کاربردی کردن «پاراواک» در بیمارستان رفیده/ساخت نمونه صنعتی پروتز برای فلج کامل دوپا

تیم تحقیقاتی طرح کلان ملی طراحی و ساخت پروتز عصبی موفق به کاربردی کردن پروتز عصبی حرکتی پاراواک بر روی تعدادی از بیماران ضایعات نخاعی بیمارستان رفیده شدند و نتایج نشان داد که این سیستم می‌تواند امکان گام برداشتن در افراد دارای فلج کامل دوپا را فراهم کند.

افرادی که دچار ضایعه نخاعی هستند، علاوه بر مشکلات حرکتی، در اثر عدم تحرک دچار عوارضی از قبیل پوکی استخوان، آتروفی عضلانی، سفتی مفاصل، نارسایی‌های کلیوی و قلبی- عروقی می‌شوند. علاوه بر آن، این افراد کنترل ادرار ندارند و عمل دفع آنها با مشکل مواجه است.

این عوارض موجب بروز افسردگی در افراد مبتلا خواهد شد؛ از این رو دستیابی به روشی برای رفع معلولیت و عوارض ناشی از آن، هدف بسیاری از تحقیقات در این زمینه را تشکیل داده است.

بر اساس آمارها تعداد بیماران مبتلا به ضایعات نخاعی در کشور فراتر از آمارها و استانداردهای جهانی است و مهمترین عامل ضایعات نخاعی تصادفات است، به گونه‌ای که به ازای هر هزار نفر یک فرد ضایعه نخاعی وجود دارد. به همین دلیل، درمان و کمک به افراد مبتلا به ضایعات نخاعی یکی از محورهای تحقیقاتی محققان پژوهشکده مهندسی و فناوری عصبی دانشگاه علم و صنعت بوده است.

یکی از روش‌های پیشنهادی این محققان، استفاده از اسکلت‌های رباتیک است. این ربات‌ها بر روی عضو از کار افتاده قرار می‌گیرد و موجب حرکت در عضو مورد نظر می‌شود. از روش‌های رایج دیگر برای  ایستادن شخص معلول و ایجاد تحرک استفاده از وسایل مکانیکی چون ویلچر ایستا است.

روش دیگر مبتنی بر بازسازی اعصاب صدمه دیده است. این روش هنوز در مرحله تحقیقات بنیادین است و به محیط های کلینیکی راه پیدا نکرده است.

عباس عرفانیان، مجری طرح ملی فناوری طراحی و ساخت پروتز عصبی، در این باره گفت: یکی از روش‌ها برای رفع مشکلات حرکتی در افراد مبتلا به ضایعه نخاعی، قطع نخاع، صدمات مغزی و افراد مبتلا به فلج مغزی (CP)، MS و سکته‌های مغزی (stroke)، مهندسی عصبی است که پی بردن به سازوکار عملکرد  سیستم‌های عصبی حسی و حرکتی با استفاده از روش‌های مهندسی و ارائه مدل‌های ریاضی از سیستم عصبی در سطوح مختلف از جمله اهداف این حوزه به شمار می‌رود.

وی اساس فناوری مورد استفاده در مهندسی عصبی  را فناوری «عصبی» دانست و یادآور شد: هدف این فناوری، طراحی و ساخت ابزار میکروالکترونیکی عصبی با کنترل تراشه‌های ریز پردازنده‌هایی (تراشه‌های عصبی) است که با ارتباط مستقیم با سیستم عصبی مرکزی و یا اعصاب محیطی، کنترل خارجــی ارگان‌های بدن را به عهده می‌گیرد.  

مجری طرح، از  طراحی و ساخت یک سیستم عصبی منحصر بفرد تحت عنوان پاراواک (ParaWalk) پس از  20 سال تحقیقات خبر داد و اظهار کرد: سیستم عصبی ساخته شده از سوی تیم تحقیقاتی، برای ایجاد و کنترل حرکت در افراد دچار ضایعه نخاعی کاربرد دارد.

وی با بیان اینکه تاکنون بیش از 200 مقاله در داخل و خارج از کشور توسط پژوهشگران پژوهشکده مهندسی و فناوری عصبی در راستای پروتزهای عصبی به چاپ رسیده است، خاطرنشان کرد: سیستم پاراواک از سوی یکی از شرکت‎های دانش بنیان نوپا تولید شده و این شرکت آمادگی کامل تولید آن را به تعداد بالا دارد.

به گفته این محقق، تاکنون 5 نمونه از این سیستم توسط شرکت ساخته شده که در بیمارستان توانبخشی «رفیده» مورد بهره‌برداری قرار گرفته است.

مجری این طرح کلان ملی، پروتز عصبی حرکتی پاراواک را  یک سیستم میکروالکترونیکی با کنترل تراشه ریزپردازنده دانست که بر مبنای سیستم عصبی مرکزی انسان، حرکت را در عضو ایجاد و کنترل می‌کند. این سیستم قابلیت برنامه‌ریزی حرکتی را دارد و با توجه به حرکت مورد نظر،  میزان انقباض را در طول حرکت کنترل می‌کند.

عرفانیان با تاکید بر اینکه سیستم پاراواک با بکارگیری مدل‌های ریاضی از سیستم‌های اسکلتی- عضلانی و استراتژی‌های کنترلی، میزان انقباض عضلات فلج را در طول حرکت کنترل می‌کند،‌ اضافه کرد: این فناوری تاکنون در انحصار کشور آمریکا بوده است و تنها یک نمونه تایید شده از پروتزهای عصبی گام برداشتن تحت عنوان Parastep در دنیا وجود داشته که در آمریکا تولید شده و مورد تایید FDA قرار گرفته بود و در بیش از 40 مرکز پزشکی در این کشور مورد استفاده قرار دارد.

وی ادامه داد: سیستم پاراواک ساخته شده از لحاظ کارایی و کیفیت ایجاد حرکت بر روی بیماران ضایعه نخاعی با سیستم آمریکایی مقایسه شده و کیفیت برتر پاراواک به اثبات رسیده است که گزارش آن در سال 2013 در مجله Medical Engineering & Physics به چاپ رسیده است.

سیستم عصبی پاراواک برای ایجاد حرکت‌های ایستادن، گام برداشتن و نشستن بعضی از افراد دچار ضایعه نخاعی کامل در سطح کمر بکار می‌رود و تاکنون بر روی تعدادی محدود افراد «پاراپلژیک» مورد ارزیابی قرار گرفته است؛ بطوری که این افراد، قادر به ایستادن و بطور محدود قادر به گام برداشتن شده‌اند.  علاوه بر کاربردهای حرکتی، سیستم پاراواک دارای کاربردهای درمانی بوده و از پوکی استخوان، آتروفی عضلانی و زخم بستر جلوگیری می‌کند و باعث بهبود در وضعیت قلبی-عروقی و عملکرد سیستم گوارش بیمار می‌شود.

منبع : ایسنا