پژوهشگران مؤسسه علم و فناوری Skolkovo روش جدیدی برای توانبخشی پا پس از آسیب یا سکته ابداع کرده‌اند که از رابط مغز و رایانه و تحریک الکتریکی ستون فقرات استفاده می‌کند. این راهکار واقعیت مجازی را در بر می‌گیرد و بیماران فلج را قادر می‌سازد تا کنترل اندام تحتانی خود را دوباره به دست آورند و با برقراری مجدد ارتباط میان قصد و حرکت، بر حرکات طبیعی تسلط پیدا کنند. برای آشنایی بیشتر با این سامانه با مجله فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی همراه باشید.

Ivan Ninenko، نویسنده اصلی این مطالعه، می‌گوید: «بیماران پس از سکته مغزی و تا حدی آن‌هایی که ترومای نخاعی را تجربه کرده‌اند، باید تحت توانبخشی قرار گیرند تا قصد حرکت دادن اندام آسیب‌دیده در مغز و حرکت واقعی ماهیچه‌ها را دوباره با هم منطبق کنند».

«دستاورد گروه ما این است که ما یک سامانه آموزشی طراحی کردیم که همه موارد زیر را گرد هم می‌آورد: یک هدست واقعیت مجازی که بیمار را وادار می‌کند حرکت پا را به سمت یک هدف مجازی آغاز کند، یک رابط عصبی قصد بیمار برای حرکت را تشخیص می‌دهد، یک ربات، پا را به روشی طبیعی حرکت می‌دهد و تحریک الکتریکی نخاع از روی پوست که سیگنال‌های مغزی را تقویت می‌کند».

اجزای سامانه آموزشی

پژوهشگران برای رابط عصبی از یک دستگاه موجود در بازار استفاده کردند؛ یک کلاه با الکترودهایی که فعالیت الکتریکی مغز را دریافت می‌کند. دانشمندان بخش نرم‌افزار، که مسئول شناسایی قصد حرکت است، اصلاح کردند.

ربات که توسط KUKA ساخته شده است، یک ربات صنعتی است که مجهز به حسگرهای گشتاور بسیار دقیق است. این ربات قادر است پای بیمار را در جهتی مطابق با هدفی که در واقعیت مجازی انتخاب می‌کند، هدایت کند. این گروه نرم‌افزار ویژه‌ای نوشت که ربات را قادر می‌سازد حرکات طبیعی اندام را تقلید کند و مسیری را که پای یک فرد سالم دنبال می‌کند، بازتولید کند.

عینک واقعیت مجازی چندین هدف را نشان می‌دهد که بیمار سعی می‌کند پای خود را به سمت آنها حرکت دهد. هنگامی که حرکت مورد نظر توسط رابط مغز و رایانه از مغز خوانده شد و ربات حرکت را انجام داد، بیمار در واقع می‌تواند اندام خود را در حال حرکت در واقعیت مجازی ببیند. در نتیجه حرکت توسط مغز درک می‌شود و به پل زدن میان مغز و ماهیچه کمک می‌کند.

آخرین جزء سامانه، تحریک الکتریکی غیرتهاجمی نخاع از طریق الکترودهای چسبانده شده به پشت بیمار است. ایده پشت این موضوع این است که نورون‌ها ممکن است سیگنال‌های به اصطلاح زیرآستانه‌ای را از مغز دریافت کنند که به اندازه کافی قوی نیستند که منجر به فعال شدن شوند. تحریک الکتریکی خارجی بر این مانع غلبه می‌کند. و منجر به تشکیل اتصالات عصبی قابل اعتماد می‌شود تا در نهایت بدون این پشتیبانی مصنوعی عمل کنند.

سخن آخر

فروش ربات‌های پزشکی در سال 2021 به میزان 23 درصد افزایش یافت. بنابر اعلام فدراسیون بین‌المللی رباتیک، در مجموع 14823 ربات پزشکی در سراسر جهان فروخته شده که بیشتر ربات‌های جراحی و ربات‌های توانبخشی بودند. این پژوهش‌ها گام مهمی در جهت درک تقاضا برای کارکردهای کلیدی از جانب درمانگاه‌ها و بیماران است.

Ninenko گفت: «هنوز کارهای بسیاری برای انجام دادن پیش از استفاده بالینی از این روش وجود دارد. ما در حال برنامه‌ریزی برای پایه‌ریزی رسمی اثربخشی این سامانه بر سکته و افزودن برخی از ویژگی‌های گیمیفیکیشن هستیم که امیدواریم مفید واقع شوند».

>> توانبخشی عصبی چیست و چگونه کار میکند؟

>> انقلابی در توانبخشی با اسکلت بیرونی و واقعیت مجازی

منبع: medicalxpress.com

«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی) مجاز است»