موضوع: اليد الصناعية السايبرنيتيكية Cyber Hand 10/31/2010, 11:37
بسم الله الرحمن الرحيم
يوجد بين كل مليون شخص في العالم نحو 390 فقدوا أطرافاً ، ويمتلكون أو قد لايمتلكون أطراف تعويضية بديلة، وفي دول الاتحاد الأوربي ما يقترب من 156 ألف شخص يعيشون بأطراف تعويضية. وللأسف لا تزال مطحنة الحروب تزيد من هذه المأساة العالمية .....
تشير المصادر إلى ان التصميم الحقيقي للاطراف الصناعية قد بدأ في عام 1529م عندما صمم احد الجراحين قدما صناعية لمساعدة المحاربين الذين فقدوا بعض اطرافهم خلال الحروب ، غير ان فكرة استخدام طرف صناعي تعود الى القرن الخامس قبل الميلاد عندما قام احد اسرى الحرب بقطع ساقه لكي يهرب من سلاسل السجن ، ثم شاهده الناس يسير ، وقد دهشوا لذلك وعندما دققوا النظر وجدوا انه استخدم طرفا خشبيا !!!!!
ومنذ ذلك التاريخ أخذ الانسان يهتم بهذا الجانب فمن القدم الخشبية الى تطورات هائلة دخلت فيها كل اشكال التكنلوجيا ففي السنوات الاخيرة توصل الانسان الى اكتشاف اطراف تعمل على التقنيات الالكترونية بعدما زودت بأجهزة استشعار حساسة للحرارة واللمس ، كذلك يمكن ربطها بالجهاز العصبي مباشرة، حيث يستطيع المعاق تحريكها بواسطة التفكير فقط .
بدأت مراحل هذا المشروع العلمي الذي يجمع ما بين الطب والتكنولوجيا في مايو 2002م .... ويهدف إلي صناعة نوع فريد من الأطراف الصناعية عالية التعقيد والمميزات ، تُمكن الإنسان باستخدامها من الإحساس بما تلمسه اليد الصناعية المثبتة بدل من تلك المبتورة Amputation، وأيضاً التمكن من استخدامها في عمل نفس الأمور التي بإمكان اليد أن تقوم بها من الحركة والتقاط الأشياء والكتابة والضرب على الآلة الكاتبة وغيرها من المهارات.
فاليد الصناعية Bionic Hand تستطيع ان تزود المعاق Amputee بعناصر حس طبيعية، خاصة اللمس والحرارة وقوة القبضة عن طريق الاشارات الكهربائية العضلية Myoelectrical Signals التي تصدرها عضلات الذراع الموصلة بالاطراف الصناعية ، حيث يتم توصيل الألياف العصبية Neurofibers الموجودة عند حد البتر في الذراع بأقطاب كهربائية متخصصة Electrodes إلى نظام إثارة و إستشعار عصبي Neural Interface ......
يصطلح على اليد الجديدة بالـ "Cyber Hand" وهي مصممة بتقنيات عالية ومميزة .... لان لكل اصبع جهازاً خاصاً بها مع دورة كهربائية منفصلة اضافية، ونظاماً الكترونياً منفصلاً يسمح للمريض باستخدام كل اصبع بشكل منفرد، اضافة الى ذلك فان لكل اصبعاً جهازا حركيا خاصا بها ومجموعة من المفاصل الدقيقة الشبيهة بالمفاصل الطبيعية ، ومن ثم ترسل الإشارات العصبية إلى الدماغ ويتم تنفيذ الأوامر الصادرة منه ليتمكن المريض من تحريك أصابع يده الجديدة ( بصورة مستقلة ) والإحساس باللمس بشكل واقعي ......
إن التحدي الكبير في مشروع إنجاز هذه اليد هو كيفية إنتاج أجهزة الكترونية دقيقة وأدوات حركية بحجم صغير جدً لا تأخذ أكثر من حجم اليد الاصلية، هذا بالإضافة الى أنه يجب الا تكون وزن اليد الصناعية أكثر من 600 غرام، وهذا الوزن شبيه بالوزن الطبيعي لليد الحقيقية، اضافة الى ذلك يبحث العلماء عن طرق حديثة لتحديث الجهاز الالكتروني لهذه اليد ووصلها بالجهاز العصبي للانسان، وبالأخص أعصاب الذراع الرئيسية الثلاثة العصب الناصف Median Nerve والعصب الزندي Ulnar Nerve والعصب الكعبري Radial Nerve.... بحيث ستلعب عملية الوصل هذه دوراً بارزاً في إنتاج نظام تداخلي جديد بين الأنسان من جهة والآلة من جهة أخرى ، مما سيساعد نجاح هذا التداخل في إنتاج تقنية جديدة من اجل وصل الاعصاب بالاطراف المشلولة واعادة الحركة للذين تعرضوا للشلل في الاطراف السفلية Lower Limbs Paralysis ، والاهم من ذلك هي الاعصاب الحسية Sensory Nerves التي تعطي الانسان معلومات بالطريق الراجع ، اي يمكن ان ترشد اليد الجديدة الدماغ الى موقع الاشياء عن طريق حاسة اللمس، كذلك يمكن ان تحذر اليد من خطورة السوائل من خلال معرفة درجة حرارتها ، وذلك على غرار اليد الطبيعية.
