پایگاه خبری وبدا

عضو هیأت علمی دانشگاه علوم پزشکی مشهد و جراح دست با تشریح روند توسعه دست‌های مصنوعی گفت: ساخت یک اندام مصنوعی کارآمد تنها به طراحی یک پنجه مکانیکی محدود نمی‌شود، بلکه کنترل حرکتی، دریافت و پردازش سیگنال‌های عضلانی، توانبخشی و ایجاد ارتباط نزدیک میان اندام مصنوعی و بدن، مجموعه‌ای از مراحل به‌هم‌پیوسته را تشکیل می‌دهد.

دکتر علی مرادی، فلوشیپ میکروسرجری و متخصص حوزه اندام‌های مصنوعی، در گفت‌وگو با وبدا اظهار کرد: یکی از حوزه‌های فعالیت وی طی سال‌های گذشته، طراحی و توسعه دست‌های مصنوعی بوده است؛ پروژه‌ای که با همکاری متخصصان حوزه پزشکی و مهندسی و با استفاده از ظرفیت‌های دانشگاه فردوسی مشهد دنبال شده است.

ساخت دست مصنوعی؛ یک پروژه کاملاً بین‌رشته‌ای

وی با بیان اینکه دست مصنوعی را نمی‌توان صرفاً یک محصول صنعتی دانست، افزود: برای ساخت یک اندام مصنوعی کارآمد، بخش‌های مختلفی از جمله پنجه، سیستم کنترل، حسگرها، نرم‌افزار و تجهیزات ارتباطی باید در کنار یکدیگر طراحی و توسعه پیدا کنند.

دکتر مرادی ادامه داد: بخش مربوط به پنجه دست با همکاری متخصصان دانشگاه فردوسی مشهد و با بهره‌گیری از ظرفیت‌های مهندسی طراحی شده است، اما ساخت پنجه تنها بخشی از مسئله محسوب می‌شود و بخش مهم‌تر، ایجاد امکان کنترل دست توسط بیمار است.

این جراح دست تأکید کرد: در چنین پروژه‌ای، پزشکی و مهندسی در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند و هیچ‌کدام به تنهایی نمی‌تواند پاسخگوی تمام نیازهای بیمار باشد.

کنترل دست مصنوعی با سیگنال‌های عضلانی

دکتر مرادی با اشاره به استفاده از فناوری EMG در این پروژه اظهار کرد: سیگنال‌های حاصل از فعالیت عضلات می‌توانند توسط حسگرها دریافت و برای کنترل اندام مصنوعی مورد استفاده قرار گیرند.

وی افزود: در این پروژه، حسگرهایی در بدن برخی بیماران قرار داده شده و امکان کنترل دقیق‌تر دست مصنوعی مورد بررسی قرار گرفته است که این فناوری در دو بیمار نیز آزمایش شده و نتایج اولیه آن امیدوارکننده بوده است.

به گفته وی، استفاده از سیگنال‌های عضلانی برای کنترل اندام مصنوعی از حوزه‌های مورد توجه در سطح جهان است و پژوهش‌ها برای افزایش دقت و قابلیت این سیستم‌ها همچنان ادامه دارد.

چالش بزرگ؛ بازگرداندن حس به بیمار

عضو هیأت علمی دانشگاه علوم پزشکی مشهد، ایجاد حس در اندام مصنوعی را یکی از دشوارترین مراحل توسعه این فناوری دانست و گفت: حرکت دادن دست تنها بخشی از عملکرد طبیعی آن است و مسئله مهم دیگر این است که فرد بتواند از طریق اندام مصنوعی نوعی حس دریافت کند.

وی ادامه داد: تحقیقات در زمینه ایجاد حس لامسه و انتقال اطلاعات حسی از دست مصنوعی به بیمار ادامه دارد و این موضوع یکی از مهم‌ترین محورهای پژوهشی آینده در این حوزه به شمار می‌رود.

هدف نهایی؛ نزدیک‌تر شدن اندام مصنوعی به بدن

دکتر مرادی با اشاره به چشم‌انداز اصلی این تحقیقات اظهار کرد: هدف این است که اندام مصنوعی تا حد امکان با بدن فرد یکپارچه شود؛ به‌گونه‌ای که بیمار احساس نکند با یک وسیله خارجی مواجه است و بتواند آن را تا حد امکان مانند بخشی از بدن خود به کار گیرد.

وی افزود: یکی از بخش‌های مهم این هدف، ایجاد ارتباط میان استخوان و اندام مصنوعی است تا این دو از نظر عملکردی و مکانیکی ارتباط نزدیک‌تری با یکدیگر پیدا کنند.

