الأبحاث والدراسات الحديثة للأطراف الصناعية.. ما موقعها ببلادنا؟

م. أحمد المجدوب

في السطور التالية سيتم التطرق باختصار إلى ما يتم من قبل العلماء والخبراء والمختصين من أبحاث ودراسات مضنية وبمجهودات ذهنية وجسمانية في مجال توفير اطراف صناعية، سليمة من الناحية الهيكلية ومرضية من الناحية الجمالية، وبتكلفة منخفضة وخفيفة الوزن وتحكم كبير.

عندما يفقد الفرد أحد أطرافه بسبب الحوادث او الحروب او النزاعات أو المشاكل الطبية، فان الامر لا يقتصر على فقدان وظيفة الطرف المبتور بل يمكن أن تكون ضارة نفسياً وتتسبب في مشكلات التكيف وفقدان الإحساس.

الأطراف الصناعية ليست مفهوما جديدا، وقد استخدمت منذ مئات السنوات قبل الميلاد في أشكال بسيطة مثل الساقين الخشبية أو الخطفات المعدنية للايدى المبتورة، في حين أن هذه الأطراف لم تكن سهلة الاستعمال وغالبا ما تكون غير مريحة وصعوبة الاستمرار معها، وغير جذابة من الناحية الجمالية.

من بين ما تم التوصل إليه وما يتم البحث والدراسة للوصول الى ان تتم تجربته كنموذج عملى في مراكز ابحاث متخصصة ومن بعد التطبيق على نطاق واسع:

1. ادخال التكنولوجيات الحديثة من تكنولوجيا المعلومات والاتصالات والذكاء الاصطناعى والتكنولوجيا الالكترونية وانترنت الاشياء وتكنولوجيا “بايونيكس”، فقد تم تحقيق عددا كبيرا من انواع الاطراف الصناعية، ولكن أيضا تطوير مجالات الرعاية الصحية والنفسية لفاقدى الاطراف.

2. الامتدادات التكنولوجية التي من شأنها أن تجعل هذه الأجهزة المساعدة أكثر بكثير من مجرد استبدال لأطرافهم، بحيث مثلا أن تشعر اليد الصناعية بأنها داة تشعر وكأنها امتداد للجسم.

3. يمكن للمستقبل أن يتوقع أن يكون لدى الأطراف الصناعية حركات طبيعية أكثر، مما يعني أن المبتورين سيكون لديهم مشاكل أقل في التعامل معها.

4. تقدم آخر في ابحاث الأطراف الصناعية ينطوي على المواد التي تستخدم، مما جعلها مع مرور الوقت أخف وزنا وامتن.

5. استخدام التكنولوجيا المتطورة لإنشاء أطراف الكترونية ذات وظائف عالية، وبأسعار معقولة وشخصية.
6. استخدام تكنولوجيات جديدة مثل المسح ثلاثي الأبعاد والطباعة ثلاثية الأبعاد لإحداث ثورة في تصميم الأطراف الصناعية وعمليات تركيبها، مما يجعل الحياة أسهل لكل من المبتورين والأطباء.
7. امكانيات إلحاق أجهزة الاستشعار بالجلد للكشف عن حركات العضلات لدى المستخدم، والتي يمكن استخدامها للتحكم، مثل ما في اليد وفتح وإغلاق الأصابع.
8. من المتوقع أن تستمر الابحاث والدراسات فى مجال الأجهزة التعويضية التي تعمل بالطاقة الكهربائية.
9. يحاول الباحثون في مجال علم الأحياء الحيوي حاليا تطوير المزيد من الأجهزة الإلكترونية الحيوية، فهذه الأطراف ليست فقط أخف وأصغر ولكنها تشتمل على تكنولوجيا أكثر تقدما من أجل دمج هذه الأجهزة الميكانيكية مع الكائنات البيولوجية مثل العضلات البشرية والعظام والجهاز العصبي المركزي.
10. العمل على ظهور أطراف الكترونية متحكم فيها بالذهن، والتي تدمج الأطراف الصناعية وأنسجة الجسم بما في ذلك الجهاز العصبي، فهذه الأطراف الإلكترونية المتقدمة للغاية قادرة على استقبال الأوامر من الجهاز العصبي الذي يسمح للطرف الالكترونى بتكرار اللحظة الطبيعية عن كثب بطريقة أكثر طلاقة.

