آینده همینجاست. دستگاه‌های رباتیک و ماشین‌ها نقش مهمی در دگرگونی دنیای افراد پاراپلژیک و افراد ناتوان حرکتی ایفا کرده‌اند. اسکلت‌های بیرونی پایین‌تنه به بیماران دچار آسیب نخاعی و فلج پایین‌تنه کمک می‌کند حتی پس از سال‌ها آسیب‌دیدگی، دوباره روی پاهای خود بایستند. با مجله‌ی فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی همراه باشید.
پاراپلژیک به چه معناست؟
پاراپلژی (Paraplegia) به معنی فلج کامل هر دو پا و تنه با دستهای سالم است. به فردی پاراپلژیک گفته می‌شود که حس و حرکت تنه و یا اندام تحتانی خود را از دست داده باشد. این نوع آسیب در اثر صدمه به نخاع در ناحیه سینه، کمر یا خاجی ایجاد می‌شود. معمولاً آسیب نخاعی منجر به ضعف عضلانی و تغییرات حسی در تنه و پاها می‌شود.
اسکلت بیرونی
اسکلت بیرونی به معنای اسکلتی است که در بیرون بدن کاربر قرار می‌گیرد و بدن او را پشتیبانی می‌کند. اسکلت بیرونی بر اندام کاربر بسته می‌شود تا به راه رفتن او کمک کند. کاربر از عصای زیربغل یا واکر برای حفظ تعادل خود استفاده می‌کند. با حرکت کاربر به سمت جلو، اسکلت بیرونی حرکت را بهبود می‌دهد و تعادل را برقرار می‌کند. اسکلت بیرونی می‌تواند به انجام حرکت‌هایی شامل نشستن، ایستادن، بالارفتن از پله‌ها و راه رفتن کمک کند.
دستهای از اسکلت‌های بیرونی پایین‌تنه برای راه رفتن افرادی طراحی می‌شوند که به هر دلیل به شکل موقت یا دائم توانایی گام برداشتن را از دست می‌دهند. در برخی موارد اسکلت بیرونی تنها برای توانبخشی و بازیابی توانایی راه رفتن استفاده می‌شود و گاهی جایگزین مناسبی برای ویلچر است.
افراد پاراپلژیک که نمی‌توانند با قدرت و توان خود حرکت کنند با کمک ربات‌های اسکلت بیرونی دوباره راه رفتن را تجربه میکنند. هدف نهایی اسکلت بیرونی این است که به افراد مبتلا به پاراپلژی کمک کند تا بایستند، روی انواع سطوح قدم بردارند، از پله‌ها بالا و پایین روند و به طور کلی موجب تسهیل فعالیت‌های روزانه معلولان شود.
همچنین پژوهش‌ها نشان می‌دهد پیاده روی به کمک اسکلت بیرونی باعث افزایش تحرک در افراد آسیب دیده نخاعی می شود. آزمایش چند مرکز در ایالات متحده نشان می‌دهد پرورش عضلانی افراد با نقص حرکتی ناشی از آسیب نخاعی با استفاده از اسکلت بیرونی، بی‌خطر، امکان پذیر و موثر است.
مزایای اسکلت‌های بیرونی برای افراد پاراپلژیک
۱) یک روش غیرتهاجمی برای راه رفتن دوباره: یکی از مزایای اسکلت بیرونی، عدم نیاز به عمل جراحی است. تنها کاری که کاربر باید انجام دهد پوشیدن اسکلت بیرونی است. بنابراین خطر کمی دارد.
۲)جلوگیری از زخم بستر: افراد روی ویلچر و ناتوان حرکتی با کمک اسکلت بیرونی می‌توانند روی پای خود بایستند بنابراین از زخم بستر جلوگیری می‌شود. زخم بستر به آسیب بافت بدن در اثر ایجاد فشار درازمدت بر یک یا چند نقطه از بدن، گفته می‌شود. خوابیدن طولانی‌مدت در یک وضعیت ثابت، سائیدگی در صندلی یا بستر، می‌تواند به بخشی از پوست یا بافت بدن آسیب بزند.
۳) از کاهش توده عضله و آتروفی عضلانی جلوگیری می‌کند: بدن ما برای ساکن بودن و تحرک نداشتن ساخته نشده است. هنگامی که از عضلات بدن برای مدت طولانی استفاده نشود، آتروفی عضلانی یا کاهش توده عضله اتفاق می‌افتد. اسکلت بیرونی با روی پا نگه داشتن کاربر و حرکت ماهیچه‌های او از کاهش توده‌ی عضلانی بدن جلوگیری می‌کند.
۴)گردش خون را بهبود می‌دهد: تحرک بدن ناشی از پوشیدن اسکلت بیرونی به گردش خون و سلامتی قلب کاربر پاراپلژی کمک می‌کند. بسیاری از افراد آسیب نخاعی به علت عدم تحرک، کاهش فشار خون را تجربه میکنند. در این حالت خون در اندام بدن جمع می‌شود و گردش خون در کل بدن کاهش می‌یابد.
۵)امید و تفکر مثبت را در افراد پاراپلژی تقویت می‌کند: یکی از مهم‌ترین مزایای اسکلت بیرونی، تقویت تفکر مثبت و امید در افراد پاراپلژی است. اسکلت بیرونی به افراد پاراپلژی توانایی راه رفتن می‌دهد. توانایی که به آنها گفته شده بود تا آخر عمر باز نخواهد گشت. اسکلت بیرونی اعتماد به نفس آنها را افزایش می‌دهد.
