إعادة تعصيب مستهدفة

الموسوعة الحرة

تُمكّن إعادة تعصيب الأطراف المبتورة الأشخاص من التحكم في الأجهزة التعويضية الآلية واستعادة الإحساس . وقد طوّر هذه الطريقة كلٌ من الدكتور تود كويكن في جامعة نورث وسترن ومعهد إعادة التأهيل في شيكاغو، والدكتور غريغوري دومانيان في قسم الجراحة التجميلية بجامعة نورث وسترن. [ 1 ]

ملخص

تتضمن إعادة تعصيب العضلات المستهدفة مكونًا صادرًا ومكونًا واردًا . وهي طريقة يتم فيها قطع تعصيب عضلة احتياطية (العضلة المستهدفة) لدى مريض مبتور الطرف (قطع أعصابها الأصلية و/أو تعطيلها)، ثم إعادة تعصيبها بالأعصاب المتبقية من الطرف المبتور. [ 1 ] تمثل إشارات التخطيط الكهربائي للعضلات الناتجة عن العضلة المستهدفة الأوامر الحركية للطرف المفقود، وتُستخدم لتشغيل جهاز تعويضي آلي. [ 1 ]

إعادة تعصيب الأنسجة الحسية المستهدفة هي طريقة يتم فيها قطع تعصيب الجلد القريب من العضلة المستهدفة أو فوقها، ثم إعادة تعصيبه بألياف واردة من أعصاب اليد المتبقية. [ 2 ] وبالتالي، عند لمس هذه القطعة من الجلد، يشعر الشخص المبتور وكأن ذراعه أو يده المفقودة قد لُمست. [ 2 ]

تحفيز

توجد عدة طرق تسعى إلى تحقيق تحكم متقدم في الأطراف الاصطناعية العصبية الآلية. تسجل غرسات الدماغ المزمنة الإشارات العصبية من القشرة الحركية ، بينما تحصل طرق مثل تخطيط كهربية الدماغ (EEG) والتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI) على الأوامر الحركية بطريقة غير جراحية. [ 3 ] [ 4 ] تُفك شفرة الإشارات المسجلة إلى إشارات كهربائية، وتُدخل إلى الأجهزة المساعدة أو الأطراف الاصطناعية الآلية. [ 3 ] تستخدم الأطراف الاصطناعية العضلية الكهربائية التقليدية إشارات تخطيط كهربية العضل السطحية من بقايا الطرف المبتور. [ 5 ] على سبيل المثال، قد يثني المريض عضلة الكتف لتوليد إشارات تخطيط كهربية العضل التي يمكن استخدامها لإرسال أمر "ثني الكوع" إلى الطرف الاصطناعي. ومع ذلك، توجد عيوب في جميع هذه الطرق. تفشل الغرسات المزمنة بمرور الوقت بسبب تدهور الإشارات العصبية نتيجة استجابة الجهاز المناعي للأنسجة للأجسام الغريبة. [ 3 ] لا يحصل تخطيط كهربية الدماغ والتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي على إشارات قوية مثل غرسة القطب الكهربائي المباشر. [ 4 ] لا تستطيع الأطراف الاصطناعية العضلية الكهربائية التقليدية توفير إشارات تحكم متعددة في آنٍ واحد، وبالتالي لا يمكن تنفيذ سوى حركة واحدة في كل مرة. [ 5 ] كما أنها غير طبيعية الاستخدام لأن المستخدمين يضطرون إلى استخدام عضلات (مثل عضلات الكتف) لا تُستخدم عادةً في وظائف الساعد للتحكم في وظائف الساعد (مثل فتح اليدين وإغلاقهما). [ 5 ] قد يكمن حل هذه المشكلات في مفهوم مختلف تمامًا للواجهة العصبية.

