برای حرکت‌دادن یک پای مصنوعی، دانستن اینکه عضله «فعال شده» همیشه کافی نیست؛ دستگاه باید بفهمد عضله چقدر کوتاه یا بلند شده و با چه سرعتی حرکت می‌کند. پژوهشی که پنجشنبه ۲۹ اکتبر ۲۰۲۶، برابر با ۷ آبان ۱۴۰۵، در نشریه Nature Sensors منتشر شد، راهی مغناطیسی برای خواندن همین اطلاعات آزموده است. نتیجه امیدوارکننده است، اما هنوز نباید آن را به معنای عرضه یک پروتز تازه یا بازگشت کامل توان حرکت دانست.
به گزارش آسیانیوز ایران، پژوهشگران مؤسسه فناوری ماساچوست، ام‌آی‌تی (MIT)، سامانه‌ای ساخته‌اند که حرکت مهرههای مغناطیسی کوچکِ کاشته‌شده در عضله را با حسگرهای روی پوست دنبال می‌کند. در مقاله اصلی، این سامانه در سه فرد دارای قطع عضو زیر زانو بررسی شده و در بیشتر معیارهای آزموده‌شده، عملکرد آن هم‌سطح یا بهتر از روش‌های الکتریکی مقایسه‌ای بوده است.
مهرههای سه‌میلی‌متری چه کاری انجام می‌دهند؟
روش موسوم به مگنتومیکرومتری (magnetomicrometry) از تغییر فاصله میان آهن‌رباهای کاشته‌شده استفاده می‌کند. وقتی عضله جمع یا کشیده می‌شود، فاصله مهره‌ها هم تغییر می‌کند؛ حسگر بیرونی این جابه‌جایی را می‌خواند و سامانه از آن، اطلاعاتی درباره طول و سرعت حرکت عضله به دست می‌آورد.
قطر مهرههای این پژوهش سه میلی‌متر است. بر اساس مقاله، آرایه حسگر نصب‌شده روی پوست می‌تواند حرکت عضله را با تفکیک‌پذیری کمتر از یک میلی‌متر و تا عمق شش سانتی‌متری دنبال کند. «بی‌سیم» در اینجا به خواندن اطلاعات از بیرون بدن اشاره دارد، نه اینکه هیچ مداخله‌ای لازم نباشد؛ خود مهره‌ها باید در عضله کاشته شوند.
چرا فقط خواندن سیگنال الکتریکی کافی نیست؟
در بسیاری از رابط‌های کنترل پروتز، الکترودها فعالیت الکتریکی عضله را اندازه میگیرند. گزارش ام‌آی‌تی توضیح می‌دهد که این سیگنال همیشه معادل دقیقی برای حرکت مکانیکی عضله نیست؛ تعریق یا دریافت پیام عضله‌های اطراف هم می‌تواند اندازه‌گیری سطح پوست را دشوار کند. مسیر تازه به‌جای اتکا به آن نشانه غیرمستقیم، فاصله و حرکت را دنبال می‌کند.
کریستوفر شلال (Christopher Shallal) و کامرون تیلور (Cameron Taylor) نویسندگان اصلی مشترک مقاله‌اند و هیو هر (Hugh Herr) نویسنده ارشد آن است. هدف تیم، فراهم‌کردن ورودی دقیق‌تر برای کنترل اندام رباتیک است؛ نه اینکه صرف وجود آهن‌ربا، همه مسائل پیچیده ساخت و استفاده از یک اندام مصنوعی را حل کند.
آزمایش روی سه نفر بود؛ نه آزمون راه‌رفتن با پروتز
مهم‌ترین مرز این خبر همین‌جاست: شرکت‌کنندگان در آزمون گزارش‌شده، پروتز به پا نداشتند. آنان با حرکت عضله‌های باقیمانده، نشانگری را روی نمایشگر به سمت هدف هدایت می‌کردند. پژوهشگران از این تکلیف مجازی برای مقایسه روش مغناطیسی با الکترودهای کاشته‌شده و الکترودهای سطح پوست استفاده کردند.
هر سه نفر نیز جراحی خاصی موسوم به رابط عصبی‌عضلانی آگونیست–آنتاگونیست (AMI) داشتند؛ روشی که ارتباط جفت‌عضله‌ها را در اندام باقیمانده حفظ یا بازسازی می‌کند. بنابراین نتیجه این گروه کوچک را نمی‌توان بی‌واسطه به همه افراد دارای قطع عضو تعمیم داد.
فاصله یک دستاورد آزمایشگاهی تا زندگی روزمره
ام‌آی‌تی می‌گوید بررسی بزرگ‌تری برای ارزیابی کنترل واقعی پروتز با این اندازه‌گیری‌ها در حال انجام است. به بیان ساده، پژوهش حاضر نشان می‌دهد اطلاعات عضله را می‌توان به شیوه‌ای دقیق‌تر خواند؛ پرسش بعدی این است که این مزیت در استفاده واقعی و برای افراد بیشتر چگونه عمل خواهد کرد. این دو مرحله، یک نتیجه واحد نیستند.
در بحث پروتز و خدمات ارتوپدی فنی نیز باید میان فناوری پژوهشی و خدمات در دسترس تفاوت گذاشت. این خبر، معرفی روش درمانی آماده یا توصیه برای تغییر پروتز فعلی نیست و زمان عرضه عمومی یا هزینه این سامانه را مشخص نمی‌کند.
جمع‌بندی روشن است: مهرههای کوچک مغناطیسی در یک مطالعه انسانی محدود، برای خواندن حرکت عضله و کنترل یک تکلیف مجازی نتایج امیدوارکننده‌ای داشته‌اند؛ اثبات کارایی گسترده در زندگی روزمره هنوز مسیر جداگانه‌ای می‌خواهد. شما در خبرهای فناوری توانبخشی، چه پرسشی را مهم‌تر می‌دانید؟ دیدگاه خود را در کادر نظر پایان خبر بنویسید.
پرسش‌های رایج: