الأرجل الاصطناعية التي يتحكم فيها الجهاز العصبي الخاص بالشخص توفر مشية طبيعية

اتبع Drugslib على

تمت مراجعته طبيًا بواسطة كارمن بوب، BPharm. تم آخر تحديث في 1 يوليو 2024.

بقلم دينيس طومسون HealthDay Reporter

الاثنين، 1 يوليو 2024 - يمكن للأرجل الاصطناعية "الذكية" أن تساعد مبتوري الأطراف على تحقيق مشية طبيعية، ولكن يتم ذلك من خلال أجهزة استشعار آلية وخوارزميات تدفع الطرف إلى الأمام بمعدلات محددة مسبقًا.

أ والطريقة الأفضل هي منح الأشخاص السيطرة الكاملة على أطرافهم من خلال نظامهم العصبي -- وهذا بالضبط ما قال فريق بحث من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أنه تم إنجازه.

يمكن لإجراء جراحي تجريبي مقترن بأطراف آلية متطورة أن يستعيد مشية طبيعية تمامًا، مدفوعة بالكامل بالجهاز العصبي للشخص، حسبما ذكر الباحثون في عدد 1 يوليو من المجلة طب الطبيعة.

يعمل هذا الإجراء على إعادة ربط العضلات في الطرف المتبقي، مما يسمح للمرضى بالحصول على وأوضح الباحثون أنهم يحصلون على معلومات دقيقة وفي الوقت الفعلي حول موضع الطرف الاصطناعي أثناء المشي.

تمكن سبعة مرضى خضعوا لهذه الجراحة من المشي بشكل أسرع وتجنب العوائق وصعود السلالم بشكل طبيعي أكثر بكثير من الأشخاص الذين خضعوا لعملية بتر تقليدية.

"لم يتمكن أحد من إظهار هذا المستوى من التحكم في الدماغ وقال كبير الباحثين هيو هير، المدير المشارك لمركز K. Lisa Yang للإلكترونيات الإلكترونية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.

يتم التحكم في معظم حركات الذراعين والساقين بواسطة أزواج من العضلات التي تتناوب في التمدد والتقلص، حسبما ذكر الباحثون في ملاحظات أساسية.

يؤدي البتر التقليدي أسفل الركبة إلى تعطيل تفاعل هذه العضلات المزدوجة، مما يجعل من الصعب على الجهاز العصبي تتبع الحركة والتحكم فيها.

ونتيجة لذلك، فإن الأشخاص الذين يعانون من هذا النوع من البتر يكافحون من أجل السيطرة على الساق الاصطناعية لأنهم لا يستطيعون الإحساس بدقة بمكان وجود الساق في الفضاء. يجب أن يعتمدوا على وحدات التحكم وأجهزة الاستشعار الآلية لتأسيس مشية والتكيف مع المنحدرات والعوائق.

ولمساعدة الأشخاص على تحقيق السيطرة العصبية الكاملة على أرجلهم الاصطناعية، طور هير وزملاؤه ما يسمونه الناهض المضاد. جراحة الواجهة العضلية العصبية (AMI).

بدلاً من قطع أزواج العضلات ببساطة، تقوم جراحة AMI بربط طرفي العضلات. وبهذه الطريقة، يظلون يتواصلون ديناميكيًا مع بعضهم البعض داخل ما تبقى من الساق.

وقال الباحثون إنه يمكن إجراء جراحة AMI أثناء البتر، أو أثناء إجراء المتابعة بعد البتر الأولي.

وجدت دراسة أجراها مختبر هير عام 2021 أن عضلات الطرف الذي تم علاجه بجراحة AMI أنتجت إشارات كهربائية مماثلة لتلك المنبعثة من طرفه السليم.

كخطوة تالية، بدأ الباحثون في اكتشاف سبب وهي وسيلة لتلك الإشارات الكهربائية لتوليد الأوامر للطرف الصناعي، وفي نفس الوقت تلقي ردود فعل من الطرف حول موضعه أثناء المشي.

وبهذه الطريقة، يمكن لمبتور جراحة AMI التحكم في الساق الاصطناعية واستخدام ردود الفعل لضبط مشيته تلقائيًا حسب الحاجة.

تظهر الدراسة الجديدة أن ردود الفعل الحسية تترجم بالفعل إلى حركة سلسة، قدرة شبه طبيعية على المشي والتغلب على العوائق.

في الدراسة، قارن الباحثون سبعة مبتوري الأطراف مع سبعة أشخاص خضعوا لعمليات بتر تقليدية تحت الركبة.

استخدم جميع المشاركين نفس النوع من الساق الإلكترونية - وهي طرف صناعي مزود بكاحل كهربائي، مجهزة بأقطاب كهربائية يمكنها استقبال الإشارات الكهربائية من مجموعات العضلات الرئيسية في الساق.

يتم تغذية هذه الإشارات إلى وحدة تحكم آلية تساعد الطرف الاصطناعي على حساب مقدار ثني الكاحل، ومقدار عزم الدوران المطلوب تطبيقه، ومقدار الطاقة المراد توصيلها.

