ابتكار أول ذراع اصطناعية متقدمة تقترب من أداء اليد البشرية

تعيد الأطراف الاصطناعية لمبتوري الأطراف بعض وظائفهم الحركية التي فقدوها، وانتشرت في الأعوام الأخيرة نماذج كثيرة من الأطراف الاصطناعية، في تنافس إيجابي للوصول إلى أفضل أداء ممكن يقترب من الأطراف الحقيقية.

وفي هذا الإطار، طورت شركة ناشئة ذراعا اصطناعية أسمتها ”آتوم تتش“ وهي الأولى من نوعها التي تعمل بكفاءة عالية تقارب عمل الأطراف البشرية، مع نطاق حركة شبه كامل.

وقال تايلر هايس، المدير التنفيذي لشركة ”آتوم ليمبس“ إن ”الذراع ليست طرفا اصطناعيا بالمعنى المتعارف عليه، بل هي ذراع اصطناعية تعمل بشكل مشابه جدا للذراع العادية، ويمكن ارتداؤها طوال اليوم دون إزعاج“.

وأضاف: ”توفر حاسة اللمس، فضلا عن تكلفتها المنخفضة، مقارنة بالأطراف الاصطناعية الرائدة حاليا“، مبينا أن ”الذراع تتصل بجهاز قابل للارتداء (طرف الكم) يتصل بدوره بقميص مع واجهة مدمجة تصل بين الدماغ والحاسوب، وتكتشف الإشارات من جسم المستخدم للتحكم به، وهو لا يحتاج إلى جراحة وسهل الاستخدام“؛ وفقا لموقع إنترسيتينغ إنغنرينغ.

وتأمل الشركة على المدى الطويل، إنتاج ذراع تعمل مثل الذراع الطبيعية، وهو ما زال حلما بعيد المنال؛ لأنه يتطلب ربط الذراع بالجهاز العصبي لاستعادة حاسة اللمس بالكامل.

وبحسب ما اوردت “إرم نيوز”، نبعت فكرة الذراع الجديدة من إخفاقات الرعاية الصحية السابقة، إذ يمتنع خُمس مبتوري الأطراف من ارتداء أطراف اصطناعية، بسبب رداءة المنتجات المتوفرة وصعوبة استخدامها والأضرار المرتبطة بها.

ويتسم سوق الأطراف الاصطناعية بالضخامة، ويقدر بحوالي 800 مليار دولار، بمنتجات تتوفر لحوالي 65 مليون مصاب، ويكمن الأمل بالروبوتات الحديثة والأجهزة عالية التقنية القابلة للارتداء.

وشهد قطاع الأطراف الاصطناعية المُطوَّرة بتقنيات الذكاء الاصطناعي في الأعوام الأخيرة تقدما ملحوظا حول العالم، ووفر فرصة لمبتوري الأطراف للتجول وممارسة التمارين الرياضية وركوب الدراجات وإنجاز كثير من نشاطات الحياة الطبيعية.

ونجح مُبتكرون حول العالم من وضع حساسات ضغط على رؤوس أصابع الطرف الاصطناعي، ليتمكن مستخدمها من حمل الأشياء بطريقة صحيحة وبضغط مناسب.

وفي قفزة نوعية، نجح فريق من الفيزيائيين والمهندسين من معهد ماساتشوستس الأمريكي للتقنية، العام 2018، في تطوير أطراف اصطناعية تشبه الأطراف الطبيعية إلى حد كبير.

واتبع الفريق فكرة رائدة وهي إعادة بناء العلاقة بين العضلات المتضادة التي تعمل معا؛ مثل عمل العضلة ثنائية الرؤوس والعضلة ثلاثية الرؤوس عندما تحركان الذراع في اتجاهات متضادة.

ودمج الفريق هذه العلاقة العضلية في الأطراف الاصطناعية، للوصول إلى شعور المرضى بالحس العميق، وهو إدراك مكان الأطراف وحركتها دون النظر إليها.