المزايا

لا تتطلب إعادة التعصيب الموجهة أي غرسات، وبالتالي فهي لا تعاني من مشكلة استجابة الأنسجة للأجسام الغريبة كما هو الحال في تقنية غرسات الدماغ المزمنة. تعمل العضلة المستهدفة كمضخم طبيعي للإشارات العصبية الناتجة عن الأعصاب المتبقية المنقولة. وهذا يُعد ميزةً مقارنةً بتقنيات مثل تخطيط كهربية الدماغ (EEG) والتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI) التي تستخدم إشارات أضعف. مع إعادة التعصيب الموجهة، يمكن إنتاج إشارات تخطيط كهربية العضل (EMG) متعددة ومستقلة، مما يسمح بالتحكم في وظائف متعددة للطرف الاصطناعي في آنٍ واحد. [ 1 ] على سبيل المثال، سيتمكن المريض من أداء حركات مثل رمي الكرة برشاقة نسبية، مع إظهار تحكم متزامن في الكوع واليد. [ 6 ] كما أن التحكم بديهي للمريض لأن إشارات تخطيط كهربية العضل (EMG) تُولّد بواسطة أعصاب الطرف المتبقية المنقولة، على عكس الأطراف الاصطناعية العضلية الكهربائية التقليدية حيث يجب توليد إشارات تخطيط كهربية العضل (EMG) بواسطة عضلات لا تشارك عادةً في وظائف الذراع أو الرسغ. [ 1 ] بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام الأطراف الاصطناعية العضلية الكهربائية المتوفرة تجاريًا، مثل الرسغين والمرفقين المزودين بمحركات. [ 1 ] لا حاجة لتطوير أطراف اصطناعية خاصة لإعادة التعصيب الموجه. فمن خلال نقل الأعصاب، يمكن لإعادة التعصيب الموجه أن توفر أيضًا تغذية راجعة حسية، وهو ما لم يتحقق بأي شكل آخر من أشكال الأطراف الاصطناعية المذكورة سابقًا. [ 1 ]

طُرق

إعادة تعصيب العضلات المستهدفة

يهدف إعادة تعصيب العضلات المستهدفة إلى نقل أعصاب متعددة إلى مناطق منفصلة من العضلة المستهدفة، وتسجيل إشارات متعددة ومستقلة من مناطق العضلات، واستخدام إشارات تخطيط كهربية العضل للتحكم في طرف اصطناعي آلي متطور بما يكفي لمعالجة إشارات تحكم متعددة. [ 1 ]

إجراء جراحي

نشأت الحاجة إلى زرع أعصاب متعددة في منطقة عضلية من فرضية مفادها أن إعادة التعصيب المفرطة، والتي يتم من خلالها نقل كمية زائدة من الخلايا العصبية الحركية إلى العضلة، يمكن أن تزيد من إعادة تعصيب ألياف العضلات، وبالتالي تحسين تعافي العضلات المشلولة. [ 1 ] تم اختبار هذه الفرضية على عضلات الهيكل العظمي للفئران، وأشارت النتائج إلى أن العضلات التي خضعت لإعادة تعصيب مفرطة استعادت كتلة عضلية وقوة أكبر، كما تم تكوين عدد أكبر من الوحدات الحركية. [ 7 ]

كان أول مريض خضع للجراحة مبتورًا من كلا الكتفين . [ 6 ] بُترت كلتا الذراعين بالكامل عند مستوى الكتف، ولم يتبق سوى لوحي الكتف. تم اختيار عضلات الصدر كهدف للجراحة لقربها من الكتف، ولأنها كانت غير وظيفية بيولوجيًا بسبب انفصالها عن الذراع المبتورة. [ 6 ] في البداية، تم قطع الأعصاب الأصلية التي تغذي عضلات الصدر. [ 6 ] ثم رُبطت النهايات القريبة للأعصاب الأصلية لمنعها من إعادة تعصيب عضلات الصدر. [ 6 ] بعد ذلك، نُقلت أعصاب الذراع المتبقية ( الضفيرة العضدية ) إلى عضلات الصدر. [ 6 ] نُقل العصب العضلي الجلدي إلى الرأس الترقوي للعضلة الصدرية الكبرى ؛ ونُقل العصب المتوسط ​​إلى الجزء العلوي القصي من العضلة الصدرية الكبرى؛ ونُقل العصب الكعبري إلى الجزء السفلي القصي من العضلة الصدرية الكبرى. [ 1 ] نُقلت العضلة الصدرية الصغيرة من أسفل العضلة الصدرية الكبيرة إلى جدار الصدر الجانبي، بحيث لا تتداخل إشاراتها الكهربائية مع إشارات العضلة الصدرية الكبيرة، وهي أيضًا عضلة رابعة مستهدفة. [ 6 ] ثم نُقل العصب الزندي إلى العضلة الصدرية الصغيرة المنقولة. [ 6 ] خُيّطت الأعصاب العضلية الجلدية، والمتوسطة، والكعبرية، والزندية ( الضفيرة العضدية ) على النهايات البعيدة لحزم الأعصاب الأصلية للعضلة الصدرية وعلى العضلة نفسها. [ 6 ] أُزيلت الدهون تحت الجلد فوق العضلة الصدرية بحيث تكون الأقطاب الكهربائية أقرب ما يمكن إلى العضلة للحصول على إشارات كهربائية مثالية. [ 1 ]

