افرادی که به هر دلیل(دیابت، تصادف و…) دچار قطع عضو شده‌اند به دنبال اندامی مصنوعی برای عضو از دست رفته‌ی خود هستند. دست مصنوعی هوشمند پروتزی که تقریباً می تواند مانند دست واقعی حرکت کند.

یک اتفاق تلخ

صبح روز شنبه ژوئیه 2019 ، ملیسا لوومیس زودتر از خواب بیدار شد تا سگهایش را بیرون ببرد.

او ایستاده بود ، و با تلفن خود در حال صحبت بود که ناگهان صدای مهیب وحشتناکی را شنید.

دو سگ به یک راکون که در بالای حصار قرار گرفته بود حمله کرده بودند.

ملیسا  مداخله کرد،راکون را در دست گرفت و آنرا روی حصار انداخت. در این لحظات بازوی او آسیب دید.

در آن لحظات ، شوهرش سر و صداها را شنیده و به بیرون آمد. لومیس  به او گفت: “من در آنجا ایستاده بودم که بوسیله راکون آسیب دیدم.

وی برای درمان به بیمارستان رفت و با استفاده از آنتی بیوتیک درمان شد. به نظر نمی رسید که مشکل بزرگ باشد. وی به کار در جامعه  بازگشت.

اما چند روز بعد ، درد در بازو افزایش یافته بود و بازو متورم شده بود. او مجددا به پزشک رفت. آنتی بیوتیک های بیشتر ، هیچ نتیجه ای ندارد.

بعد از یک هفته ، یک جراح بازوی او را باز کرد تا عفونت را تخلیه کند ، و مشخص بود که چیزی درست نیست،و بلافاصله در بیمارستان بستری شد.

بنابراین 29 شب کابوس شروع شد که طی آن 10 عمل جراحی انجام شد ، در نهایت بازوی او دقیقاً بالای آرنج قطع شد.

این قسمت آخر برای هیچ کس پیش بینی نشده بود ، خصوصاً دکتر آجی ای ست ، جراح ارتوپدی که پرونده وی را به عهده گرفت و هر یک از این عملیات ها را انجام داد.

دکتر ست گفت: “هر عمل جراحی سعی در نجات بازوی او بود.

قطع عضو بازوی 43 ساله کاری نیست که شما بخواهید انجام دهید. و من هرگز مجبور نبودم این کار را برای عفونت انجام دهم.

این چیزی است که من همیشه توانسته ام صدها بار از شر آن خلاص شوم.

روزهای سخت بعد از قطع عضو

قطع عضو در حقیقت زندگی لوومیس را نجات داد. اما اکنون زندگی کاملاً متفاوت بود.

کارهای روزمره مانند آشپزی را دیگر نمی تواند به تنهایی انجام دهد. دوش گرفتن دو برابر بیشتر طول می کشد. گره زدن کفش و دکمه های چسبان ، چیزهایی که خیلی به آن فکر نمی کنید ، اکنون بسیار ناامیدکننده بودند.

او عادت داشت هر آخر هفته در کمک به  سگ  ها داوطلب شود. حالا او به فیزیوتراپی می رود تا یاد بگیرد که چگونه با شرایط جدید خود سازگار شود.

لوومیس گفت: “در مغز من هنوز دست دارم و فکر میکنم که انگشتانم و جود دارند. من می توانم آن را حس کنم.

من می توانم آن را جابجا کنم. این یک نوع سورئال است ، زیرا من می روم تا کلیدهای اتومبیلم را بگیرم ولی همش یه رویا و توهم هست. ” از یک جنبه ، هیچ فرقی نمی کند. در یک جنبه دیگر ، همه چیز متفاوت است. “

این دلخوری ها با درد شدید و بی امان در اندام فانتوم او همراه بود.

این قطع عضو به شدت روی دکتر سیت تاثیر داشت. در ماه های بعد از عمل ، او کاملاً به لومیس و خانواده اش نزدیک شد. گرچه بازوی او را نتوانست نجات دهد ، او عهد کرد كه هر كاری را انجام دهد تا عادی ترین زندگی را برای بیمار خود فراهم کند.