مؤخرا أعلن أن علماء من ألمانيا وأسبانيا وإيطاليا والدانمارك تحت إشراف البروفسور Paolo Dario والبروفسورة Maria Caruza قد أتموا أجزاء مهمة ومثيرة للإعجاب من المشروع ، عبر إنتاج يد ذات خمسة أصابع كاملة الإحساس، ولديها 16 درجة من حرية الحركة DOF بفضل آلية عمل ستة محركات صغيرة Actuating Motors ، ولدى كل أصبع من الأصابع الخمسة نظام مفصلي متناسق مع حركة مفاصل الأصابع الباقية لليد، والأهم هو التوصل إلي صناعة إبهام في مقابل الأصابع الأربعة يُمكن اليد من القيام بحركات التقاط متنوعة.
لقد قام العلماء بالاستفادة من مفهوم كيفية حركة اليد الحقيقية ، حيث تعمل العضلات تحت توجه الأعصاب الناقلة لأوامر الدماغ على التحكم في حركات المفاصل في الأصابع عبر سحب أوتار ملتصقة في مناطق متعددة حول المفاصل مهما كان صغر حجمها. واعتمدوا في حركة واحساس يد سايبر الصناعية نفس التقنية والفكرة باستخدام كوابل Cables / Tension من مادة التفلون يتم سحبها بمحركات تعمل بالكهرباء على مفاصل صناعية ثلاثة في كل أصبع، الأمر الذي يُعطي مجالاً متناغماً أوسع في الحركة وحرية القيام بها للأصابع عند التقاط الأشياء أو إحكام الإمساك بها ضمن توازن دقيق، أو بعبارة أخرى اكتسابها خبرة ذاتية للالتقاط أو إحكام الإمساك Prehension Activities.
وتستخدم التركيبات التكنولوجية داخل اليد الصناعية نوعين من الإحساس العصبي للإنسان في أدائها للحركات، فالنوع الأول هو إحساس المرء بأجزاء جسمه بالنسبة لموقعها بين بقية أجزاء الجسم الأخرى، كإحساسه بقبضة اليد حينما تتجمع الأصابع فيها أو عكس ذلك حينما تستقيم مفاصل الأصابع وغيرها من حركات الوضعية للأصابع. والنوع الثاني هو ما يشمل اللمس والسمع والطعم وغيرها من الحواس الخمس ...... ولذا فإن الجزء التقني المتعلق بالإحساس العصبي ضمن قدرات هذه اليد الصناعية هو لب المشروع وأساسه ليشمل قدرات إدراك الضغط والقوة والزاوية التي عليها المفصل واللمس وغيرها ....
أعزائي ... بعد هذة المقدمة ( البسيطة و الطويلة نسبياً ) ، والتي أقتبست بعضها من " مجلـــة ضـــاد العلميـــــة " ، أقدم لكم في الرابط التالي شرح أكثر تفصيلاً و توضيحاً حول هذا الموضوع الرائع والمهم .....
