«پای بیونیک» پیشرفته‌ترین پای مصنوعی هوشمند

 به نقل از گاردین، آزمایش‌های انجام شده نشان می‌دهند که در افرادی که به قطع عضو دچار هستند، پای بیونیک، باعث سهولت در راه رفتن می‌شود. کنترل پای مصنوعی هوشمند توسط ذهن انسان منجر به راه رفتن طبیعی‌تر و حرکتی پایدار بر روی پله‌ها و زمین‌های ناهموار می‌شود.

این پیشرفت جدید به فرد این امکان را می‌دهد تا تنها با استفاده از ذهن و افکار خود، پای پروتز شده را خم کرده و حرکت دهد. این امر منجر به راه رفتن طبیعی‌تر و حرکتی پایدار در پله‌ها و زمین‌های ناهموار و نیز افزایش ۴۱ درصدی سرعت حرکت در مقایسه با پروتزهای سنتی شده است.  

پای بیونیک با فعالیت عضلات موجود در پای بیمار کار می‌کند و از این سیگنال‌ها برای کنترل مچ پا با انرژی الکتریکی استفاده می‌کند.

پروفسور Hugh Herr، یکی از مدیران مرکز بیونیک در موسسه فناوری ماساچوست(MIT) و  نویسنده ارشد این مطالعه می‌گوید: «تاکنون هیچ روشی برای ایجاد یک راه رفتن طبیعی از طریق کنترل ذهن وجود نداشته است و در روش کنونی (بیونیک)، این سیستم عصبی انسان است که حرکت را کنترل می‌کند، نه یک الگوریتم کنترل شده رباتیک.

 این پژوهشگر افزود: افراد با پای بیونیک علاوه بر اینکه می‌توانند روی یک سطح صاف راه بروند، می‌توانند به پیاده‌روی‌های طولانی یا رقص نیز بپردازند، چرا که آن‌ها بر روی حرکات خود کنترل کامل خواهند داشت.

در آزمایشی که نتایج آن در Nature Medicine منتشر شده است، هفت بیمار با پای بیونیک با هفت بیمار دیگر با قطع عضو مقایسه شدند. افراد با پای بیوتیک، درد کمتر و نیز آتروفی عضلانی کمتری را پس از جراحی به منظور کنترل پای بیونیک و اتصال طبیعی بین عضلات پا، گزارش کردند. علاوه بر این، این بیماران بیشتر احساس می‌کردند که اندام مصنوعی آن‌ها بخشی از بدن آن‌هاست.

در یک پروتزی که توسط ذهن کنترل نمی‌شود، بیمار آن پروتز را به عنوان یک شی و ابزار می‌بیند، مانند احساس نجار به چکش خود، اما زمانی که فرد بتواند مستقیماً حرکت پروتز را کنترل و احساس کند، او پروتز را بخشی از آناتومی و اندام خود می‌داند.

برای داشتن پای بیونیکی، بیماران تحت نوع جدیدی از جراحی قطع عضو قرار می‌گیرند که آن رابط میونورال آگونیست-آنتاگونیست (AMI) نامیده می‌شود. هدف این جراحی حفظ دو جفت اتصال عضلانی است که در یک پای سالم، برای خم کردن و مایل کردن پا به پهلو استفاده می‌شود.

در طول یک آمپوتاسیون معمولی (جراحی جهت قطع قسمتی از اندام)، این اتصالات قطع می‌شوند، اما در جراحی AMI، ماهیچه‌های باقی‌مانده دوباره به هم متصل می‌شوند. این بدان معناست که حتی اگر پای بیمار از بین رفته باشد، می‌توان انقباضات عضلانی او را با استفاده از یک الگوریتم به حرکات مچ پا با انرژی الکتریکی تبدیل کرد.

تیم دانشگاه MIT امیدوار است که در عرض پنج سال آینده یک نسخه تجاری از پای بیونیکی در دسترس قرار بگیرد تا بیماران بیشتری بتوانند از آن بهره‌مند شوند. این پیشرفت منجر به برداشتن گامی مهم و موثر در زمینه مراقبت‌های بالینی برای بسیاری از بیماران در سراسر جهان خواهد بود.