تولد دوباره یک دست

ترمه، مددجویی موفق

این پروتز از دو حسگر حرکتی، مدار الکترونیکی، بخش‌های مکانیکی و باتری قابل شارژ ساخته‌شده است و حسگرهای تعبیه‌شده، حرکات عضلات دست را به فرمان الکترونیکی تبدیل می‌کنند و این فرمان در نهایت به بخش مکانیکی که حکم انگشتان دست را دارد، منتقل می‌شود. به ‌این ‌ترتیب فرد می‌تواند اشیای مختلف را در دست بگیرد و براحتی بنویسد.

دکتر کاویان پرورش بلدی، از محققان این طرح در گفت‌وگو با جام‌جم می‌گوید: حساسیت حسگرهای این پروتز قابل تنظیم است و فرد پس از مدت زمان کوتاهی می‌تواند براحتی از آن استفاده کند. ترمه اکنون به کمک این پروتز با قلم می‌نویسد، یک لیوان پر را برمی‌دارد و می‌نوشد، در بطری را باز می‌کند و لیوان‌های کاغذی را روی‌هم قرار می‌دهد.

اگر به یک لیوان کاغذی فشار زیادی اعمال کنید فشرده می‌شود، اما ترمه می‌تواند با کمک این پروتز نیروی مناسبی را به لیوان وارد کند و مانع فشرده شدن آن شود. در حقیقت ویژگی مهم پروتز این است که نیروی واردشده به جسمی که کاربر با این دست برمی‌دارد، قابل ‌کنترل است.

بیشترین کمکی که این پروتز به مددجو می‌کند این است که می‌تواند نقصان ظاهری او را برطرف کند تا فرد احساس رضایت بیشتری داشته باشد. تاکنون این دست روی سه چهار مددجو آزمایش‌شده و آخرین مددجو ترمه بوده است که محققان این مرکز گام‌به‌گام با او پیش رفته‌اند.

پروتز دست در گذر زمان

هر سال بیش از یکصد پروتز دست از خارج از کشور وارد می‌شود؛ در حالی که محدودیت‌های واردات محصولات مبتنی بر فناوری‌های پیشرفته موجب شده است ضرورت دستیابی به این فناوری بیش ‌از پیش در کشور احساس شود. تاکنون کشورهای محدودی در سطح دنیا در زمینه طراحی و ساخت پروتز دست الکترونیکی فعالیت کرده‌اند. در یکی از نمونه‌های اولیه مطرح‌شده به‌عنوان پروتز الکترونیکی دست، حسگری تعبیه‌شده است که جریانی را از عضلات به پروتز منتقل می‌کند. در حقیقت بالای محل آمپوتاسیون یا قطع عضو دست، جریان بسیار ضعیف عصبی‌ـ عضلانی وجود دارد. وقتی شما فرمان می‌دهید در محل دستی که وجود ندارد همچنان پیام عصبی به بخش باقیمانده عضله قطع‌شده ارسال می‌شود. این تغییرات موجب می‌شود جریان به کوچکی ده میکروآمپر در این ناحیه ایجاد شود. بیش از نیم قرن است که فرآیند تقویت و پردازش این جریان و استفاده از آن به‌عنوان نیروی محرکه برای به حرکت درآوردن پروتز دست در ساخت پروتزهای مجهز به حسگرهای مایوالکتریک مورد توجه قرار گرفته است.

با توجه به پیچیده بودن فناوری به‌ کار رفته در ساخت این پروتزها از سال 1985 گروهی از افراد تصمیم گرفتند از صدای عضله برای این کار استفاده کنند که فناوری ساده‌تری را می‌طلبید. اکنون هدف بسیاری از گروه‌های تحقیقاتی در سراسر دنیا این است که پروتز را از قیمت کنونی ده هزار دلار به 2000 دلار کاهش دهند. در حسگرهای این دست از صدای عضله قلب استفاده می‌شود. در حسگرهای مایواکوستیک، امواجی که حتی بعضی از آنها قابل شنیدن نیست دریافت و تقویت‌شده و در نتیجه برای پروتز فرمان صادر می‌شود. فقط مشکل این است که وجود صداهای غیرقابل شنیدن در محیط می‌تواند به نتایج مثبت و منفی کاذب منجر شود و به همین دلیل این حسگرها جایگاه عملکردی پیدا نکنند. از سال 2008 حسگرهای موسوم به FSR یا Force Sensitive Resisitor
مورد توجه قرار گرفت. عملکرد این حسگرها به این صورت است که با اعمال فشار، مقاومت آنها تغییر می‌کند. اکنون استفاده از این حسگرها در بسیاری از کشورها در ساخت پروتز الکترونیکی دست مورد توجه قرار گرفته است.

