متخصصان مرکز دانش‌بنیان «فناوری سامانه‌ های الکترونیک عصبی» موفق شده‌اند با استفاده از فناوری عصبی، ایستادن و گام برداشتن را برای افراد دچار ضایعه نخاعی پایین‌ تنه ممکن کنند

تحرک توانیابان دچار ضایعه نخاعی با پاراواک

«مهندسی عصبی» از حوزه‌های گسترش یافته در زمینه علوم شناختی و مهندسی پزشکی است.

کد خبر: ۱۳۳۱۵۲۷

از اهداف مهندسی عصبی، می‌توان به تحقیقات بنیادی در زمینه سیستم‌های عصبی و عصبی- عضلانی اشاره کرد؛ همچنین گسترش روش‌های تشخیص، درمان و توانبخشی با استفاده از روش‌های مهندسی نیز از دیگر اهداف این رشته محسوب می‌شود.

مدل‌سازی ریاضی نرون، مدل‌سازی شبکه‌های عصبی بینایی، شنوایی، حرکتی، حافظه و... مدل‌سازی فرآیند شناخت در انسان، علوم اعصاب محاسباتی، زیست‌شناسی محاسباتی، مدل‌سازی سیستم‌های عصبی- عضلانی، مدل‌سازی حرکت در انسان، الکترونیک مولکولی، رایانه‌های زیستی، پروتزهای عصبی، سیستم‌های واسط مغز و رایانه، تشخیص حالت‌های ذهنی و مغزی با رایانه، کنترل مغز و بسیاری دیگر از موارد وجود دارند که همه از موضوعات مهندسی عصبی به‌شمار می‌رود.

مهندسی عصبی رشته همه‌جانبه‌ای است و تخصص‌های الکترونیک، مخابرات، کنترل، رایانه، علوم اعصاب، فیزیولوژی و مهندسی پزشکی را در برمی‌گیرد.

در این رابطه متخصصان مرکز دانش‌بنیان «فناوری سامانه‌های الکترونیک عصبی» راهکارهای فناورانه‌ای برای افراد دچار ضایعه نخاعی پایین‌تنه ارائه کرده‌اند.

مهندسی عصبی منشأ ایجاد «فناوری عصبی» است که هدف آن طراحی و ساخت ابزار میکروالکترونیکی برای ارتباط مستقیم با سیستم عصبی مرکزی و یا اعصاب محیطی است تا از این طریق کنترل خارجی ارگان‌های بدن را برعهده بگیرد.

این سامانه‌ها اندام‌های بدن را درست مانند سیستم عصبی مرکزی انسان در حالت طبیعی كنترل می‌كنند. امروزه كاربرد مهندسی عصبی در تشخیص، درمان و توانبخشی بسیار گسترش یافته و تحول شگرفی را در حوزه پزشکی به‌وجود آورده است.

محصولات این فناوری از نیازهای ضروری برای حفظ و ارتقای سطح سلامت جامعه محسوب می‌شود؛ اما بسیار گران‌قیمت هستند.

از جمله این محصولات می‌توان به پروتزهای عصبی قلبی، پروتزهای عصبی شنوایی، پروتزهای عصبی- تنفسی، پروتزهای عصبی- مغزی و پروتزهای عصبی- بینایی اشاره كرد. از فناوری عصبی برای كنترل درد، كنترل مثانه، كنترل اسپاستیستی، كنترل بعضی از موارد اپلیپسی، درمان بیماری پاركینسون و کنترل بیماری صرع استفاده می‌شود؛ همچنین امروزه مهندسی عصبی روشی مؤثر برای رفع مشکلات افراد دچار ضایعه نخاعی از جمله مشکلات حرکتی، کنترل مثانه کنترل دفع، مشکلات قلبی- عروقی، اسپاستیسیتی، زخم بستر و... مطرح است.

مرکز «فناوری سامانه‌های الکترونیک عصبی» در سال 94 و با هدف بومی‌سازی تمام حوزه‌های فناوری عصبی در ایران و همچنین طراحی و ساخت انواع پروتزها و تراشه‌های عصبی برای توانبخشی و درمان، ایجاد شده است.

این مرکز در زمینه مهندسی عصبی و فناوری عصبی، از مراکز مطرح در سطح دنیاست که موفق به اخذ گواهی دانش‌بنیان از معاونت علمی‌وفناوری ریاست‌جمهوری شده است. اولین محصول این مرکز، نوعی پروتز عصبی برای رفع مشکلات حرکتی در افراد دچار ضایعه نخاعی پشتی (پاراپلژیک) بوده است.

تحرک افراد دچار ضایعه نخاعی از آرزو تا واقعیت

به گفته مدیرعامل مجموعه فناوری سامانه‌های الکترونیک عصبی، افرادی که دچار ضایعه نخاعی هستند علاوه‌بر مشکلات حرکتی، ممکن است در اثر بی‌تحرکی دچار عوارضی مانند پوکی استخوان، آتروفی عضلانی، سفتی مفاصل، نارسایی‌های کلیوی و قلبی- عروقی شوند؛ همچنین این افراد کنترل ادرار ندارند و دفع آنها با مشکل مواجه است. علاوه‌بر این عوارض، افرادی که دچار ضایعه نخاعی هستند، دچار افسردگی می‌شوند و نگهداری از این افراد برای خانواده آنها مشکلات و هزینه‌های زیادی را به‌همراه دارد؛ بنابراین دستیابی به روشی برای رفع معلولیت و عوارض ناشی از آن، همواره هدف نهایی بسیاری از تحقیقات بوده است.

