تلقت المرأة التي فقدت ذراعها واحدة من أكثر الأطراف الاصطناعية المتطورة في العالم.

ميليسا لوميس ، التي تعيش في كانتون (أوهايو ، الولايات المتحدة الأمريكية) ، فقدت ذراعها في عام 2015. تم عضها بواسطة حيوان الراكون ، وعلى الرغم من أن الإصابات لم تكن شديدة ، إلا أن العدوى التي دخلت الجرح أدت إلى إصابة شديدة. كان تركيز العدوى في الساعد ، الذي كان لا بد من بتره ، لأن حياة المريض نفسها كانت في خطر.

الآن حصلت ميليسا على طرف جديد. تشعر براحة يدها وأربعة من أصل خمسة أصابع. بالإضافة إلى ذلك ، يمكنها تحريك يدها اليمنى وتدور معصمها وأصابعها. ولكن لا تزال الاختلافات بين اليد الجديدة والقديمة كبيرة للغاية. الحقيقة هي أن يدها الجديدة مصطنعة.

أصبح الأمريكي مشاركًا طوعيًا في اختبار نوع جديد من الأطراف الاصطناعية في اليد فورًا بعد فقدان طرفه. من أجل السيطرة على الطرف الاصطناعي ، كان على الأطباء إجراء عملية جراحية لمدة 16 ساعة ، تم خلالها إعادة تعقيم عضلات الكتف واستعادة الحساسية. وبفضل هذا ، تمكنت المريضة من التحكم في طرفها الاصطناعي بمساعدة الفكر.

يعتقد رئيس المشروع ، أجاي سيث ، أن النتائج الأولى يمكن رؤيتها بعد 4-8 أشهر من العملية. لكن كل شيء حدث بشكل أسرع. بدأت لوميس تشعر بيدها المفقودة بعد ستة أسابيع فقط. عندما طلب منها الدكتور سيث أن تتخيل أنها كانت تحرك معصمها ، رأى الأطباء أن عضلات الكتف متوترة وتعمل مثلما تحرك معصم الشخص.

بعد ذلك ، رسم الطبيب استمرارًا في يد Loomis ، مما يدل على مكان وجود الأصابع في الوقت الحالي. وعندما لمس الإصبع المطلي ، شعر لوميس بهذه اللمسة. بشكل عام ، عرف الأطباء منذ فترة طويلة عن شيء مثل "الطرف الوهمي". يشعر العديد من الأشخاص الذين تم قطع ذراعهم أو أرجلهم بأطرافهم في بعض الأحيان بعد شهور عديدة أو حتى سنوات بعد الجراحة. يشكو عدد من المرضى من "آلام فانتوم" عندما يكونون مؤلمين بشكل لا يطاق ، على سبيل المثال ، كف مفقود أو قدم حكة شديدة مقطوعة منذ سنوات. كل هذا يعذب المرضى ، والأطباء في مثل هذه الحالات يقومون بعمليات على النهايات العصبية لبقية الطرف من أجل إنقاذ الشخص من الأحاسيس الكاذبة.



في حالة لوميس ، كان الشعور بفقدان أطرافه أمرًا حيويًا . بدون هذا ، لم تكن لتدير أبدًا الأطراف الاصطناعية التي أنشأها مشروع الأطراف الاصطناعية المعيارية الذي ترعاه DARPA. تم إنشاء الطرف الاصطناعي من قبل متخصصين في جامعة جونز هوبكنز.

يتكون الطرف الاصطناعي نفسه من جزأين. هذا هو جهاز إرسال / استقبال متصل بالنهايات العصبية لكتف المرأة والبدلة نفسها مع جهاز استقبال إشارة. بمجرد أن يقرر Loomis تحريك طرفه ، يلتقط جهاز الاستقبال الإشارات في النهايات العصبية ، ويفك تشفيرها ويمررها إلى الطرف الاصطناعي. يستجيب الطرف الاصطناعي بناءً على ذلك ، مما يؤدي إلى تنشيط نظام سيرفو واحد أو آخر. النتيجة - يتحرك اليد الاصطناعية. بالإضافة إلى ذلك ، يشعر Loomis بأربعة أصابع من أصل 5 أصابع في يده الاصطناعية و "راحة اليد" نفسها ، كما ذكر أعلاه.