دست یاری برای مددجویان

در این دست الکترونیکی مصنوعی یک کلید مکانیکی تعبیه‌شده که قابل تنظیم است. این طرح از سوی محققان مرکز رشد تجهیزات پزشکی دانشکده توانبخشی مورد تائید قرار گرفته است.

وقتی درباره ویژگی‌ها و مشخصات این پروتز صحبت می‌شود به نظر می‌رسد حسگر تعبیه‌شده در آن را می‌توان ویژگی متمایز این پروتز در مقایسه با محصولات مشابه دانست، اما محمد ستاری، مجری طرح تحقیقاتی بر این باور است که شاید نتوان چنین گفت وجه تمایز این دست الکترونیکی با محصولات مشابه این نوع حسگر است. اگرچه نخستین بار است که پروتزی با چنین ویژگی‌هایی ثبت اختراع ‌شده است. آزمایشات بالینی انجام ‌شده روی این مددجو نشان داده حسگر طراحی‌شده در این پروتز در مقایسه با محصولات مشابه از خطای کمتری برخوردار بوده است.

وی معتقد است عملکرد این دست در مقایسه با دست واقعی قابل ‌مقایسه نیست. در حقیقت بین پروتزهای اندام فوقانی و اندام تحتانی تفاوت اساسی وجود دارد. وقتی مددجو از قسمت زیرزانو از پای مصنوعی استفاده می‌کند می‌تواند ‌براحتی به کمک این پروتز راه برود و حتی بدود. تعداد حرکت‌های پا در مقایسه با دست قابل‌مقایسه نیست. در پروتز پا با استفاده از دو مفصل، مددجو می‌تواند حرکت‌های اصلی پا را براحتی انجام دهد، اما در پروتز دست این‌ طور نیست. هر انگشت و حتی مچ دست از تعدادی مفصل تشکیل می‌شود و استفاده از پروتز دست به‌مراتب از محدودیت‌های بیشتری برخوردار است.

محدودیت‌هایی که وجود دارد

دکتر پرورش درباره تفاوت عملکرد این پروتز در مقایسه با دست مصنوعی چنین پاسخ می‌دهد: این موضوع را از دو دیدگاه مختلف می‌توان در نظر گرفت. یکی از پیشرفته‌ترین پروتزهای دست که الگوهای حرکتی و مفاصل متعددی برای انگشت‌ها دارد پروتز دست بیوتاچ ساخت کشور انگلیس است.

این شرکت ادعا می‌کند پروتز الکترونیکی دست ساخته‌ شده می‌تواند ‌5‌درصد از توانمندی‌های دست را بازگرداند. حتی شرکت‌های آلمانی که در این زمینه فعالیت می‌کنند نیز تاکنون نتوانسته‌اند دستی طراحی کنند که بتواند حتی 5 درصد از ویژگی‌های دست واقعی را به مددجو بازگرداند.

50 درصد این محدودیت به این دلیل است که پروتز حس ندارد. حتی پروتزهایی که مفاصل متعدد حرکتی دارند نیز به دلیل چگونگی فرمان‌پذیری از الگوهای محدودی برخوردارند. برای مثال اگر بخواهید از بین پنج الگوی حرکتی در نظر گرفته‌شده یکی از آنها را انتخاب کنید به دلیل حسگرها، عضلات و مفاصل متعددی که در دست وجود دارد نمی‌توانیم در عمل این تعداد فرمان قابل‌تفکیک بدون خطا را انتظار داشته باشیم. در ساخت این پروتز از آلیاژی استفاده ‌شده که در بدنه هواپیماها از آن استفاده می‌شود. وزن این پروتز 450 گرم است که متناسب با استانداردهای جهانی است. قیمت پروتزهای الکترونیکی حدود 30 میلیون تومان است، اما قیمت پروتزی که ما طراحی کرده‌ایم حدود هشت میلیون تومان برآورده شده است. در رسیدن به این هدف بزرگ محققانی با تخصص‌های مختلف همکاری داشته‌اند و این موفقیت مدیون تلاش همه افرادی است که در این مسیر همکاری داشته‌اند.

پروتز الکترونیکی دست برای چه کسانی است؟

از نظر سنی هیچ محدودیتی برای استفاده از این پروتز وجود ندارد، اما این پروتز برای آن دسته از مددجویانی قابل‌استفاده است که از قسمت بالای مچ دست یا زیر آرنج دچار نقصان شده باشند. البته قرار است در آینده‌ای نزدیک برای آن دسته از مددجویانی که بخشی از انگشتان دست را از دست داده‌اند نیز پروتزهایی ساخته شود. باتری این پروتز شارژ موردنیاز برای یک روز استفاده از آن را تأمین می‌کند؛ در حالی که باتری یدکی هم برای آن در نظر گرفته‌ شده است.

فرانک فراهانی‌جم‌‌

دانش