دكتورة.م انوار صفار Admin
تاريخ التسجيل : 04/04/2010 البلد /المدينة : bahrain
بطاقة الشخصية المجلة:
موضوع: رد: اليد الصناعية السايبرنيتيكية Cyber Hand 10/31/2010, 12:16
مقال اكثر من رائع شكرا لك مها
بختة المراقب العام المميز
تاريخ التسجيل : 16/04/2010
بطاقة الشخصية المجلة: 50
موضوع: رد: اليد الصناعية السايبرنيتيكية Cyber Hand 10/31/2010, 14:50
بارك الله فيك مها على المعلومات
مريم مشرف
تاريخ التسجيل : 04/04/2010
موضوع: رد: اليد الصناعية السايبرنيتيكية Cyber Hand 11/1/2010, 11:38
معلومات مهمة فعلا شكرا لك
خالدفايز المراقب العام المميز
تاريخ التسجيل : 07/10/2010
بطاقة الشخصية المجلة: 0
موضوع: رد: اليد الصناعية السايبرنيتيكية Cyber Hand 11/1/2010, 20:46
تحية طيبة مساء الخير
اولا اشكرك لهذا الطرح الجميل ثانيا كفانا الله وأياكم شر المصيبة
ولكن طرح جميل اللهم نسألك علم لا يضر وينفع وفيه الخير لسائر عبادك
هكذا الدنيا تسير
مها عضوماسي
تاريخ التسجيل : 30/08/2010
موضوع: رد: اليد الصناعية السايبرنيتيكية Cyber Hand 11/5/2010, 14:35
شكرا لمروركم الجميل الدكتورة وبختة مريم وخالد فعلا الله يبعد السوء عن الجميع
جمال1982 مراقب عام
تاريخ التسجيل : 22/05/2010 العمر : 45
بطاقة الشخصية المجلة: 50
موضوع: رد: اليد الصناعية السايبرنيتيكية Cyber Hand 11/18/2010, 19:43
حقا موضوعك جميل ومميز مشكورة مها على المعلومات القيمة وبارك الله فيك
مها عضوماسي
تاريخ التسجيل : 30/08/2010
موضوع: رد: اليد الصناعية السايبرنيتيكية Cyber Hand 11/19/2010, 13:29
شكرا لمرورك جمال
بثينة الزعبي المراقب العام المميز
تاريخ التسجيل : 18/02/2012 العمر : 68 البلد /المدينة : النمسا / فيينا
موضوع: رد: اليد الصناعية السايبرنيتيكية Cyber Hand 11/27/2013, 00:00
مقال قيم ومعلومات مهمة ومفيدة, شكراً لك
واستخدم العلماء نوعاً دقيقاً من الأقطاب الكهربائية للتوصيل بين الأجزاء الصناعية في محركات المفاصل وبين الأعصاب الطبيعية عند حدود طرف بتر اليد.
ويعتبر المشروع عند نجاح تطبيقاته بداية لتوسيع استخدام التكنولوجيا الدقيقة في معالجة اضطرابات الأمراض العصبية الأخرى، وبشكل منفصل عن نظام الأطراف الصناعية.
ثورة في تقنية الاطراف الالكتروحيوية
تمكن علماء بريطانيون من التغلب على واحدة من أعظم التحديات في الطب الحديث بتطوير تقنية جديدة كلفتها أقل من التقنية المستخدمة حاليًّا، وتسمح للجلد بالانثناء مع المعدن دون إحداث أية التهابات أو آلام، الأمر الذي يجعل مستقبل زرع الأطراف الصناعية والتعويضية أكثر إشراقًا.
ويتوقع فريق العلماء البريطانيين أن تقودهم التقنية الجديدة التي تحمل اسما مختصرًا هو ITAP، إلى تطوير أطراف صناعية تعويضية وظيفية تؤدي عملها بشكل كامل ومرتبطة بالجهاز العصبي للشخص المنزرعة فيه ويتحكم هو فيها تمامًا.
وأطلق على التقنية الجديدة اسم Intraosseous Transcutaneous Amputation Prosthesis، وهو مصطلح تركيبي يحمل معنى طرف بديل تعويضي لطرف مبتور يتم زرعه عبر الجلد في العظم.
وتنطوي التقنية على غرس معدن ليتصل بعظام المريض مخترقًا الجلد الذي يغطي العظم، ويمكن لذلك الطرف التعويضي أن يتم توصيله بآلة تمكنه من تلقي الإشارات العصبية من المريض المنزرعة فيه للتحرك وفق إرادته.
وجاءت هذه النقلة في العلوم والتقنيات المرتبطة بالأطراف التعويضية بعد ملاحظات ومشاهدات لفريق علمي من مركز الهندسة الحيوية الطبية بـ"لندن يونيفرستي كولدج" تركزت على قرون الأيائل الجبلية التي تغطي الجلد.
ولن يقتصر التوصل لزرع طرف تعويضي مباشرة بالهيكل العظمي للمريض على اختراق الجلد دون إحداث التهابات، ولا على تلافي عدم الراحة والقلق والإزعاج الذين يحس بهم شخص المركب له أطراف تعويضية تقليدية، وإنما سيساعد على خفض التكاليف الطبية التي تجرى لمثل تلك العمليات، فضلاً عن الاستغناء عن الحاجة الدائمة لإعادة تثبيت الطرف الذي ينخلع بسبب حركة المريض، وكلا الأمرين يتسبب في معاناة بالغة وضغط هائل على المريض.
ومن المتوقع أن تلعب تقنية ITAP دورًا مفصليًّا في الجيل التالي من الأجهزة والأطراف التعويضية، فهي ناجحة بدرجة عالية بسبب كونها تشغل أطرافًا صناعية ذكية تعويضية تحت سيطرة المريض وجهازه العصبي.