رابط مغز-رایانه
با توسعه فناوری رابط مغز و رایانه (BCI) که سیگنال‌های مغزی را مستقیماً به رایانه منتقل می‌کند، ربات‌های اسکلت بیرونی که با افکار کار میکنند به عنوان گزینه جدیدی برای توانبخشی افراد معلول ظاهر شده‌اند.
اسکلت بیرونی و رابط مغز-رایانه
گروه پژوهشی مؤسسه علم و فناوری پیشرفته کره (KIST)، ربات اسکلت بیرونی توسعه داده است که توسط رابط مغز و رایانه کنترل می‌شود. این گروه از روشی غیر تهاجمی برای ثبت سیگنال‌های مغزی و کنترل اسکلت بیرونی استفاده میکنند. گروه پژوهشی برای کنترل اسکلت بیرونی خود از یک کلاه با چند الکترود استفاده می‌کند. شخصی که ربات را به تن دارد تنها باید به فکر حرکت در سر خود باشد. در واقع، هنگامی که فرد بر افکار خود برای جلو رفتن تمرکز می‌کند، سیگنالی از حرکت ربات بر نمایشگر منتشر می‌شود که نشان دهنده وضعیت ربات است. ربات اسکلت بیرونی که با EEG کنترل می‌شود، از سه فناوری کمک می‌گیرد: دستگاه اندازه‌گیری EEG، فناوری تجزیه و تحلیل EEG برای درک قصد کاربر و فناوری ارائه دهنده قصد و نیت فرد به ربات. این ربات پوشیدنی بیماران پاراپلژیک را قادر می‌سازد دوباره بایستند و راه بروند.
تحریک الکتریکی هدفمند اعصاب نخاعی
پژوهش‌ها می‌گوید تحریک الکتریکی اعصاب نخاعی و توانبخشیو فیزیوتراپی به راه رفتن دوباره بیماران آسیب نخاعی می‌انجامد. بیماران آسیب نخاعی به کمک ساز و کار جدید توانبخشی که شامل تحریک الکتریکی هدفمند نخاع ناحیه کمراست، می‌توانند با کمک عصا یا واکر دوباره راه بروند. زمان و محل دقیق تحریک الکتریکی در توانایی بیمار برای تولید حرکات مورد نظر بسیار مهم است. در این روش، مجموعه‌ای از الکترودها روی طناب نخاعی قرار داده شد که گروه‌های عضلانی پای فرد را هدف قرار می‌داد. الکترودها موجب فعال شدن قسمت‌های خاصی از نخاع می‌شود. در واقع این تقلیدی از سیگنال‌هایی است که مغز برای تولید راه رفتن ارائه می‌دهد.
تحریک همزمان مغناطیسی و الکتریکی مغز و اندام ها
یکی دیگر از روش‌ها، تحریک همزمان مغناطیسی و الکتریکی مغز و اندام ها است. پژوهش‌ها نشان می‌دهد تحریک همزمان مغناطیسی و الکتریکی مغز و اندام‌ها، نتایج امیدوارکننده‌ای را برای تحقق راه رفتن بیماران آسیب نخاعی به ارمغان می‌آورد. این پژوهش در آزمایشگاه BioMag دانشگاه هلسینکی فنلاند انجام شده است. محققان دریافتند تحریک مغناطیسی مغز (TMS) و تحریک الکتریکی اندام‌ها به طور همزمان راهی کارآمد در راستای بازیابی حرکتی اندام‌های بیماران آسیب نخاعی است. تحریک همزمان، سبب ارتباط قوی میان نورون‌ها خواهد شد و در نتیجه، توانبخشی حرکتی بیماران را در پی خواهد داشت.
شناسایی نورون‌های موثر در بازیابی حرکتی افراد پاراپلژیک
پژوهشگران در تحقیقات خود، امکان بازگشت جزیی تحرک موش‌هایی را که دچار آسیب نخاعی بودند، مشاهده کردند. هم‌اکنون دانشمندان با به کارگیری فناوری هوش مصنوعی و یادگیری ماشین، نورون‌هایی را که در فرآیند بازیابی حرکت نقش دارند، شناسایی میکنند. نتایج این تحقیق نویدبخش روش‌های درمانی نوین در راستای بازیابی حرکتی افراد فلج است. با شناسایی دقیق نورون‌های درگیر در بازیابی حرکتی، دانشمندان می‌توانند درک بهتری ازچگونگی تاثیر تحریک نخاعی بر بازیابی حرکت داشته باشند. با این روش، نورون‌های موثر در حرکت هدف قرار می‌گیرند و با تحریک آنها، بازدهی درمان و بازیابی حرکت افزایش می‌یابد.
بیشتر بخوانیم:
>>آغاز عصری که افراد پاراپلژیک با اسکلت های بیرونی و کلاه های EEG دوباره راه می روند
>>پیاده روی به کمک اسکلت بیرونی باعث افزایش تحرک در افراد آسیب دیده نخاعی می شود
>>تحریک همزمان مغناطیسی و الکتریکی مغز و اندام ها ، راهی برای تحقق رویای راه رفتن بیماران آسیب نخاعی
«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی) مجاز است»