وأشار علماء في جامعة ”شالمر“ للتقنية السويدية وشركة ”إنتجروم إيه بي“ للتقنيات الحيوية، ضمن برنامج ”دي توب“ وهو برنامج بحثي أوروبي طموح معني بالأطراف الاصطناعية، العام 2019، إلى أنهم نجحوا في توصيل يد اصطناعية بأعصاب سيدة مباشرة، متيحين لها أن تُحرك أصابع اليد بدماغها، وأن تحس باللمس.

وثبت الجراحون اليد الاصطناعية في عظام ساعد السيدة بواسطة زرع من التيتانيوم، ووصلوا بأعصابها وعضلاتها مباشرة 16 قطبا كهربائيا، ونشروا صورا لها وهي تستخدم اليد في ربط شريط حذاء والكتابة على حاسوب نقال.

في العام 2019، أطلقت شركة ”سمارت هاند“ السورية الناشئة مشروعا طموحا لتصميم أطراف علوية اصطناعية متحركة باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد، لمساعدة فاقدي الأطراف العلوية على ممارسة حياتهم الطبيعية.

وشمل المشروع مراحل عدة، تبدأ بقسم الشركة النفسي الذي يستقبل المرضى ويدرس حالاتهم ويقدم لهم الدعم النفسي المطلوب، لرفع معنوياتهم وتهيئتهم لتركيب الطرف الاصطناعي والتعامل معه بسلاسة.

ويقيِّم الأطباء المتخصصون في القسم الطبي الحالة الطبية للمصاب، ويدرسون إمكانية تركيب الطرف الاصطناعي، الذي يختلف من حالة إلى أخرى.

ويتولى القسم الثالث، الهندسي، إجراءات أخذ مقاسات يد المصاب وأبعادها، وتصنيع الطرف الاصطناعي، باستخدام أحدث تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد، والمسح ثلاثي الأبعاد.

وقال المهندس أحمد حاج موسى، مؤسس ومدير سمارت هاند، في حديث لـ“إرم نيوز“: ”تعثر المشروع في بداياته بسبب العائق المادي، ما دفعنا إلى التوجه لمنظمات العمل المجتمعي لدعم المشاريع الصغيرة، وتم قبول المشروع وتبنيه وتمويله من أجهزة ومعدات، وانطلقت الشركة في حلب شمال البلاد، وبدأنا باستقبال المصابين“.

وفي العام ذاته، عرض المبتكر التونسي الشاب، محمد الضوافي (30 عاما) المؤسس والرئيس التنفيذي لشركة كيور الناشئة، خلال مشاركته في فعاليات أسبوع دبي للمستقبل، تطويره لأيد إلكترونية حيوية مصنوعة باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد.

وتسمح الأطراف الاصطناعية التي طورتها الشركة لمبتوري الأطراف، بالتحكم بها عن طريق الإشارات العضلية، لتصبح الأطراف الاصطناعية امتدادا لجسم الإنسان.

ويغني ابتكار الضوافي عن التدخل الجراحي. وتمتاز الأطراف بأنها قابلة للتعديل بفضل المقابس المرنة، مع سهولة الاستعمال بفضل خوارزميات الذكاء الاصطناعي، وسهولة التجميع مثل ألعاب الليغو. وهي مزودة بشاحن طاقة شمسية لاسلكي.

الأيادي الذكية التي يصممها المهندس الحائز على الماجستير في إدارة المنظمات غير الربحية من جامعة تونس والبكالوريوس في الهندسة الكهربائية والإلكترونية من المدرسة الوطنية للمهندسين في مدينة سوسة التونسية، هي نسخة متطورة جدا عن الأطراف الاصطناعية التقليدية؛ لأنها تعتمد على الذكاء الاصطناعي والإلكترونيات الحيوية (البيونيك) وخوارزميات التفاعل البشري الآلي وشرائح أشباه الموصلات.

وقد يؤدي التركيز على الجانب البيولوجي في العلاقة بين البيولوجيا والهندسة إلى مستقبل تقل فيه الإعاقة الناتجة عن بتر الأطراف ويستخدم فيه المرضى الأطراف الاصطناعية لتؤدي وظائف الأطراف الطبيعية ذاتها.[ads3]