امیدی دوباره ( دست مصنوعی )

پاییز گذشته ، چند هفته پس از قطع عضو ، وی در یک کنفرانس پزشکی در سیاتل شرکت کرد. در آنجا او یک ارائه جراحی جدید به نام Targeted Sensor Reinnervation (TSR) دید. پیش از این توسط دکتر ژاکلین هبرت از دانشگاه آلبرتا ، TSR فقط در کانادا و ایتالیا انجام گرفته است ، اما هرگز یک بار در ایالات متحده آمریکا نبوده ، اما نتایج امیدوار کننده بوده است.

این مبتنی بر یک عمل جراحی مشابه به نام Targeted Muscle Reinnervation (TMR) است که صدها بار در سراسر جهان انجام شده است.

TMR مانند این عمل می کند: پس از قطع عضو ، اعصابی که کنترل یک دست را کنترل می کنند ، به سیگنال های آتش به سمت اندام غایب ادامه می دهند. این منبع درد فانتوم است. با اتصال مجدد آن انتهای عصب به عضله دیگر – مثلاً عضله ی عضله یا ناحیه سوراخ – آن سیگنال ها جایی برای رفتن دارند و یک مدار کامل را انجام می دهند که درد را تسکین می دهد.

بنابراین وقتی شخصی به انگشت شست و انگشت اشاره خود فکر می کند ، آن سیگنال های عصبی اکنون به هر مکانی که اعصاب دوباره جابجا شده اند ، سفر می کنند. این سیگنال های عصبی را می توان با الکترودهای متصل به پوست تشخیص داد و سپس توسط نرم افزار نقشه برداری و الگوبرداری کرد.

همچنین می توان آنها را به صورت بی سیم به یکی از بازوهای پروتز مکانیکی در حال توسعه که در حال توسعه است منتقل کرد و به کاربر این امکان را می دهد تا با ذهن خود یک اندام بیونیک کار کند.

عمل جراحی نهایی

دکتر ست تصمیم گرفت که می خواست هر دو عمل جراحی را انجام دهد. لوومی رضایت داد. “حتما چرا که نه؟” او گفت. “من قبلاً 10 عمل جراحی انجام داده ام.دکتر ست با دکتر هبرت که با وی یک جراح که عمل را انجام داده بود تماس گرفت و توانست او را متقاعد به شرکت در این عمل کند.

در 10 دسامبر ، لومیس زیر چاقو رفت. عمل جراحی 16 ساعت به طول انجامید. همانطور که دکتر ست آن را توضیح می دهد ، عصبی مانند یک قطعه شیرین بیان است که در آن رشته های زیادی به هم وصل می شوند. او نه تنها مجبور شد اعصاب حرکتی را پیدا و دوباره مسیر دهد. این یک روند بسیار خسته کننده و ظریف بود.

وقتی او بیدار شد ، لومیس گزارش داد که ، برای اولین بار از آن زمان که راکون او را گاز گرفته است ، هیچ درد ندارد.

دست مصنوعی هوشمند(پروتز پیشرفته بایونیک ذست)

بازوی بیونیک – که پیشرفته ترین آنها از سنسورهایی تشکیل شده است که اطلاعات لمسی را ثبت می کنند، از نظر تئوری می توانست نه تنها با ذهن  مانور دهد: بلکه حس لامسه را نیز منتقل میکرد.در سال 2006 ، دارپا با هدف طراحی پروتز بهتر برای جانبازان عضو آمریكایی كه از افغانستان و عراق باز می گشتند ، برنامه پروتز سازی را اصلاح كرد.

مایک مک لوفلین ، مهندس ارشد تحقیقات و توسعه اکتشافی APL گفت:

“دارپا نزد ما آمد و گفت که آنها برای دستیابی به این دیدگاه داشتن یک انسان ، از طریق رابط با مغز ، به کمک نیاز دارند.

طراحی یک بازوی بیونیک با هم پیوند عصبی ، مستلزم ابتکار و نبوغ و دانش چگونگی جمع آوری آنها است. مک لوفلین می گوید: “هنگامی که به چیزی شبیه به [MPL] نگاه می کنید: این مهندسی مکانیک است ، مهندسی الکترونیک است ، سیستم های نرم افزاری ، مواد است ، علوم عصبی است ، بیوتکنولوژی است.” “اگر شما هر یک از آنها را دور کنید ، موفقیت آمیز نبود.”