اختبر الباحثون جميع مبتوري الأطراف بمستوى - المشي على الأرض، والمشي على منحدر، والمشي على منحدر، وصعود الدرج ونزوله، والمشي على سطح مستو مع تجنب العوائق.

كان أولئك الذين خضعوا لجراحة بتر AMI قادرين على المشي بشكل أسرع، بنفس المعدل تقريبًا مثل الأشخاص الذين لم يتم بتر أطرافهم.

كما أظهرت النتائج أنهم تجاوزوا العوائق بسهولة أكبر وكانت لديهم حركة طبيعية أكثر. وكانوا أكثر قدرة على تنسيق حركة أطرافهم الصناعية مع أطرافهم الطبيعية، وكان بإمكانهم الدفع عن الأرض بنفس القدر من القوة تقريبًا مثل أي شخص ليس لديه بتر.

"المجموعة التي لم يكن لديها AMI، كانت قادرة على المشي، لكن الحركات الاصطناعية لم تكن طبيعية، وكانت حركاتها أبطأ بشكل عام"، كما قال هير. في بيان صحفي لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.

ومن المثير للاهتمام أن الحركة المحسنة حدثت على الرغم من أن كمية ردود الفعل الحسية التي تقدمها AMI أقل من 20% من تلك التي يتلقاها عادة الأشخاص الذين لا تزال ساقهم كاملة، كما أشار الباحثون.

"أحد النتائج الرئيسية هنا هو أن الزيادة الطفيفة في ردود الفعل العصبية من الطرف المبتور يمكن أن تستعيد قدرًا كبيرًا من التحكم العصبي الإلكتروني، إلى درجة تسمح فيها للناس بالتحكم العصبي بشكل مباشر في سرعة المشي، والتكيف مع التضاريس المختلفة والظروف المختلفة." قال الباحث الرئيسي Hyungeun Song، وهو باحث ما بعد الدكتوراه في الإعلام بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا: "تجنب العوائق". مختبر.

يتمثل هدف هير في نهاية المطاف في "إعادة بناء" الأجسام البشرية عن طريق ربط الأطراف الاصطناعية بالأطراف بطرق تجعلها تبدو طبيعية وطبيعية.

"المشكلة في هذا النهج طويل الأمد هي أن المستخدم لن يشعر مطلقًا بأنه متجسد في طرفه الاصطناعي. قال هير: “لن ينظروا أبدًا إلى الطرف الاصطناعي على أنه جزء من أجسادهم، أو جزء من أنفسهم”. "المنهج الذي نتبعه هو محاولة ربط دماغ الإنسان بشكل شامل بالميكانيكا الكهروميكانيكية."

المصادر

  • معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، بيان صحفي، 1 يوليو 2024

    • إخلاء المسؤولية: توفر البيانات الإحصائية في المقالات الطبية اتجاهات عامة ولا تتعلق بالأفراد. يمكن أن تختلف العوامل الفردية بشكل كبير. اطلب دائمًا المشورة الطبية المخصصة لاتخاذ قرارات الرعاية الصحية الفردية.

    المصدر: هيلث داي

    نشر : 2024-07-02 01:15

    اقرأ أكثر

    إخلاء المسؤولية

    تم بذل كل جهد لضمان دقة المعلومات المقدمة من Drugslib.com، وتصل إلى -تاريخ، وكامل، ولكن لا يوجد ضمان بهذا المعنى. قد تكون المعلومات الدوائية الواردة هنا حساسة للوقت. تم تجميع معلومات موقع Drugslib.com للاستخدام من قبل ممارسي الرعاية الصحية والمستهلكين في الولايات المتحدة، وبالتالي لا يضمن موقع Drugslib.com أن الاستخدامات خارج الولايات المتحدة مناسبة، ما لم تتم الإشارة إلى خلاف ذلك على وجه التحديد. معلومات الأدوية الخاصة بموقع Drugslib.com لا تؤيد الأدوية أو تشخص المرضى أو توصي بالعلاج. معلومات الأدوية الخاصة بموقع Drugslib.com هي مورد معلوماتي مصمم لمساعدة ممارسي الرعاية الصحية المرخصين في رعاية مرضاهم و/أو لخدمة المستهلكين الذين ينظرون إلى هذه الخدمة كمكمل للخبرة والمهارة والمعرفة والحكم في مجال الرعاية الصحية وليس بديلاً عنها. الممارسين.

    لا ينبغي تفسير عدم وجود تحذير بشأن دواء معين أو مجموعة أدوية بأي حال من الأحوال على أنه يشير إلى أن الدواء أو مجموعة الأدوية آمنة أو فعالة أو مناسبة لأي مريض معين. لا يتحمل موقع Drugslib.com أي مسؤولية عن أي جانب من جوانب الرعاية الصحية التي يتم إدارتها بمساعدة المعلومات التي يوفرها موقع Drugslib.com. ليس المقصود من المعلومات الواردة هنا تغطية جميع الاستخدامات أو التوجيهات أو الاحتياطات أو التحذيرات أو التفاعلات الدوائية أو ردود الفعل التحسسية أو الآثار الضارة المحتملة. إذا كانت لديك أسئلة حول الأدوية التي تتناولها، استشر طبيبك أو الممرضة أو الصيدلي.

    الكلمات الرئيسية الشعبية