11. يساعد التقدم في التكنولوجيا على إنشاء الأطراف الصناعية الوظيفية لأولئك الذين يحتاجون إليها.
12. أدت التطورات البحثية الى ذراع إلكترونية تستجيب لأفكار المستخدم التي تمكنه من محاكاة جميع الحركات تقريبا كما لو كانت حقيقية.
13. أحد التطورات الأكثر بروزا التي تم إنجازها مؤخرا هو المفصل الذي يتم التحكم فيه بواسطة المعالجات الدقيقة، ليتطابق تلقائيا مع الاحتياجات الفريدة للفرد، وأحد الأمثلة على ذلك هو كيفية قدرة الساق الاصطناعية على استخدام مفصل يتم التحكم فيه بواسطة المعالجات الدقيقة والذي يتوافق تلقائيا مع أنماط السير الخاصة بالفرد، مما يسمح لحركة أكثر طبيعية للساق.
14. لقد ابتكر العلماء جلدا اصطناعيا ذكيا ممتدا ودافئا مثل الجلد الحقيقي، وهو مزدحم بأجهزة استشعار صغيرة يمكنها التقاط مجموعة متنوعة من الإشارات البيئية مثل الحرارة والضغط والرطوبة، وقد تم التوصل الى تغطية بعض الأطراف الصناعية بجلد يبدو وكأنه لحم بشري، وهذا يوفر ما يشبه المظهر الطبيعي حيث في معظم النواحي يمكن أن يجعلها غير مميزة عن الأطراف الطبيعية.

15. طورت في السنوات الأخيرة ذراعا صناعية يمكن التحكم فيها من خلال استخدام عقل الفرد، حيث يتم إرسال الإشارات من الدماغ مباشرة إلى الأطراف الصناعية.

16. كان لعملية الطباعة ثلاثية الأبعاد تأثيرا كبيرا في طريقة تصميم وتصنيع الأجهزة المساعدة، مثل الأطراف الصناعية فعلى الرغم من أن معظم هذه الأطراف الصناعية المطبوعة ثلاثية الأبعاد هي سليمة من الناحية الهيكلية ومرضية من الناحية الجمالية، إلا أنها ما زال الاحتياج للكثير من الامتدادات التكنولوجية التي من شأنها أن تجعل هذه الأجهزة المساعدة أكثر بكثير من مجرد استبدال للأطراف المبتورة.

اخيرا على الرغم من أن العلماء قد حققوا بالفعل تقدما كبيرا في مجال العلوم والتكنولوجيات ذات العلاقة والارتباط بالاطراف الصناعية، إلا أن الطريق ما زال طويلا، ومع مرور الوقت أصبحت الأطراف الصناعية المستخدمة اليوم أكثر تقدما بفضل الأبحاث التي أجريت باستخدام تكنولوجيا الأطراف الصناعية، مما ساهم في التحسن في الأداء وانخفاضا في خطر الإصابة، ومع ذلك يواصل الباحثون والمختصون البحث عن طرق لتحسين وظائف وراحة هذه الأجهزة، مع ملاحظة ان التقدم فى التكنولوجيا مع الأطراف الصناعية على مر السنين بفضل قدر كبير من الأبحاث التي تم الحصول عليها من خلال رعاية المصابين في الحروب والنزاعات والحوادث لدى الدول التى تعطى اولوية لمواطنيها.

الأطراف الصناعية الذكية التي تتميز بأجهزة استشعار مختلفة تكون في الغالب صلبة وسهلة الكسر، وبالتالي لا تتمتع بمرونة الأطراف الفعلية، وهذا ما يأمل علماء من الولايات المتحدة وكوريا الجنوبية معالجتها، وقد تمكنوا من التوصل إلى بشرة اصطناعية ذكية صممت لتقليد كل من القدرة على التمدد والقدرات الحسية عالية الدقة للبشرة البشرية.

ونقطة هامة اخرى ما يتعلق بالتكنولوجيا البيولوجية الالكترونية والتى تعتبر من الاحدث في استخدام الأجهزة الإلكترونية والأجزاء الميكانيكية لمساعدة البشر مفقودى الاطراف في أداء مهام الاطراف المفقودة، وذلك بوجود هياكل تشريحية أو عمليات فيزيولوجية يتم استبدالها أو تحسينها بمكونات إلكترونية أو ميكانيكية.