این پژوهشگر گفت: طرحی در این زمینه طی یک تا دو سال گذشته آغاز شده و با حمایت بنیاد ملی علم ایران در حال توسعه است.

دست‌های مصنوعی سبک‌تر با قابلیت‌های حرکتی بیشتر

دکتر مرادی با اشاره به روند توسعه نمونه‌های ساخته‌شده گفت: نمونه‌های جدید دست مصنوعی نسبت به نمونه‌های قبلی سبک‌تر شده‌اند و در طراحی آنها تلاش شده است قابلیت‌های حرکتی نیز افزایش پیدا کند.

وی کنترل دقیق حرکت و سرعت را از جمله قابلیت‌های مورد توجه در طراحی این دست‌ها عنوان کرد و افزود: یکی از چالش‌های مهم، کنترل نیروی واردشده هنگام گرفتن اشیاست؛ زیرا بیمار باید بتواند اشیای مختلف را با نیروی متناسب در دست بگیرد و از وارد شدن نیروی بیش از حد و آسیب به آنها جلوگیری کند.

دست مصنوعی بدون توانبخشی کامل نیست

این جراح دست با تأکید بر اینکه دست مصنوعی را نباید یک محصول منفرد دانست، گفت: بیماری که قرار است از اندام مصنوعی استفاده کند، ممکن است پیش از آن به اقدامات درمانی و جراحی نیاز داشته باشد.

وی افزود: وضعیت شانه، آرنج و عضلات بیمار باید بررسی و در صورت نیاز تقویت شود؛ سپس سیگنال‌های عضلانی ارزیابی می‌شوند و در صورت ضعف سیگنال، از نرم‌افزارها و تمرین‌های مختلف برای افزایش توانایی بیمار در ارسال فرمان استفاده خواهد شد.

دکتر مرادی ادامه داد: طراحی سوکت، اتصال دست مصنوعی، آموزش مهارت‌های استفاده از آن و پیگیری بیمار نیز بخش دیگری از این فرآیند است.

وی تأکید کرد: دست مصنوعی محصولی نیست که صرفاً در یک جعبه قرار گیرد و به بیمار تحویل داده شود، بلکه استفاده موفق از آن به یک پکیج کامل درمانی و توانبخشی نیاز دارد.

راه‌اندازی مرکز جامع بازتوانی اندام فوقانی «دستان» در مشهد

دکتر مرادی همچنین از راه‌اندازی مرکز جامع بازتوانی اندام فوقانی «دستان» در مشهد خبر داد و گفت: این مرکز با هدف ارائه خدمات جامع به بیماران مبتلا به مشکلات اندام فوقانی، به‌ویژه افراد دارای قطع عضو، ایجاد شده است.

وی افزود: در این مرکز، بیمار از مرحله ارزیابی اولیه تا جراحی، توانبخشی، تقویت عضلات، بررسی سیگنال‌ها، طراحی سوکت و استفاده از اندام مصنوعی تحت نظر قرار می‌گیرد.

این عضو هیأت علمی دانشگاه علوم پزشکی مشهد خاطرنشان کرد: فناوری‌های توسعه‌یافته در حوزه دست مصنوعی، پردازش سیگنال، نرم‌افزار و هوش مصنوعی نیز در این مرکز برای ارائه خدمات بهتر به بیماران مورد استفاده قرار می‌گیرد.

همکاری پزشکی و مهندسی؛ مسیر توسعه فناوری‌های نوین

دکتر مرادی با تأکید بر نقش دانشگاه فردوسی مشهد در توسعه این فناوری اظهار کرد: ساخت دست مصنوعی نمونه‌ای از همکاری بین‌رشته‌ای است که در آن متخصصان پزشکی و مهندسی هر کدام بخشی از مسئله را حل می‌کنند.

وی گفت: دانشگاه در این مسیر نقش مهمی در تأمین دانش و زیرساخت‌های مورد نیاز دارد و متخصصان مهندسی نیز در طراحی، ساخت، کنترل و توسعه فناوری مشارکت می‌کنند.

این جراح دست در پایان تأکید کرد: هدف از این پروژه‌ها صرفاً ساخت یک دست مصنوعی نیست، بلکه تلاش برای ایجاد فناوری‌ای است که بتواند کیفیت زندگی افراد دارای قطع عضو را افزایش دهد و در آینده، ارتباط طبیعی‌تر و کارآمدتری میان اندام مصنوعی و بدن بیمار برقرار کند.