وی می‌افزاید: «تاکنون برای ایجاد حرکت در افراد فلج روش‌های مختلفی مطرح شده است. یکی از روش‌های مرسوم، استفاده از اسکلت‌های بیرونی رباتیک است. این ربات‌ها روی عضو فلج قرار می‌گیرد و باعث حرکت غیرفعال (Passive) در آن عضو می‌شود. از روش‌های رایج دیگر برای ایستادن شخص معلول و ایجاد تحرک، استفاده از وسایل مکانیکی مانند ویلچر ایستا است.

این تجهیزات تحرک بسیار محدودی در عضو ایجاد می‌کنند و مهم‌تر از آن، غیرفعال‌بودن حرکت ایجاد شده است؛ البته روش دیگری نیز وجود دارد که مبتنی‌بر بازسازی اعصاب صدمه‌دیده است. این روش هنوز در مرحله تحقیقات بنیادی قرار دارد و به محیط‌های کلینیکی راه پیدا نکرده است.»

با «پاراواک» آشنا شوید

متخصصان مرکز فناوری سامانه‌های الکترونیک عصبی به‌عنوان یک تیم تحقیقاتی در پژوهشکده مهندسی و فناوری عصبی ایران (وابسته به دانشگاه علم‌وصنعت)، پس‌از 25 سال تلاش موفق شده‌اند نوعی پروتز عصبی منحصربه‌فرد را تحت عنوان «پاراواک» طراحی و تولید کنند که برای ایجاد و کنترل حرکت در افراد دچار ضایعه نخاعی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

دکتر عباس عرفانیان امیدوار، مؤسس و مدیرعامل مجموعه دانش‌بنیان فناوری سامانه‌های الکترونیک عصبی، در معرفی پروتز عصبی- حرکتی پاراواک به جام‌جم می‌گوید: «این پروتز یک سیستم میکروالکترونیکی با کنترل تراشه ریزپردازنده‌ای است که برمبنای سیستم عصبی مرکزی انسان عمل کرده و حرکت را در عضو فلج ایجاد و کنترل می‌کند. این سیستم قابلیت برنامه‌ریزی حرکتی را دارد و باتوجه به حرکت مورد نظر، میزان انقباض عضلات فلج را با استفاده از مدل‌های ریاضی سیستم‌های اسکلتی- عضلانی و استراتژی‌های کنترلی، در طول حرکت پایش می‌کند.»

مدیرعامل مرکز فناوری سامانه‌های الکترونیک عصبی در ادامه درباره کاربردهای پاراواک می‌گوید: «سیستم عصبی پاراواک برای ایجاد حرکت‌هایی مانند ایستادن، گام برداشتن و نشستن، درخصوص بعضی از افراد دچار ضایعه نخاعی کامل در سطح پشتی به‌کار می‌رود. علاوه‌بر کاربردهای حرکتی، سیستم پاراواک کاربردهای درمانی نیز دارد و از پوکی استخوان، آتروفی عضلانی و زخم بستر جلوگیری کرده و باعث بهبود در وضعیت قلبی- عروقی و همچنین عملکرد سیستم گوارش بیمار می‌شود. تاکنون سیستم پاراواک بر روی افرادی که دچار فلج کامل پایین‌تنه (پاراپلژی) هستند، مورد استفاده قرار گرفته و نتایج چشم‌گیری به‌دنبال داشته است؛ به‌طوری که این افراد، قادر به ایستادن و گام برداشتن به‌صورت محدود و بدون استفاده از بریس (Brace) یا تجهیزات پوشیدنی محافظ ستون فقرات شده‌اند.»

ویژگی‌ها و مزایای «پاراواک»

براساس گفته‌های دکتر عرفانیان، تاکنون فناوری ساخت ادوات یاری‌دهنده به ایستادن و گام برداشتن افراد دچار ضایعات نخاعی، در انحصار کشور آمریکا بوده است. در واقع تا پیش‌از این فقط یک نمونه تأیید شده از پروتزهای عصبی گام برداشتن، تحت عنوان «پارا اِستِپ» (Parastep) در دنیا وجود داشته است که در آمریکا تولید می‌شد و مورد تأیید سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA) قرار داشتند. در حال حاضر نیز این پروتزها در بیش‌از 40 مرکز پزشکی این کشور مورد استفاده قرار می‌گیرند.

وی درباره کیفیت پاراواک که اصلی‌ترین ویژگی و مزیت آن محسوب می‌شود، تصریح می‌کند: «سیستم پاراواک که در مرکز فناوری سامانه‌های الکترونیک عصبی ایران ساخته می‌شود، از لحاظ کارایی و کیفیت ایجاد حرکت بر روی بیماران دچار ضایعه نخاعی، با سیستم مشابه آمریکایی مقایسه شده و عملکرد برتر پاراواک به اثبات رسیده است. گزارش علمی مربوط به این مقایسه و همچنین نتایج حاصل از آن، در سال 2013 میلادی منتشر شده است.»

راه‌های ارتباط با مرکز «فناوری سامانه‌ های الکترونیک عصبی»

وبسایت: neurotek.ir
ایمیل:neurotektronix@gmail.com
اینستاگرام:neurotektronix
یوتیوب: aparat.com/neurotektronix
تلفن: 02177240465 و 0936879089