الركبة الصناعية تسمح بحركة أفضل لمبتوري الأطراف
أفاد باحثون في مجلة ساينس أن الركبة الاصطناعية الجديدة تسمح لمبتوري الأطراف بالمشي بشكل أسرع، وصعود السلالم بسهولة أكبر، وتجنب العوائق بمهارة.
وقال الباحثون إن الطرف الاصطناعي الجديد يتكامل بشكل مباشر مع عضلات الشخص وأنسجة عظامه، مما يوفر استقرارا أكبر ويوفر مزيدا من التحكم في حركته.
وقال شخصان تم تزويدهما بالطرف الاصطناعي إن الطرف أصبح أشبه بجزء من جسميهما، بحسب الدراسة.
وقال الباحث الكبير هيو هير: "إن الطرف الاصطناعي المدمج في الأنسجة - والمثبت في العظام والذي يتم التحكم فيه مباشرة بواسطة الجهاز العصبي - ليس مجرد جهاز منفصل بلا حياة، بل هو نظام مدمج بعناية في وظائف الجسم البشرية، مما يوفر مستوى أعلى من التجسيد الاصطناعي".
مميزات الركبة الصناعية
قال باحثون إن الأرجل الاصطناعية المصممة للبتر التقليدي تحتوي على تجويف ينزلق فيه الساق المتبقية للمبتور.
لكن الركبة الصناعية تمتد إلى الجزء المتبقي من الساق نفسها، مما يؤدي إلى دمج العضلات والعظام في الطرف الاصطناعي.
وقال هيو: "إنها ليست مجرد أداة يستخدمها الإنسان، بل هي جزء لا يتجزأ من الذات".
بالنسبة للطرف الاصطناعي، يقوم الأطباء بإدخال قضيب من التيتانيوم في عظم الفخذ المتبقي في موقع البتر، مما يسمح بالتحكم الميكانيكي وتحمل الحمل بشكل أفضل من الساق الاصطناعية التقليدية.
وقال الباحث الرئيسي توني شو: "نحن نقوم بتحميل الهيكل العظمي بشكل مباشر، وهو الجزء من الجسم الذي من المفترض أن يتم تحميله، بدلاً من استخدام المقابس، وهو أمر غير مريح ويمكن أن يؤدي إلى التهابات جلدية متكررة".
تحتوي الغرسة أيضًا على أسلاك وأقطاب كهربائية تجمع المعلومات من العضلات المتبقية في الساق المتبقية للشخص.
وقال الباحثون إن البيانات التي يتم جمعها بواسطة الغرسة تنتقل إلى وحدة تحكم روبوتية جديدة، والتي تستخدم المعلومات لحساب عزم الدوران اللازم لتحريك الطرف الاصطناعي كما يريده المستخدم.
وقال شو: "تعمل كافة الأجزاء معًا للحصول على معلومات أفضل داخل وخارج الجسم والتفاعل ميكانيكيًا بشكل أفضل مع الجهاز".
حصل شخصان على الطرف الاصطناعي، الذي يطلق عليه الباحثون الطرف الاصطناعي العصبي المتكامل مع العظم (OMP).
وقد قاموا، إلى جانب 15 آخرين من مبتوري الأطراف، بتجربة استخدام مفصل ركبة تجريبي يعمل بالطاقة، تم تطويره بواسطة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.
قال الباحثون إن الرجل والمرأة اللذين خضعا لعملية البتر العظمي الطرفي حققا تحسنا كبيرا في الأداء مقارنة بمن خضعوا لعمليات البتر التقليدية.
وأظهرت النتائج أنهم كانوا أفضل في المشي، وثني الركبة بزاوية محددة، وصعود السلالم، وتجاوز العوائق.
وأضاف الباحثون أن الأشخاص الذين لديهم الساق الاصطناعية شعروا أيضًا بأن الساق الاصطناعية أصبحت جزءًا منهم.
قال هير: "مهما بلغت درجة تطور أنظمة الذكاء الاصطناعي للأطراف الصناعية الروبوتية، سيظل المستخدم يشعر وكأنها أداة، كجهاز خارجي، ولكن مع هذا النهج المتكامل مع الأنسجة، عندما تسأل المستخدم عن ماهية جسمه، كلما كان أكثر تكاملاً، زادت احتمالية إجابته بأن الطرف الاصطناعي جزء من ذاته".
