تم تركيب غرسات للتحكم في اليد الاصطناعية تحت الجلد لأول مرة

في ملبورن، تم تزويد مريضين لأول مرة بزراعة فانتوم نيورو تحت جلد ساعديهما، والتي تقرأ الإشارات الكهربائية من العضلات وتنقلها إلى ذراع آلية. وبحسب الشركة، من المفترض أن يجعل الجهاز التحكم في الطرف الاصطناعي أكثر دقة ويريح المستخدمين من بعض المشاكل الكامنة في أجهزة الاستشعار الموجودة على سطح الجلد. وتخضع هذه التقنية حاليًا لتجارب سريرية مبكرة لتقييم سلامتها. وتلتف الغرسة التي يبلغ حجمها حوالي 2 × 10 سم حول الساعد من الداخل، ولكنها لا تخترق عمق العضلات ولا تؤثر على الدماغ. تسجل الأقطاب الكهربائية المدمجة النشاط الكهربائي للعضلات، وهي طريقة تسمى تخطيط كهربية العضل، أو EMG. تقوم الوحدة الإلكترونية بمعالجة الإشارات وتنقل الأوامر لاسلكيًا إلى الطرف الاصطناعي. تم تصميم الجهاز للعمل مع الأطراف الاصطناعية من مختلف الشركات المصنعة. يستغرق التثبيت حوالي ساعة. الصورة: شين بنسون يقوم باختبار الزرعة وإعدادها بحضور كونور جلاس، الرئيس التنفيذي لشركة Phantom Neuro. وكان أول مشارك في التجربة هو مايكل إيزي البالغ من العمر 32 عاماً، وهو نجار من ولاية فيكتوريا الأسترالية. ووفقا له، في الأيام الأولى بعد العملية، بقي الألم والحساسية، واختفى التورم تماما في حوالي أسبوعين. واستغرقت العملية حوالي ساعة وتم إجراؤها تحت التخدير الخفيف. استغرقت زيارة المستشفى بأكملها حوالي أربع ساعات. بالنسبة للمشارك الثاني، تم تركيب الغرسة في حوالي 45 دقيقة. لم تكن هناك حاجة للتخدير العام، وبعد ثلاث ساعات غادر المريض المستشفى. يتكون الجهاز من صفين من الأقطاب الكهربائية المثبتة بالسيليكون الطبي المرن ووحدة إلكترونية تقوم بمعالجة ونقل البيانات. لإمدادات الطاقة، يتم استخدام ملف يستقبل الطاقة من مصدر خارجي. واستنادًا إلى مبدأ نقل الطاقة، يشبه النظام زراعة القوقعة الصناعية المستخدمة لاستعادة السمع. أعلنت شركة Phantom Neuro عن استكمال إجراءاتها الأولى في 20 أكتوبر، أي بعد حوالي خمسة أشهر من العملية الأولى. وسمحت الهيئات التنظيمية الأسترالية ببدء التجارب البشرية في أبريل. الآن يقوم الباحثون في المقام الأول بفحص سلامة عملية الزرع، لذلك من السابق لأوانه الحديث عن الفعالية المثبتة. لماذا تعد الغرسة أفضل من أجهزة الاستشعار الموجودة على الجلد؟ الصورة: Phantom Neuro اليوم، تُستخدم الإشارات الصادرة من الدماغ أو الأعصاب أو العضلات للتحكم في الأطراف الاصطناعية. تقوم بعض الأنظمة بقراءة نشاط العضلات باستخدام أقطاب كهربائية متصلة بالجلد. ومع ذلك، فإن العرق وحركة المستشعر وحركات اليد يمكن أن تؤدي إلى انخفاض جودة الإشارة. تتضمن التطورات الأخرى إدخال أقطاب كهربائية في عمق العضلات أو إجراء عمليات أكثر تعقيدًا. يجب أن تحل زراعة Phantom Neuro بعضًا من هذه المشكلات. ووفقا لمؤسس الشركة ومديرها التنفيذي كونور جلاس، فإن الإشارات العضلية لدى المشاركين الأوائل كانت قوية ومستقرة. على عكس بعض أنظمة تخطيط كهربية العضل السطحية، قد لا يتطلب الجهاز إعادة معايرة يومية. يقول إيزي: “لقد جعلت هذه الغرسة كل شيء أسهل وأكثر سلاسة وأسرع”. ومع ذلك، لا تزال التكنولوجيا لديها قيود. لا تستطيع الزرعة بعد إجراء عدة حركات في وقت واحد، مثل تدوير المعصم وتحريك الأصابع. بالنسبة لبعض المهام، يجب على المستخدم التبديل بين الأوامر. يستخدم النظام التعلم الآلي للتعرف على إشارات العضلات ومطابقتها مع حركات محددة. في المستقبل، يرغب المطورون في تحقيق تحكم متزامن وأكثر دقة في العديد من وظائف الطرف الاصطناعي. هذه التكنولوجيا لم يتم اختبارها بعد. يعتبر الخبراء المطلعون على هذا التطور أن هذا المفهوم واعد، لكنهم يؤكدون أنه في مثل هذه المرحلة المبكرة لا تزال هناك العديد من الأسئلة. ترى هيلين هوانغ، مهندسة الطب الحيوي بجامعة ولاية كارولينا الشمالية، إمكانية التحكم اليومي الأكثر موثوقية في الأطراف الاصطناعية. تشير لوريدانا زولو من جامعة بيو ميديكو في روما إلى أنه ينبغي التعبير عن الفوائد في نتائج ملموسة – حركات طبيعية، جهد أقل واستقلالية أكبر للمستخدمين. يجب أيضًا أن تتحمل الغرسة نفسها الضغط اليومي وتحافظ على الاتصال بمصدر طاقة خارجي أثناء تحرك الذراع والجلد. ويتوقع جلاس أنه إذا استمرت التجربة بنجاح، فستتمكن الشركة من الحصول على موافقة إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) لاستخدام الجهاز للتحكم في الأيدي الاصطناعية في غضون عامين إلى ثلاثة أعوام. ويستكشف المطورون أيضًا إمكانية استخدام هذه التكنولوجيا في الأرجل الاصطناعية وفي أنظمة التفاعل بين الإنسان والآلة، بما في ذلك في قطاع الدفاع. اشترك واقرأ “العلم” في MAX