इंजीनियर्स ने बायोनिक आर्म विकसित किया जो रोगियों में प्राकृतिक व्यवहार को बहाल करता है

क्लीवलैंड क्लिनिक के शोधकर्ताओं ने एक नए बायोनिक आर्म को विकसित किया है जो ऊपरी अंग विच्छेदन वाले रोगियों में प्राकृतिक व्यवहार को बहाल करता है। यह तकनीक अपनी तरह की पहली है, और शोध को साइंस रोबोटिक्स में प्रकाशित किया गया है।

अंतर्राष्ट्रीय शोध टीम ने बायोनिक सिस्टम में तीन महत्वपूर्ण कार्यों को मिलाया है: सहज मोटर नियंत्रण, स्पर्श और ग्रिप काइनेस्थेसिया। तीनों में से अंतिम हाथ खोलने और बंद करने की संवेदना है।

टीम, जिसका नेतृत्व क्लीवलैंड क्लिनिक ने किया था, में अल्बर्टा विश्वविद्यालय और न्यू ब्रुन्सविक विश्वविद्यालय के शोधकर्ता भी शामिल थे।

पॉल मारास्को, पीएचडी, लीड अन्वेषक और क्लीवलैंड क्लिनिक लर्नर रिसर्च इंस्टीट्यूट के बायोमेडिकल इंजीनियरिंग विभाग में एसोसिएट प्रोफेसर हैं।

“हमने एक मानक-देखभाल प्रोस्थेटिक को इस जटिल बायोनिक सिस्टम के साथ संशोधित किया है जो पहनने वालों को अपने प्रोस्थेटिक आर्म को अधिक सहजता से चलाने और स्पर्श और गति की संवेदना को एक ही समय में महसूस करने में सक्षम बनाता है,” डॉ मारास्को ने कहा। “ये निष्कर्ष ऊपरी अंग विच्छेदन वाले लोगों को प्राकृतिक आर्म कार्य की पूर्ण बहाली प्रदान करने की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम हैं।”

बायोनिक सिस्टम

विकसित किया गया नया सिस्टम प्रोस्थेटिक आर्म में एक न्यूरल-मशीन इंटरफेस में एक समय में तीनों संवेदी और मोटर कार्यों का परीक्षण करने वाला पहला है। न्यूरल-मशीन इंटरफेस पहनने वाले के अंग तंत्रिकाओं से जुड़ सकता है, और यह रोगियों को मस्तिष्क से प्रोस्थेटिक तक तंत्रिका आवेग भेजने और पर्यावरण से भौतिक जानकारी प्राप्त करने में सक्षम बनाता है, जो उनके मस्तिष्क में उनकी तंत्रिकाओं के माध्यम से वापस भेजी जा सकती है।

कृत्रिम आर्म में द्विदिशीय प्रतिक्रिया और नियंत्रण है, और यही पहनने वालों को कुछ कार्यों को अक्षम व्यक्तियों के समान प्रदर्शन करने में सक्षम बनाता है।

डॉ मारास्को लेबोरेटरी फॉर बायोनिक इंटीग्रेशन का नेतृत्व करते हैं।

“शायद हम जो सबसे अधिक उत्साहित थे वह यह था कि वे निर्णय लेते थे, निर्णय लेते थे और अपनी गलतियों के लिए गणना और सुधार करते थे जैसे कि कोई विच्छेदन नहीं हुआ था,” डॉ मारास्को ने कहा। “नए बायोनिक अंग के साथ, लोगों ने एक प्राकृतिक हाथ की तरह व्यवहार किया। सामान्य तौर पर, ये मस्तिष्क व्यवहार विच्छेदन वाले और बिना विच्छेदन वाले लोगों के बीच बहुत अलग होते हैं।”

बायोनिक आर्म का परीक्षण

बायोनिक आर्म का परीक्षण दो अध्ययन प्रतिभागियों पर किया गया था जिन्हें ऊपरी अंग विच्छेदन हुआ था। व्यक्तियों ने पहले लक्षित संवेदी और मोटर पुनर्संयोजन किया था, जो अम्पुटेटेड तंत्रिकाओं को शेष त्वचा और मांसपेशियों में पुनर्निर्देशित करता है ताकि एक न्यूरल-मशीन इंटरफेस स्थापित किया जा सके।

शोधकर्ताओं को अब इस काम को आगे बढ़ाने की आवश्यकता है क्योंकि अध्ययन का आकार इतना छोटा था।

प्रतिभागियों ने उन कार्यों को करते हुए उन्नत प्रोस्थेटिक पहनी थी जो मूल व्यवहारों को प्रतिबिंबित करते थे, या जिन्हें हाथ और आर्म कार्य की आवश्यकता होती थी। शोधकर्ताओं ने तब उन्नत मूल्यांकन उपकरणों के माध्यम से प्रदर्शन का मूल्यांकन किया और पाया कि प्रतिभागियों की मस्तिष्क और व्यवहार रणनीतियों में परिवर्तन आया। वे तब अक्षम व्यक्ति के समान थे।

प्रतिभागी प्रोस्थेटिक को देखे बिना व्यवहार कर सकते थे और अपनी गलतियों के लिए अधिक प्रभावी ढंग से सुधार कर सकते थे।

“पिछले एक दशक या दो में, प्रोस्थेटिक्स में प्रगति ने पहनने वालों को बेहतर कार्यक्षमता हासिल करने और अपने दैनिक जीवन को स्वयं प्रबंधित करने में मदद की है,” डॉ मारास्को ने कहा। “पहली बार, ऊपरी अंग विच्छेदन वाले लोग फिर से एक सक्षम व्यक्ति की तरह ‘सोच’ सकते हैं, जो प्रोस्थेटिक पहनने वालों को दैनिक जीवन में सीमाहीन पुनः एकीकरण के नए स्तर की पेशकश करने का वादा करता है।”