عصب‌دهی دست‌های بیونیک – حرکتی و حسی

در ماه فوریه، من در مورد نوآوری‌ها در دست‌های بیونیک نوشتم؛ به طور خاص، اینکه چگونه جدیدترین پروتزها نه تنها حرکت و چابکی بیشتری را فراهم می‌کنند، بلکه می‌توانند […]

۱۳ ژوئن ۲۰۱۵

در ماه فوریه، من درباره‌ی نوآوری‌ها در دست‌های بیونیک نوشتم؛ به‌طور خاص، اینکه چگونه جدیدترین پروتزها نه تنها حرکت و چابکی بیشتری را فراهم می‌کنند، بلکه می‌توانند با ورودی مستقیم از مغز نیز حرکت کنند. اعصاب محیطی که به طور معمول اندام آسیب‌دیده را به حرکت در می‌آورند، حس می‌شوند و دستورات را مستقیماً به واحدهای حرکتی در دست پروتزی منتقل می‌کنند. بسیار هیجان‌انگیز است که بتوانید اندام مصنوعی خود را فقط با فکر کردن به آن حرکت دهید، اما گام بعدی چیست؟

دست‌ها برای گذراندن روز بسیار مهم هستند. آنها به ما کمک می‌کنند تا از خود و دیگران مراقبت کنیم. من بدون داشتن یک جفت دست خوب نمی‌توانستم جراحی پلاستیک انجام دهم. دست‌ها برای دستکاری محیط و برقراری ارتباط بسیار کارآمد هستند. آنها محافظت می‌کنند و نوازش می‌کنند. جبران از دست دادن یک اندام، به ویژه یک بازو، دشوار است. در حالی که پیشرفت‌های بزرگی در کنترل حرکتی دقیق حاصل شده است، این تنها نیمی از معادله است.

اگر می‌توانستید با دست پروتزی خود نیز حس کنید، چه می‌شد؟

توانایی گرفتن و کمک کردن با دست مصنوعی عالی است، اما اگر می‌توانست بازخورد حسی نیز ارائه دهد، چه می‌شد؟ دسترسی به فشار، دما، وزن، بافت و حس محافظتی کارهایی هستند که دست‌های ما هر روز انجام می‌دهند. افزایش ورودی حسی در اندام مصنوعی، مرز بعدی برای اندام‌های مصنوعی است.

کارهای بسیار هیجان‌انگیزی توسط جراحان پلاستیک در دانشگاه میشیگان در حال انجام است. رئیس بخش جراحی پلاستیک، دکتر پاول اس. سدرنا، مبلغ ۵,۵۰۰,۰۰۰ دلار از وزارت دفاع، دفتر تحقیقات ارتش، برای توسعه یک سیستم کنترل اندام فوقانی کاملاً زیست‌همگرا دریافت کرده است. به عبارت دیگر، سیستمی که به فرد امکان می‌دهد اندام مصنوعی خود را با فکر کردن به آن حرکت دهد. در شماره ژوئن مجله جراحی پلاستیک و ترمیمی^®، نشریه پزشکی رسمی انجمن جراحان پلاستیک آمریکا (ASPS)، دکتر سدرنا و همکارانش می‌نویسند: «هدف نهایی، توسعه پروتزی است که به دقت اندام طبیعی را تقلید کند، هم در توانایی آن برای انجام دستورات حرکتی پیچیده و هم برای ایجاد حس آگاهانه.» اندام مصنوعی باید ظاهر، عملکرد و بازخورد یک بازوی طبیعی را داشته باشد.

چگونه با اندام مصنوعی خود حس کنید

بدون حس، باید با چشمان خود جبران کنید. برای دریافت بازخورد لازم جهت تکمیل موفقیت‌آمیز یک کار، باید ببینید که اندام چه کاری انجام می‌دهد. در حالی که این هنوز بهتر از نداشتن اندام است، بازخورد حسی به استفاده‌کننده اجازه می‌دهد بازوی خود را حس کند و مجبور نباشد برای کار کردن آن، به بازویش خیره شود. مجبور بودن به تماشای هر حرکت، یک «بار شناختی» بر مغز است؛ رفع این بار، هدف از بازخورد حسی مستقیم از اندام به مسیرهایی است که بدن ما قبلاً برای تفسیر این نوع اطلاعات توسعه داده است. چندین تکنیک در دسترس هستند یا در حال حاضر در دست توسعه می‌باشند.