إن إنشاء طرف اصطناعي الكتروني من هذا النوع ليس مهمة سهلة ومكلفة. كان على الدكتور سيث أن يتفاوض مع منظمات مختلفة قبل أن توافق داربا على بدء العمل معه. اختبرت

لوميس طرفها الاصطناعي للمرة الأولى هذا الشهروتمكنت من تحقيق نجاح باهر في إدارة هذا النظام. يتم إنشاء حوالي 100 جهة اتصال مختلفة في كتفها ، وتوصيل النهايات العصبية بجهاز الإرسال والاستقبال والعديد من أجهزة استشعار درجة الحرارة. لسوء الحظ ، فإن الطرف الاصطناعي الحالي ليس مثاليًا ، حيث لا يزال الطريق طويلًا لإنشاء واجهة اتصال كاملة بين الإنسان والآلة - هذه مهمة صعبة للغاية. لكن الخبراء تمكنوا من حل عدد كبير من القضايا المتعلقة بربط النظام الإلكتروني الميكانيكي بجسم الإنسان وخلق عدد من الحلول الهيكلية الجديدة.

وفقًا للمعلومات المنشورة على موقع المطور ، فإن مثل هذا الطرف الاصطناعي قادر على أداء جميع حركات يد الشخص تقريبًا.
MPL (الطرف الاصطناعي المعياري) هو نظام معقد. الآن ، إلى جانب Loomis ، يتم اختبار ستة أنظمة أخرى مماثلة ، وأربعة قيد التطوير.

ملامح الطرف الاصطناعي:

• تصميم مجسم ومبدأ العمل ؛
• خصائص مشابهة ليد الشخص (الكتلة ، القوة المتطورة ، وما إلى ذلك) ؛
• دقة عالية في العمل - تحديد المواقع وتغطية الأشياء ؛
• واجهة عصبية لإدارة النظام ؛
• القدرة على الشعور ببنية الجسم التي يلمسها الطرف الاصطناعي ودرجة حرارة ذلك الجسم.

أجهزة الاستشعار في أطراف "الأصابع" قادرة على قياس القوة عند الإمساك بشيء ما.

اللون	نوع المستشعر	الكمية
	جهاز استشعار الموضع	21
	مستشعر اللمس	10
	مستشعر الدوران	14
	جهاز استشعار درجة الحرارة	17
	3 محور التسارع	3
	3 خلية تحميل المحور	3
	أجهزة استشعار إضافية	41

المتطلبات الأساسية للأطراف الاصطناعية هي كما يلي:

• تصميم مجسم ؛
• موثوقية ربط النظام بجسم الإنسان ؛
• إمكانية إنتاج نسخ من الطرف الاصطناعي ؛
• الوزن الأمثل ، مقارنة بوزن الطرف المقابل أو جزء منه ؛
• كفاءة الطاقة العالية ؛
• ;
• ;
• , , ( ), .

هناك خياران لفرشاة العمل الاصطناعية - تعمل بكامل طاقتها ، ولكنها تختلف تمامًا عن مظهر الفرشاة البشرية التقليدية (مثل هذه البدلة أرخص). ونفس الأطراف الصناعية ، نسخ مظهر الفرشاة ، بما في ذلك اللون.

تعتبر وحدات الأطراف الصناعية من أكثر الأنظمة تطورًا من هذا النوع. والحقيقة هي أن العلماء تمكنوا من استخدام كل عصب الكتف المسؤول عن اللمس. تم ربط هذه النهايات العصبية بواجهة الطرف الاصطناعي. تم تجهيز أصابع MPL بأجهزة استشعار تعمل باللمس وأجهزة استشعار درجة الحرارة. الاتصال بين الطرف الاصطناعي واليد ذو اتجاهين - أي عندما يلمس الطرف الاصطناعي شيئًا ما ، يمكن للمرأة أن تشعر باللمس ، وتشعر ببنية السطح ، بالإضافة إلى الشعور بالحرارة أو البرودة.

يقول سيث: "لقد اقتربنا من أن يصبح لوميس مالكًا للأطراف الاصطناعية الأكثر تقدمًا في الدولة ، وقريبًا في جميع أنحاء العالم". ويبدو أن الأمر كذلك بالفعل.

Source: https://habr.com/ru/post/ar396849/