ترکیب تخیلی انسان و ماشین در دنیای واقعی

دست بیونیک، یک پروتز دست مصنوعی است که از یک فناوری انقلابی بهره می‌برد. این پروتز دست مستقیما به استخوان‌ها، ماهیچه‌ها و اعصاب فرد متصل شده و در نقش یک رابط میان انسان و ماشین عمل می‌کند و به هوش مصنوعی این امکان را می‌دهد تا سیگنال‌های مغز را به حرکات دقیق و ساده ترجمه کند.

کارین، یک زن ۵۰ ساله سوئدی است که پروتز دست بیونیک برای او استفاده شده است. او حالا حس لامسه محدودی دارد و می‌تواند هر پنج انگشت دست مصنوعی خود را با میزان موفقیت ۹۵ درصد حرکت دهد.

او در طول بیست سال اخیر و بعد از قطع شدن دست راستش، با یک دست زندگی می‌کرد و حالا می‌تواند با بهره‌گیری از این پروتز، ۸۰% کارهای روزمره‌اش از جمله تهیه غذا، برداشتن وسایل، باز و بسته کردن زیپ کیف و لباس‌ها و چرخاندن دستگیره در را انجام دهد.

به علاوه بعد از انجام جراحی برای قرار دادن پروتز دست ، درد طاقت‌فرسایی که کارین در دستش داشت و حس می‌کرد که دستش در داخل چرخ گوشت قرار گرفته، به میزان قابل توجهی کاهش یافته است. او در این رابطه می‌گوید:« من کنترل بهتری روی پروتز دستم دارم و مهمتر از همه، درد دستم خیلی کم شده ؛ در نتیجه به داروی کمتری نیاز دارم.»

محصول همکاری دانشمندان بین‌المللی

تیمی بین‌المللی از مهندسان که برروی این دست بیونیک کار کرده بودند، اخیرا خبر موفقیت عمل جراحی کارین را در مجله Science Robotics منتشر کردند. این محققان که از کشورهای سوئد، ایتالیا و استرالیا هستند، اعلام کردند که این اولین باری است که یک دست رباتیک با الکترودهای داخلی با قابلیت زنده ماندن طولانی مدت برای افراد دچار قطع عضو از ناحیه پائین‌تر از آرنج با موفقیت مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مکس اورتیز کاتالان، مهندس رباتیک و سرپرست این تحقیق در انستیتو بیونیک ملبورن استرالیا و مرکز تحقیقات بیونیک و درد در سوئد، در این باره گفته:« این واقعیت که کارین توانسته از پروتز دست خود به راحتی و به شکلی موثر در فعالیت‌های روزمره‌اش استفاده کند، نشانه امیدوار کننده‌ای است که بر توانایی‌های بالقوه تغییر زندگی با بهره‌گیری از این تکنولوژی جدید برای افرادی که دستشان را از دست داده‌اند، صحه می‌گذارد. »

طبق گفته محققان، سه سال پیش و زمانی که این پروتز برای کارین کار گذاشته شد، این فناوری در نوع خود بی‌نظیر بود و هیچ پروتز دست دیگری در بازار با چنین حسگرهایی وجود نداشت و تا به امروز بیشتر مدل‌های پروتز با الکترودهای حسی در خارج و درست زیر پوست ربات ساخته شده‌اند.

پروتزی که با استخوان ادغام می‌شود

اورتیز کاتالان به این نکته اشاره کرده که در طول دهه گذشته تلاش‌های زیادی شده تا راهکارهایی بر پایه ادغام استخوانی پیدا شود. این بدان معناست که وقتی ایمپلنت در استخوان فرد قرار می‌گیرد، سلول‌های استخوانی به شکل فشرده در اطراف آن رشد می‌کنند.

اورتیز کاتالان دراین باره گفت:« این یکپارچگی آنقدر قوی خواهد بود که می‌توانیم اندام مصنوعی را مستقیما به اسکلت بدن فرد متصل کنیم.» به گفته او، زمانی که این تکنیک با جراحی ترمیمی ترکیب شود، واقعا به معنای ادغام زیست‌شناسی و الکترونیک خواهد بود.

برای ایجاد رابطی برای اتصال پروتز کارین، دو ایمپلنت در استخوان‌های زند زیرین و زند زبرین دست او قرار داده شد و در ادامه یک پیوند عضلانی از پای او به این ایمپلنت‌ها متصل شد تا به ماهیچه‌ها و اعصاب قطع شده در بازوی کارین، چیزی برای اتصال مجدد وجود داشته باشد.

نکته مهم اینجاست که این پیوند عضلانی حاوی الکترودهایی است که به تقویت سیگنال‌هایی که به سمت رابط می‌روند، می‌پردازند.

از آنجا که این پروتز مستقیما به استخوان متصل می‌شود، به گفته محققان استفاده از آن برای بیماران به مراتب راحت‌تر از پروتزهای معمولی خواهد بود. علاوه بر این، از آنجا که الکترودهای حسی، به جای آنکه در خارج تعبیه شده باشند، در داخل دست رباتیک به کار گرفته شده‌اند، تحریک عصبی مستقیم و به شکل مداوم و قابل اعتمادی توسط دست احساس و درک می‌شود.

این تکنولوژی جدید، در مقایسه با پروتزهای معمولی باعث شده تا دقت کارین در به دست گرفتن وسایل تقریبا چهار برابر بهبود یافته است.

این دست پروتزی، "دست میا" نام گرفته و توسط کمپانی ایتالیایی پرنسیلیا که متخصص ساخت دستگاه‌های رباتیک و بیوپزشکی است و توسط کمیسیون اروپا تامین مالی شده، ساخته شده است.

روبرت کلوپاکس، مدیرعامل این موسسه گفته:« ما در انستیتو بیونیکس، از دستاورد تلاش‌های پروفسور اورتیز کاتالان و تیم همکارانش تا به امروز واقعا هیجان‌زده هستیم و به توسعه مداوم نسل بعدی از فناوری اندام بیونیک، به ویژه با توجه به پتانسیل ویژه‌اش برای کمک به تسکین درد اندام‌ها امیدواریم.»

اورتیز کاتالان این روزها در اوکراین مشغول به فعالیت است تا به افرادی که در طول جنگ دچار قطع عضو شده‌اند، خدمت‌رسانی کند.