قیمت دست مصنوعی هوشمند

در حال حاضر 10 نمونه اولیه MPL ( دست مصنوعی ) وجود دارد. هرکدام برای تولید حدود 400000 دلار هزینه دارد. مهمترين مشكل آنها در رساندن آن به بازار مصرف ، ارزان كردن آن است. همانطور که می گوید ، MPL هنوز FDA تأیید نشده است ، فقط در آزمایشگاه های تحقیقاتی موجود است. اما در حالی که سایر پروتزهای جدید – مانند DEKA ، که توسط دارپا نیز تأمین می شود – طراحی شده اند تا هرچه سریعتر به بازار بیایند ، قصد APL متفاوت بود. آنها فقط در تلاش نبودند پروتز بهتری بسازند. آنها در تلاش بودند تا پیشرفته ترین بازوی بیونیک را ممکن کنند.

ویژگی ها و مشکل های دست مصنوعی هوشمند

به این ترتیب ، MPL با ویژگی هایی ساخته شده است – مانند 100 سنسور اندازه گیری چیزهایی مانند فشار و دما – که مهندسان APL امیدوار بودند روزی برای یک آمپوتیت مفید باشند ، هنگامی که دارو گرفتار شود. بنابراین وقتی در آن سمپوزیوم در شیکاگو با Loomis و دکتر Seth آشنا شدند و از عمل جراحی TSR شنیدند ، آنها مورد تعجب و هیجان قرار گرفتند. یكی از مشكلات با

زوی بیونیك تاكنون این است كه اگر فقط اطلاعات را به یك راه ارسال می كنید – از اعصاب به اندام – نمی توانید آن را به طور كامل كنترل كنید. به عنوان مثال ، اگر یک قوطی نوشابه بگیرید ، آن را خرد می کنید ، زیرا نمی دانید چه موقع فشرده شدن را متوقف کنید.

اگر در یک اتاق تاریک گیر کرده باشید ، نمی توانید راه بیرون رفتن را احساس کنید. شما به بازخورد نیاز دارید

رویای واقعی

دو طرف اطلاعات را رد و بدل کردند و سرانجام روزی توافق کردند که لومیس به APL بیاید و بازو را امتحان کند. از یک طریق ، لوومی یکی از مشارکت کنندگان مناسب در برنامه پروتئین سازی انقلابی است: او از یک خط طولانی از تفنگداران دریایی ، از جمله پدرش ، که وی را به بالتیمور همراهی می کند ، می آید.

در طول سفر ، آنها همچنین ترتیب داده بودند تا والتر رید ، بیمارستان نظامی را ملاقات کنند.

آنها می خواستند با سربازانی که قطع عضو شده اند صحبت کنند ، همان افرادی که MPL برای کمک به آنها طراحی شده بود.

در APL ، دهها مهندس و تماشاگران کنجکاو جمع شدند تا ببینند MPL واقعاً چه توانایی دارد.

MPL زنده شد و به سمت بالا حرکت کرد. انگار لومیز انگشت خود را حرکت میدهد.یک مشت ، یک علامت صلح ، انگشت شست به پا کرد. و وقتی از او خواسته شد که به توپ برسد و توپ را به خود بگیرد ، با چشمان بسته این کار را کرد. یک شلوغ حیرت زده در اتاق پیشی گرفت.

دکتر ست در اواخر بعد از ظهر  گفت: “من این رویا را در 10 دسامبر داشتم و امروز به واقعیت پیوست.” “هیچ کس نمی تواند بگوید که شما نمی توانید دوباره دست یا بازوی خود را احساس کنید. ما این کار را کردیم. شما می توانید به همه جانبازان بگویید که ممکن است احساس کنید که چیزی از فلز است.”

لوومیس به طرز شگفت انگیزی ساکت  بود. در حالی که همه از آنچه که مانند پیشرفت در علم پزشکی احساس می شد شگفت زده می شدند ، او کوچکترین لبخندرا بر لب داشت. او بعدا گفت: “من زن بیونیک خواهم شد. بخشی از ربات ها هستم.

برای دیدن ویدئو کلیک کنید

ساخت دست مصنوعی