحی کرده بودند توانستیم دست مصنوعی را بسازیم.

وی تاکید کرد: به جرات می‌توانم عرض کنم که این محصول یکی از دقیق‌ترین دست‌های مصنوعی از نظر کنترل است و رقبای ما در جهان هنوز نتوانستند به این مرحله از تولید محصول برسند و لذا این دست مصنوعی یک اختراع منحصر به فرد و جهانی است که امیدواریم در آینده به صورت تجاری در کلینیک‌ها و در اختیار همکارانمان قرار گیرد و ما هم بتوانیم علم عمل جراحی این دست مصنوعی را به دست یاران خود و سایر جراحان دست انتقال دهیم.

عضو تیم مرکز تحقیقات ارتوپدی دانشگاه علوم پزشکی مشهد در خصوص مکانیزم عملکرد دست مصنوعی تولید شده نیز گفت: معمولاً وقتی دست قطع می‌شود، تاندون‌ها و مفاصل آن نیز قطع می‌شود، اما عضلات مقداری باقی می‌ماند و تحت اختیار فرد قرار دارد. اما دستی وجود ندارد تا سیگنال‌های مغز انتقال یابد و اقدامی که ما در این ارتباط انجام دادیم، آن بود که عضلات مربوطه را از پشت و روی دست طی یک عمل جراحی بزرگ و در دو مرحله به یکدیگر اتصال دادیم و سپس روی هر یک از این عضلات که حرکت دارند، یک کپسول یا تگ مغناطیسی قرار دادیم که با حرکت این کپسول مغناطیسی از بیرون بدن، می‌توانستیم سیگنال‌های حرکتی و اراده فرد را دریافت کنیم و به دست مصنوعی انتقال دهیم.

دکتر مرادی در عین حال خاطرنشان کرد: دست مصنوعی ساخته شده هنوز در مرحله تحقیقاتی است و اصطلاحا یک دست مصنوعی تحقیقاتی محسوب می‌شود و قطعاً در ادامه و با طی مراحل تکاملی، شکل و عملکردی بهتر از وضعیت فعلی را پیدا خواهد کرد.

اختراعی جهانی و امید آفرینی های آن...

دکتر مهدی عطایی، جراح دست در دانشگاه علوم پزشکی مشهد هم ضمن اشاره به همکاری خود در عمل جراحی کاشت سنسورها در دست قطع شده دو بیمار گفت: این عمل جراحی طی دو مرحله و در هر مرحله حدود ۴ تا ۵ ساعت به طول انجامید و سنسورها در عضلات ساعد کاشته شد، در ادامه حرکت سنسورها را چک کردیم که خوشبختانه موفقیت آمیز بود و بسیار خوشحالیم که تلاش‌هایمان به نتیجه مطلوبی رسیده است.

وی اضافه کرد: در حال حاضر ما بیماران زیادی را داریم که اکثراً جوان هستند و با قطع دست در حین فعالیت‌های کاری شرایط بسیار دشواری برای آنها ایجاد می‌شود و در مواردی از پروسه فعالیت‌های شغلی باز می‌مانند. لذا این اقدامات می‌تواند برای آن دسته از بیماران امیدبخش باشد و امیدواریم مسئولین نیز با حمایت از نخبگان و دانشمندان کشور زمینه را برای فعالیت آنها و تولید محصولات جهانی که برای کشور افتخار آفرین و برای بیماران کمک کننده است، فراهم کنند.

همکاری بین رشته ای که به ثبت اختراع جهانی رسید

مدیر مرکز تحقیقات رباتیک دانشگاه فردوسی مشهد نیز با بیان این مقدمه که مرکز تحقیقات رباتیک دانشگاه فردوسی طی ۱۲ سال فعالیت خود، دستاوردهای متعددی را با همکاری گروه‌های مختلف مکانیک، کامپیوتر و برق داشته افزود: در حال حاضر حیطه‌ای که در این مرکز، بر آن تمرکز داریم مهندسی پزشکی است و در این حیطه کارهای متعددی انجام شده و از جمله کارهایی که پس از ۵ سال تلاش با افتخار می‌توانیم به ثمر نشستن نتایج آن را اعلام کنیم، سیستم کنترل اندام مصنوعی است و دستی که توسط دانشجویان و مهندسین دانشگاه فردوسی مشهد و دوستان ما در دانشگاه علوم پزشکی مشهد ساخته شده است؛ اختراع جهانی است که در واقع توانمندی و مهارت نیروهای متخصص ما را در طراحی و ساخت اختراعات جدید نشان می‌دهد.

دکتر علیرضا اکبرزاده خاطرنشان کرد: دست مصنوعی ساخته شده دربردارنده تکنولوژی‌های مختلفی است که شامل رشته‌های برق، الکترونیک، مکانیک، کامپیوتر، هوش مصنوعی و مهندسی پزشکی است و جمع آوری همه این تکنولوژی‌ها در یک دستاورد جدید، افتخار بسیار بزرگی است.

مدیر مرکز تحقیقات رباتیک دانشگاه فردوسی مشهد همچنین گفت: دست مصنوعی ساخته شده علاوه بر ثبت چندین اختراع داخلی، دو ثبت اختراع خارجی نیز دارد و مایه خرسندی ما است که اعلام کنیم با همکاری دانشگاه علوم پزشکی مشهد تاکنون دو بیمار که در دست آنها جراحی انجام و سنسورها تعبیه شده اکنون می‌توانند از این دست مصنوعی استفاده کنند.

بهره‌گیری از به روزترین تکنولوژی جهان، در ساخت دست مصنوعی

دکتر مهلا دلیری پژوهشگر مرکز تحقیقات ارتوپدی دانشگاه علوم پزشکی مشهد نیز، با اشاره به تلاش‌های ۵ ساله گروه‌های تحقیقاتی در دانشگاه علوم پزشکی مشهد و دانشگاه فردوسی مشهد گفت: همکاری‌های میان رشته‌ای که بین تیم‌های تحقیقاتی دانشگاه علوم پزشکی و مهندسین دانشگاه فردوسی شکل گرفت منجر به این تکنولوژی مطرح در سطح جهان شد که مایه خرسندی و افتخار است.

وی ادامه داد: اقدامی که ما در بخش پزشکی این طرح تحقیقاتی انجام دادیم، مطالعه بر روی بیومکانیک اندام فوقانی و عضلات و مفاصل بود که بتوانیم روش جراحی اختصاصی برای کاشت سنسورها را ایجاد کنیم و حتی در طی این پروسه، جهت ابزار مخصوص کاشت سنسورها نیز ثبت اختراع داشتیم.

دکتر دلیری  خاطرنشان کرد: در حال حاضر در سطح جهان دانشگاهMITامریکا از تکنولوژی به کار رفته در دست مصنوعی استفاده می‌کنند و فاز حیوانی کار برای اندام فوقانی انجام می‌شود و با توجه به اینکه اندام فوقانی ظریف‌تر و پروسه کار تحقیقاتی آن پیچیده‌تر است،به نوعی می‌توان گفت که ما کار سخت‌تری را برای ساخت دست مصنوعی پیش رو داشتیم که خوشبختانه با همکاری خوب حوزه مهندسین و پزشکی توانستیم آن را به سرانجام برسانیم.