التدريب بعد الجراحة

بعد حوالي ثلاثة أشهر من الجراحة، شعر المريض بأول ارتعاش في عضلة الصدر عند محاولته ثني مرفقه الوهمي. [ 1 ] وبعد خمسة أشهر من الجراحة، تمكن من تقلص أربع مناطق من عضلة الصدر الكبرى من خلال تجربة حركات مختلفة. [ 1 ] فعلى سبيل المثال، عندما حاول المريض ثني مرفقه، انقبضت منطقة العضلة أسفل الترقوة بقوة. [ 1 ] وكان هذا مؤشرًا على نجاح نقل العصب العضلي الجلدي، لأن هذا العصب يُغذي العضلة ذات الرأسين. [ 1 ] بعد ذلك بوقت قصير، خضع المريض لجلسة تدريبية وجلسة اختبار. خلال الجلسة التدريبية، كان المريض يجلس في وضع مستقيم، وعُرضت عليه كل حركة من الحركات الطبيعية الـ 27 (مثل تقريب / تبعيد الكتف ، وفتح/إغلاق اليد، وثني/ مد المرفق ، إلخ) في مقطع فيديو. [ 8 ] بعد كل عرض توضيحي، قام المريض بتكرار الحركة 10 مرات، مع بذل قوة متوسطة، لمدة 2.5 ثانية. [ ٨ ] أُعطي المريض ٥ ثوانٍ من الراحة بعد كل محاولة. [ ٨ ] خلال جلسة الاختبار، أدى المريض ٥ مجموعات من الحركات الـ ٢٧ بترتيب عشوائي. [ ٨ ] عُرض عليه أولاً مقطع فيديو لحركة معينة، ثم طُلب منه متابعة مقطع فيديو مُكرر لنفس الحركة في الوقت نفسه بعد ثانيتين. [ ٨ ]

تسجيل ومعالجة تخطيط كهربية العضل (EMG)

استُخدم نظام BioSemi Active II (من إنتاج شركة BioSemi، أمستردام، هولندا) ومصفوفة أقطاب كهربائية ذات 127 قناة لتسجيل إشارات تخطيط كهربية العضل أحادية القطب أثناء محاولة المريض أداء حركات خلال جلسات التدريب والاختبار. [ 8 ] استُخدم 115 قطبًا كهربائيًا لتسجيل تخطيط كهربية العضل من العضلة الصدرية الكبرى؛ واستُخدم قطبان كهربائيان للتسجيل من كل من العضلات التالية: الدالية ، والظهرية العريضة ، وفوق الشوكة ، وشبه المنحرفة العلوية ، وشبه المنحرفة الوسطى، وشبه المنحرفة السفلية. [ 8 ] وُضعت الأقطاب الكهربائية على مسافة 15 مم من بعضها البعض. [ 8 ] ولإزالة التشويش الناتج عن حركة الجسم، خضعت إشارات تخطيط كهربية العضل لترشيح أولي باستخدام مرشح تمرير عالي من نوع Butterworth من الدرجة الخامسة مضبوط على 5  هرتز. [ 8 ]

