تولد دوباره یک دست

ترمه، مددجویی موفق

این پروتز از دو حسگر حرکتی، مدار الکترونیکی، بخش های مکانیکی و باتری قابل شارژ ساخته شده است و حسگرهای تعبیه شده، حرکات عضلات دست را به فرمان الکترونیکی تبدیل می کنند و این فرمان در نهایت به بخش مکانیکی که حکم انگشتان دست را دارد، منتقل می شود. به این ترتیب فرد می تواند اشیای مختلف را در دست بگیرد و براحتی بنویسد.

دکتر کاویان پرورش بلدی، از محققان این طرح در گفت وگو با جام جم می گوید: حساسیت حسگرهای این پروتز قابل تنظیم است و فرد پس از مدت زمان کوتاهی می تواند براحتی از آن استفاده کند. ترمه اکنون به کمک این پروتز با قلم می نویسد، یک لیوان پر را برمی دارد و می نوشد، در بطری را باز می کند و لیوان های کاغذی را روی هم قرار می دهد.

اگر به یک لیوان کاغذی فشار زیادی اعمال کنید فشرده می شود، اما ترمه می تواند 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 برمی دارد، قابل کنترل است.

بیشترین کمکی که این پروتز به مددجو می کند این است که می تواند نقصان ظاهری او را برطرف کند تا فرد احساس رضایت بیشتری داشته باشد. تاکنون این دست روی سه چهار مددجو آزمایش شده و آخرین مددجو ترمه بوده است که محققان این مرکز گام به گام با او پیش رفته اند.

پروتز دست در گذر زمان

هر سال بیش از یکصد پروتز دست از خارج از کشور وارد می شود؛ در حالی که محدودیت های واردات محصولات مبتنی بر فناوری های 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 کرده اند. در یکی از نمونه های اولیه مطرح شده به عنوان پروتز الکترونیکی دست، حسگری تعبیه شده است که جریانی را از عضلات به پروتز منتقل می کند. در حقیقت بالای محل آمپوتاسیون یا قطع عضو دست، جریان بسیار ضعیف عصبی ـ عضلانی وجود دارد. وقتی شما فرمان می دهید در محل دستی که وجود ندارد همچنان پیام عصبی به بخش باقیمانده عضله قطع شده ارسال می شود. این تغییرات موجب می شود 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 به عنوان 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 ساده تری را می طلبید. اکنون هدف بسیاری از گروه های 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 می شود. در حسگرهای مایواکوستیک، امواجی که حتی بعضی از آنها قابل شنیدن نیست دریافت و تقویت شده و در نتیجه برای پروتز فرمان صادر می شود. فقط مشکل این است که وجود صداهای غیرقابل شنیدن در محیط می تواند 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 می کند. 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 تعبیه شده که قابل تنظیم است. این طرح از سوی محققان مرکز رشد تجهیزات پزشکی دانشکده توانبخشی مورد تائید قرار گرفته است.

وقتی درباره ویژگی ها و مشخصات این پروتز صحبت می شود به نظر می رسد حسگر تعبیه شده در آن را می توان 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 ویژگی هایی ثبت اختراع شده است. آزمایشات بالینی انجام شده روی این مددجو نشان داده حسگر طراحی شده 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 می کند می تواند براحتی به کمک این پروتز راه برود و حتی بدود. تعداد حرکت های پا در مقایسه با دست قابل مقایسه نیست. در پروتز پا با استفاده از دو مفصل، مددجو می تواند حرکت های اصلی پا را براحتی انجام دهد، اما در پروتز دست این طور نیست. هر انگشت و حتی مچ دست از تعدادی مفصل تشکیل می شود و استفاده از پروتز دست به مراتب از محدودیت های بیشتری برخوردار است.

محدودیت هایی که وجود دارد

دکتر پرورش درباره تفاوت عملکرد این پروتز در مقایسه با دست مصنوعی چنین پاسخ می دهد: این موضوع را از دو دیدگاه مختلف می توان در نظر گرفت. یکی از پیشرفته ترین پروتزهای دست که الگوهای حرکتی و مفاصل متعددی برای انگشت ها دارد پروتز دست بیوتاچ ساخت کشور انگلیس است.

این شرکت ادعا می کند پروتز الکترونیکی دست ساخته شده می تواند 5 درصد از توانمندی های دست را بازگرداند. حتی شرکت های آلمانی که در این زمینه فعالیت می کنند نیز تاکنون نتوانسته اند دستی طراحی کنند که بتواند حتی 5 درصد از ویژگی های 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 فرمان پذیری از الگوهای محدودی برخوردارند. برای مثال اگر بخواهید از بین پنج الگوی حرکتی در نظر گرفته شده یکی از آنها را انتخاب کنید به دلیل حسگرها، عضلات و مفاصل متعددی که در دست وجود دارد نمی توانیم در عمل این تعداد فرمان قابل تفکیک بدون خطا را انتظار داشته باشیم. در ساخت این پروتز از آلیاژی استفاده شده که در بدنه هواپیماها از آن استفاده می شود. 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 کرده ایم حدود هشت میلیون تومان برآورده شده است. در رسیدن به این هدف بزرگ محققانی با تخصص های مختلف همکاری داشته اند و این موفقیت مدیون تلاش همه افرادی است که در این مسیر همکاری داشته اند.

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 قابل استفاده است که از قسمت بالای مچ دست یا زیر آرنج دچار نقصان شده باشند. البته قرار است در آینده ای نزدیک برای آن دسته از مددجویانی که بخشی از انگشتان دست را از دست داده اند نیز پروتزهایی ساخته شود. باتری این پروتز شارژ موردنیاز برای یک روز استفاده از آن را تأمین می کند؛ در حالی که باتری یدکی هم برای آن در نظر گرفته شده است.