جایگزینی حسی

یکی از روش‌های در حال استفاده، جایگزینی حسی است، که در آن یک نوع حس با نوع دیگری جایگزین می‌شود. به عنوان مثال، یک ناحیه سالم از پوست با دستگاهی مجهز می‌شود که وقتی پروتز به شیئی برخورد می‌کند، می‌لرزد. این می‌تواند روی اندام یا جای دیگری از بدن باشد و بازخورد لمسی را بدون نشانه‌های بصری فراهم می‌کند. مزایای این روش این است که دستگاه‌ها می‌توانند ساده و ارزان باشند، و از آنجا که روی پوست اعمال می‌شوند، نیازی به جراحی نیست.

تحریک مستقیم عصبی

تکنیک دیگر شامل تحریک مستقیم اعصاب است. مشابه تحریک حسی، حسگرهای روی پروتز به فشار حساس هستند. به جای ارائه یک محرک ارتعاشی، حسگرهای پروتزی الکترودهای قرار داده شده در یا نزدیک اعصاب را تحریک می‌کنند. با تغییر خروجی حسگرها، خواصی مانند سفتی، شکل و اندازه را می‌توان منتقل کرد. این به استفاده‌کننده اجازه می‌دهد حرکات دقیق حرکتی را بدون نیاز به نگاه کردن کنترل کند.

عصب‌دهی مجدد هدفمند عضلانی

عصب‌دهی مجدد هدفمند عضلانی (TMR)، شامل انتقال اعصاب برای ایجاد حس در پوست و عضلات سالم است. TMR برای بهبود کنترل پروتز توسعه یافت؛ با این حال، با ارائه بازخورد حسی از پروتزها، حلقه بازخورد عمل، پاسخ و جبران بسته می‌شود.

جایگزین‌هایی برای تحریک مستقیم الکتریکی اعصاب

رابط عصبی محیطی بازسازی‌کننده حسی (SRPNI) بیش از یک عبارت طولانی است. این روش هنوز تجربی است و با فراهم کردن یک رابط که سیگنال‌های حسی را مستقیماً از حسگر پروتزی به عصب باقی‌مانده منتقل می‌کند، به دنبال اجتناب از نیاز به الکترودهای عصبی است. رویکرد در حال توسعه دیگر، استفاده از لیزر برای کنترل سیگنال‌دهی عصبی است. به طور بالقوه، این روش می‌تواند به صورت موضعی نیز ارائه شود و ممکن است جایگزین مناسبی برای تحریک مستقیم الکتریکی اعصاب باشد.

اطلاعات بیشتر درباره عصب‌دهی دست‌های بیونیک

برای جزئیات بیشتر، می‌توانید مقاله دکتر سدرنا را بخوانید: فراهم آوردن حس لامسه برای دست‌های پروتزی به صورت آنلاین، در شماره ژوئن ۲۰۱۵، از مجله جراحی پلاستیک و ترمیمی.

جراحان پلاستیک چه می‌کنند

تنوع گسترده کارهایی که جراحان پلاستیک انجام می‌دهند، یکی از ویژگی‌هایی است که مرا به جراحی پلاستیک جذب کرد. بیشتر مردم جراحان پلاستیک را محقق نمی‌دانند، اما همه ما محقق هستیم. برخی به دنبال پروتز بهتر هستند، برخی دیگر در تلاشند تا پرتوهای کوچک‌کننده پوست را پیدا کنند. چه پروتز بازو برای کمک به بیماران در لباس پوشیدن باشد، چه پروتز سینه برای کمک به تناسب لباس، جراحان پلاستیک دائماً در جستجوی راه‌هایی برای بهبود زندگی بیماران خود هستند.

پست قبلی پست بعدی