افرادي که دچار ضايعه نخاعي هستند علاوه بر مشکلات حرکتی، در اثر عدم تحرک دچار عوارضي از قبيل پوکي استخوان، آتروفي عضلاني، سفتي مفاصل، نارسائی های کليوي و قلبی- عروقی مي شوند. همچنين، اين افراد کنترل ادرار ندارند و عمل دفع آنها با مشکل مواجه است. علاوه بر عوارض فوق، اين افراد دچار افسردگي مي شوند و نگه داري اين افراد براي خانواده مشکل و داراي هزينه است. لذا همواره دست يابي به روشي براي رفع معلوليت و عوارض ناشي از آن، هدف بسياري از تحقيقات را تشکيل داده است.
در کشور ما، آمار بیماران مبتلا به ضایعات نخاعی فراتر از آمارها و استانداردهای جهانی است و عامل اصلی ضایعات نخاعی تصادفات است. بازای هر 1000 نفر یک فرد ضایعه نخاعی وجود دارد. لذا موضوع ضایعه نخاعی از سالیات دراز یک از محورهای تحقیقاتی در پژوهشگده مهندسی و فناوری عصبی دانشگاه علم و صنعت ایران بوده و هست.
تا کنون براي اِيجاد حرکت در افراد فلج روش هاي مختلفي مطرح شده است. يکي از روش های مرسوم استفاده از اسکلت هاي رباتيک است. اين ربات ها بر روي عضو فلج قرار مي گيرد و باعث حرکت پسيو در عضو مي شود. از روش های رايج دیگر برای ايستادن شخص معلول و ايجاد تحرک استفاده از وسايل مکانيکی چون ويلچر ايستا است. اين وسايل، تحرک بسيار محدود در عضو ايجاد می‌کند. از همه مهمتر حرکت ایجاد شده پسیو است. روش ديگر مبتني بر بازسازي اعصاب صدمه ديده است. اين روش هنوز در مرحله تحقيقات بنيادين است و به محيط هاي کلينيکي راه پيدا نکرده است.
بیش از 200 مقاله در داخل و خارج در زمینه پروتز عصبی چاپ شده است
عباس عرفانیان مجری طرح ملی فناوری طراحی و ساخت پروتز عصبی گام برداشتن برای افراد دارای فلج کامل دوپا در این زمینه گفت: از روشهای مطرح و موثر برای رفع مشکلات حرکتی در افراد دچار ضايعه نخاعی، قطع نخاع صدمات مغزی، افراد دچار CP، MS و stroke، مهندسی عصبی است. مهندسي عصبی از حوزه هاي گسترش يافته در قرن 21 در زمينه مهندسی پزشکی است. از اهداف مهندسي عصبی پی بردن به سازوکار عملکرد سيستم هاي عصبي حسی و حرکتی با استفاده از روش های مهندسی و ارائه مدل های ریاضی از سیستم عصبی در سطوح مختلف است.
وی افزود: مهندسي عصبي منشأ ايجاد يك فناوری، تحت عنوان فناوری عصبی شده است. هدف اين فناوری، طراحی و ساخت ابزار ميکروالکترونيکی عصبی با کنترل تراشه های ريزپردازندهایی (تراشه های عصبی) است که با ارتباط مستقيم با سيستم عصبی مرکزی و يا اعصاب محيطی، كنترل خارجــي ارگان هاي بدن را به عهده می گيرد.
به گفته مجری طرح، يک تيم تحقيقاتی در پژوهشکده مهندسی و فناوری عصبی ایران، دانشگاه علم و صنعت ايران، پس از 20 سال تلاش موفق به طراحی و ساخت يک سيستم عصبی منحصر بفرد تحت عنوان پاراواک (ParaWalk) برای ايجاد و کنترل حرکت در افراد دچار ضايعه نخاعی شده اند. تاکنون بیش از 200 مقاله در داخل و خارج از کشور توسط پژوهشگران پژوهشکده مهندسی و فناوری عصبی در راستای پروتزهای عصبی به چاپ رسیده است.
وی تصریح کرد: سیستم پاراواک توسط شرکت فناوری سامانه های الکترونیک عصبی که یک شرکت دانش بنیان نوپا است تولید شده و این شرکت آمادگی کامل تولید آن را به تعداد بالا داراست. تا کنون 5 نمونه از سیستم توسط شرکت ساخته شده که در بیمارستان توانبخشی رفیده مورد بهره برداری قرار گرفته است.
انحصار فناوری پروتز عصبی حرکتي از دست آمریکا خارج شد
پروتز عصبی حرکتي پاراواک يک سيستم هاي ميکروالکترونيکي با کنترل تراشه ريزپردازنده اي است که بر مبنای سيستم عصبی مرکزی انسان، حرکت را در عضو ايجاد و کنترل می کند. اين سيستم قابليت برنامه ريزی حرکتی را دارد، و با توجه به حرکت مورد نظر، ميزان انقباض را در طول حرکت کنترل می کند. سيستم پاراواک با بکارگيری مدل های رياضی از سيستم های اسکلتی- عضلانی و استراتژيهای کنترلی، ميزان انقباض عضلات فلج را در طول حرکت کنترل می کند.
این فناوری تا کنون در انحصار آمریکا بوده است. فقط یک نمونه تایید شده از پروتزهای عصبی گام برداشتن تحت عنوان Parastep در دنیا وجود داشته که در آمریکا تولید و مورد تایید FDA قرار گرفته و در بيش از 40 مرکز پزشکی در اين کشور مورد استفاده قرار دارد. سیستم پاراواک ساخته شده از لحاظ کارائی و کیفیت ایجاد حرکت بر روی بیماران ضایعه نخاعی با سیستم آمریکائی مقایسه شده و کیفیت برتر پاراواک به اثبات رسیده است که گزارش آن در سال 2013 در مجله (ELSEVIER) Medical Engineering & Physics به چاپ رسیده است.
سيستم عصبی پاراواک برای ايجاد حرکت های ايستادن، گام برداشتن، و نشستن بعضی از افراد دچار ضايعه نخاعی کامل در سطح کمر بکار می رود و تا کنون بر روی تعدادی محدود افراد پاراپلژيک مورد ارزیابی قرار گرفته شده است بطوريکه اين افراد، قادر به ايستادن و بطور محدود قادر به گام برداشتن شده اند. علاوه بر کاربردهای حرکتی، سیستم پاراواک دارای کاربردهای درمانی بوده و از پوکی استخوان، آتروفی عضلانی، و زخم بستر جلوگیری می کند و باعث بهبود در وضعیت قلبی-عروقی، عملکرد سیستم گوارش بیمار می شود.