راه رفتن با پاهای رباتیک

حرکتی در حال حاضر پروتزهای عصبی به عنوان یک روش بالقوه موثر برای ایجاد حرکت در اندام فلج افراد دچار ضایعه نخاعی و یا ضایعه مغزی ، رفع اختلالات MS و...است و در محیطهای تحقیقاتی کلینیکی برای ایجاد حرکت در اندام فوقانی یعنی بستن و باز کردن پنجه دست و کنترل دست ، آرنج و شانه و اندام تحتانی یعنی ایستادن ، گام برداشتن و رفع افتادگی مچ پا به کار می رود. در حال حاضر این فناوری در انحصار امریکا و بسیار گران قیمت است. تنها پروتز عصبی گام برداشتن PARASTEP در امریکا است که در بیش از 40مرکز پزشکی این کشور استفاده می شود. این در حالی است که پروتز عصبی ساخته شده در دانشگاه علم و صنعت ایران تاکنون روی افراد فلج کامل به کار گرفته شده است و بخوبی این افراد قادر به بلند شدن از صندلی چرخدار، نشستن ، ایستادن و گام برداشتن شدند. هم اکنون قیمت این پروتز در امریکا بین 30تا 50هزار دلار اعلام شده است اما قیمت پروتز عصبی در داخل بسیار پایین تر از این است . به این ترتیب ایران دومین کشوری است که موفق شده است به این فناوری دست یابد. ضمن آن که این سیستم نسبت به نمونه های مشابه خود منحصر به فرد است و در طراحی آن نکات ایمنی ، اندازه ، وزن و راحتی ارتباط استفاده کننده با سیستم در نظر گرفته شده است . همچنین این سیستم به صورتی طراحی شده است که عوارض جانبی منفی ندارد. سیستم کورتکس حرکتی مصنوعی ، قابلیت کنترل واحدهای حرکتی و میزان فرکانس عمل سیستم عصبی عضلانی را داراست. به این ترتیب و با وجود این قابلیت ، امکان کنترل سیستم عصبی عضلانی انسان به صورت طبیعی فراهم می شود. استفاده از فناوری عصبی برای ایجاد حرکتهای مختلف در افراد فلج در ایران و از سال 1369از سوی گروه مهندسی پزشکی دانشگاه علم و صنعت ایران آغاز شد و پس از مدت 15سال طراحی و ساخت این پروتز عصبی با موفقیت انجام شد. سیستم ساخته شده در آزمایشگاه کنترل سیستم های عصبی عضلانی روی افراد فلج کامل از ناحیه کمر به کار گرفته شده است و این افراد بخوبی قادر به بلند شدن از صندلی چرخدار، نشستن ، ایستادن و گام برداشتن شده اند. به گفته عرفانیان ، پروتز عصبی ساخته شده یک سیستم میکروالکترونیکی با تراشه ریز پردازنده ای است که براساس مکانیزم مغز انسان در ایجاد کنترل حرکات عمل می کند و در نوع خود در دنیا منحصر به فرد است . عرفانیان می افزاید: سیستم مذکور در کلینیک ها قابل استفاده است و با ایجاد مراکز کلینیکی خاص ، کشور ما پس از امریکا دومین کشوری است که قادر به استفاده از این فناوری پیشرفته برای ایجاد حرکت در بیماران ضایعه نخاعی خواهد بود. خوشبختانه این سیستم به صورت مطلوبی روی 5بیمار ضایعه نخاعی آزمایش شده است که 2نفر از بیماران ما هم اکنون به مرحله ایستادن و گام برداشتن رسیده اند و 3بیمار دیگر در مرحله ایستادن هستند که البته امیدواریم با اختصاص مراکزی به این کار در بخشهای پزشکی بتوانیم به صورت گسترده تری پذیرش بیمار داشته باشیم. برای این که بیماران بتوانند گام بردارند این سیستم باید همراه آنها