بعد بتر ساقها..امرأة تستعيد سرعة مشيتها الطبيعية بساق حيوية إلكترونية

دبي، الإمارات العربية المتحدة (CNN)-- تعلمت إيمي بيترافيتا المشي سبع مرات في حياتها.

كانت البداية عندما تعلمت المشي وهي طفلة، ومن ثم بعد إصابتها بحروق أدت إلى بتر ساقها اليسرى في عام 2018.

ومنذ ذلك الحين، خطت بيترافيتا "خطواتها الأولى" باستخدام سيقان اصطناعية مخصصة للجري، والتواجد حول الماء، وارتداء الكعب العالي، والتجديف، والمشي اليومي.

ولكن كانت "خطواتها الأولى" الحديثة مختلفة.

وهذه المرة، تم تزويدها بساق إلكترونية متصلة بدماغها بالكامل، ما سمح لها بالمشي والتحرك مثل أي شخص آخر، ولم تشعر بأي فرق بفضل الساق الجديدة.

صورة لأحد المشاركين في الدراسة أثناء تسلق السلالم باستخدام ساق صناعية جديدة.Credit: Courtesy Dr. Hugh Herr

وقالت بيترافيتا البالغة من العمر 47 عامًا، وهي من ولاية ماساتشوستس الأمريكية: "لم أشعر بأنّ ساقي بُترت.. لقد كانت أسعد لحظة في حياتي".

وكانت بيترافيتا جزءًا من دراسة تتمحور حول إضافات عصبية جديدة يتم التحكم فيها بالكامل عن طريق الجهاز العصبي، أجراها معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.

وبُتِرت ساقها باستخدام تقنية جديدة للاقتران العضلي تُسمى الواجهة العضلية العصبية الناهضة المضادة (AMI)، والتي تحافظ على الإشارات بين العضلات والدماغ.

وتستخدم الإضافات العصبية أجهزة استشعار موضوعة بين موقع البتر المُعاد بناؤه والساق الإلكترونية لنقل الإشارات الكهربائية من الدماغ.

ويسمح هذا للطرف الاصطناعي باستشعار موضعه، وحركته، وإرسال هذه المعلومات إلى المريض مرة أخرى، ما يمنح انطباعًا باستقبال الحس العميق، وهي قدرة الدماغ على استشعار الحركة ذاتيًا، والموقع أيضًا.

وأشارت الدراسة، المنشورة الاثنين في مجلة "Nature Medicine"، إلى أنّ المشاركين الذين خضعوا لعمليات البتر المتخصصة والإضافات العصبية زادوا من سرعة المشي لديهم بنسبة 41% بشكلٍ يتوافق مع نطاقات وقدرات الأشخاص الذين لم يتعرضوا لبتر الساق.

وأوضحت النتائج أيضًا أن التحكم في الطرف الإلكتروني الحيوي ممكن باستخدام 18% فقط من استقبال الحس العميق الطبيعي.

وهذه هي أول ساق إلكترونية حيوية يتم التحكم فيها بالكامل بواسطة الجهاز العصبي البشري لإظهار سرعات وأنماط المشي الطبيعية، بحسب ما ذكره الدكتور هيو هير وهو الباحث والمؤلف الرئيسي للدراسة، والرئيس المشارك لمركز "يانغ" للإلكترونيات الحيوية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.

وقال هير، الذي بُترت ساقيه من تحت الركبة إثر حادث تسلق في عام 1982 إنّه "شعور طبيعي، كما لو أنّ الطرف مصنوع من اللحم والعظم. ويبدو الأمر كما لو أنّ الدماغ المركزي لا يدرك أن الطرف مبتور لأنّ الدماغ يستقبل أحاسيس طبيعية".

وبدأ هير المشروع بعد أن لاحظ صيحة تمثلت في التحكم بالأطراف الصناعية بشكلٍ متزايد عن طريق الخوارزميات الآلية بدلاً من الجهاز العصبي البشري.

ولاختبار الأمر، تم تقسيم 14 مشاركًا إلى مجموعتين وتزويدهم بسيقان إلكترونية حيوية. 

وخضع سبعة منهم لعملية "AMI" الجراحية، بينما لم يخضع نصف العدد الآخر لها.

وأشارت النتائج إلى أنّ الأشخاص الذين خضعوا لعملية بتر من نوع "AMI" تمكنوا من التنقل في بيئات العالم الحقيقي بشكل أفضل، بما في ذلك المنحدرات، والسلالم، والمسارات المزودة بعوائق، وفقًا لما ذكره الدكتور ماثيو جيه كارتي، وهو الجراح الرئيسي الذي شارك في أول عملية " AMI"، والمؤلف المشارك للدراسة الجديدة.

ما وراء الخطوات الأولى

وقالت بيترافيتا إن التقنية تسمح للمستخدمين أيضًا بتبديل السرعات من دون الحاجة لتغيير الأطراف الصناعية، ويقلل ذلك من عناء تبديل الأطراف، ويعيد الشعور بالوضع الطبيعي.

ترتبط استعادة المرء لطريقة المشي الطبيعية بأكثر من مجرد الانتقال من النقطة "أ" إلى النقطة "ب".، إذ اعتبرت بيترافيتا، أن الأمر يتعلق بالدخول إلى المجتمع مجددًا. 

وأوضحت: "هذا يعني أنّ حياتي يمكن أن تبدأ مرة أخرى.. يمكنني الخروج والعيش بالطريقة التي أريدها". 

ورأى أخصائي الأطراف الاصطناعية السفلية والعلوية، ومدير عيادة  "Hanger Clinic" بمدينة نيويورك الأمريكية، جون راينشتاين، أنّ الأطراف الاصطناعية ليست سوى جزء من نتيجة عملية بتر ناجحة.

وكتب راينشتاين في رسالةٍ عبر البريد الإلكتروني: "لقد تحسنت الرعاية على مر السنين (جزئيًا) نتيجة للتقدم في فهم ومعالجة الآثار العاطفية لفقدان أحد الأطراف".

هل الابتكار متاح لمن يحتاج إليه؟

يعاني ما يقدر بنحو 1.9 مليون أمريكي من فقدان الأطراف، وهو رقم من المتوقع أن يتضاعف بحلول عام 2050.

ويعود ذلك إلى زيادة معدلات الإصابة بمرض السكري إلى حدٍ كبير، وهو عامل خطر معروف، وفقًا لتقرير من عام 2018 نشرته الوكالة الفيدرالية لأبحاث الرعاية الصحية والجودة.

وقال هير إنّ فريقه يهدف إلى جعل الأطراف الاصطناعية التي يتم التحكم فيها بالأعصاب بشكلٍ كامل متاحة تجاريًا في غضون 5 سنوات.

ومع ذلك، يقدر التقرير تلقي أقل من نصف الأشخاص الذين تعرضوا لبتر الأطراف وصفات طبية للأطراف الصناعية.

وقد يواجه الأشخاص الذين تعرضوا لبتر الأطراف صعوبةً في الحصول على الوصفات الطبية، والتغطية التأمينية للأجهزة الصناعية، وخاصةً عندما يأتي الأمر للخيارات الأكثر تقدمًا من الناحية التكنولوجية. 

ويعتبر راينشتاين أنّ الحصول على التغطية التأمينية للأطراف الصناعية، وعدم وجود تغطية للأطراف الصناعية الخاصة بنشاطٍ معين، واحدة من أصعب الأجزاء عند إعادة تأهيل مرضاه.

وقال هير: "على مدى عقود، قدمت لنا هوليود تصورات لبشر آليين رائعين.. ولكن الواقع العلمي كان أبطأ من الخيال العلمي".