باشد ؛ زیرا این پروتز عصبی کار مغز را برای ایجاد حرکت انجام می دهد، بنابراین برای ایجاد حرکت نیاز به این پروتز عصبی است. این دستگاه با حجمی کوچک تر از تلفن همراه ، کار سیستم عصبی فرد مبتلا به ضایعه نخاعی به وسیله کلیدهای تعبیه شده روی پروتز عصبی فرمان ایستادن ، نشستن و گام برداشتن را به این پروتز می دهد؛ اما این دستگاه خودش به وسیله ارسال مستقیم فرمان های لازم به عضلات درگیر باعث انقباض عضلات و در نهایت ایجاد حرکت می شود. مجری این طرح با اشاره به نحوه قرارگیری پروتز عصبی می گوید: این نوع پروتزها در محلی از عضو قرار می گیرند که نزدیک نقطه موتوری عضله هستند. این نقطه همان محلی است که عصب وارد شده است و در عضله منشعب می شود و واحدهای حرکتی را در نزدیکی همان محل تحت کنترل قرار می دهند. البته در حال حاضر تحقیقاتی در حال گسترش است که بتوان به وسیله دستاورد آنها الکترون ها را در داخل بدن قرار داد. ما هم تحقیقاتی را آغاز کرده ایم که در آینده به کمک آن بتوانیم کل سیستم را در داخل بدن قرار دهیم . نمونه ساخته شده این سیستم یک نمونه آزمایشی است و برای استفاده از آن در محیطهای کلینیکی به طی مراحلی نیاز است که در حال حاضر در آزمایشگاه مهندسی عصبی در حال گسترش سیستم های جدید با قابلیت های بیشتر هستیم. هم اکنون نیز پروتز عصبی حرکتی فقط برای افراد ضایعه نخاعی کمری که سطح ضایعه آنها در سطح تی 4تا تی 12است استفاده می شود. عرفانیان در پایان درخصوص شیوه استفاده از این سیستم می گوید: بیماران برای آگاهی از نحوه استفاده از این سیستم باید 3تا 6ماه در مراکز کلینیکی توانبخشی روش ایستادن و بعد گام برداشتن را مانند یک کودک به صورت تدریجی یاد بگیرند.

امکان گام برداشتن در معلولان پروتزهای نورونی از محصولات فناوری عصبی هستند و نوع حرکتی آنها، در سیستم کورتکس حرکتی مصنوعی مورد استفاده قرار گرفته است. این پروتزها بر مبنای تحریک الکتریکی عملکردی اعصاب حرکتی استوار هستند. این روش درمانی باعث ایجاد تحول شگرف در زمینه توانبخشی شده و مقوله مهندسی توانبخشی عصبی را به وجود آورده است. پروتزهای نورونی حرکتی ، سیستم های میکروالکتریکی با کنترل تراشه های ریزپردازنده ای هستند که نقش کورتکس حرکتی مغز را در ایجاد و کنترل حرکت ایفا می کنند. به همین دلیل به این سیستم ها نیز کورتکس حرکتی مصنوعی گفته می شود. امروزه از پروتزهای حرکتی برای ایجاد حرکت در اعضای فلج در محیطهای کلینیکی استفاده می شود. حرکتهایی مانند ایستادن ، گام برداشتن و بستن پنجه دست. در ضمن از این روش برای تصحیح حرکت در افرادی که دچار صدمات مغزی هستند هم استفاده می شود. این سیستم ها علاوه بر قابلیت ایجاد حرکت در عضو فلج ، فعالیت قلب بیماران ضایعه نخاعی را تنظیم و از آتروفی عضلانی ، خشکی مفاصل و پوکی استخوان جلوگیری می کند. به طور کلی ، سیستم کورتکس حرکتی مصنوعی را می توان برای ایجاد حرکت در اندام فلج شده فوقانی و یا تحتانی استفاده کرد و حتی می توان آن را برای افراد فلج کامل و نیمه فلج قابل استفاده دانست.