كان التشويش الناتج عن تخطيط كهربية القلب (ECG) هو الملوث الرئيسي لإشارة تخطيط كهربية العضل (EMG) . [ 9 ] ولإزالة هذا التشويش، تم إنشاء نموذج تخطيط كهربية القلب عن طريق حساب متوسط ​​مركبات تخطيط كهربية القلب المسجلة أثناء استرخاء العضلات. [ 9 ] استُخدم الفاصل الزمني بين كل مركب من مركبات تخطيط كهربية القلب لحساب فاصل زمني نموذجي بين النبضات. [ 9 ] تم حساب الكشف عن نبضات تخطيط كهربية القلب من خلال الارتباطات بين إشارة تخطيط كهربية العضل ونموذج تخطيط كهربية القلب. [ 9 ] تم تحديد عتبة بحيث تُصنف الإشارات التي تتجاوز هذه العتبة على أنها نبضات محتملة في تخطيط كهربية القلب. [ 9 ] ثم قورنت الفواصل الزمنية بين النبضات المحتملة بالفاصل الزمني النموذجي المحسوب مسبقًا لتحديد ما إذا كان ينبغي قبول هذه النبضات المحتملة كتشويش في تخطيط كهربية القلب. [ 9 ]

تتمثل إحدى المهام الرئيسية الأخرى لمعالجة إشارات تخطيط كهربية العضل (EMG) في التخلص من التداخل الناتج عن العضلات الأخرى. [ 10 ] أولًا، يتم تحديد مواقع الأقطاب الكهربائية والمسافة بينها تجريبيًا للحصول على أقوى إشارة EMG وبالتالي أقل تداخل. [ 10 ] كما أن تحديد عتبة أعلى من مستوى الضوضاء الخلفية والتداخل الناتج عن العضلات الأخرى يساعد أيضًا في التخلص من التداخل. [ 10 ] يُسهّل صغر حجم العضلات وقلة الدهون تحت الجلد حدوث التداخل. [ 10 ] مع مستوى أدنى من الدهون تحت الجلد يقل عن 3 مم، يُتوقع أن يكون التداخل ضئيلًا في منطقة  قطرها 2-3 سم. [ 10 ]

مكونات الأطراف الاصطناعية

بعد الجراحة، زُوِّد المريض بطرف اصطناعي يعمل بقوة الجسم كان يستخدمه قبل الجراحة في الجانب الأيمن، وبطرف اصطناعي تجريبي يعمل بالطاقة العضلية الكهربائية في الجانب الأيسر، يتألف من جهاز طرفي من نوع غريفر، وجهاز تدوير معصم آلي، وذراع رقمية من نوع بوسطن، ومفصل كتف من نوع إل تي آي-كولير. [ 1 ] تم اختيار أقوى ثلاث إشارات تخطيط كهربية العضل (EMG) من عمليات نقل الأعصاب الناجحة: العصب العضلي الجلدي، والعصب المتوسط، والعصب الكعبري. [ 6 ] استُخدمت إشارة تخطيط كهربية العضل الناتجة عن انقباض العضلة التي أعيد تعصيبها بواسطة العصب المتوسط ​​للتحكم في حركة إغلاق اليد؛ واستُخدمت إشارة تخطيط كهربية العضل من العصب العضلي الجلدي للتحكم في ثني المرفق؛ واستُخدمت إشارة تخطيط كهربية العضل من العصب الكعبري للتحكم في دوران المعصم وثنيه. [ 6 ]

قورنت أداءات هذين الطرفين الاصطناعيين باختبار الصندوق والمكعبات ، حيث سُمح للمريض بدقيقتين لنقل مكعبات بحجم بوصة واحدة من صندوق إلى آخر، فوق جدار قصير. [ 6 ] وقُيِّمَت النتيجة بعدد المكعبات المنقولة. [ 6 ] ولاختبار الجهاز الطرفي ("اليد")، ومدور الكوع والمعصم، أُجريَ للمريض اختبار مشابك الغسيل، حيث طُلب منه التقاط مشابك غسيل من قضيب أفقي، وتدويرها، ثم وضعها على قضيب رأسي أعلى. [ 6 ] وسُجِّلَ الوقت المستغرق لنقل 3 مشابك غسيل. وكُرِّرَ كلا الاختبارين 3 مرات. [ 6 ] وأظهرت النتائج الكمية أن الطرف الاصطناعي الكهروميكانيكي كان أداؤه أفضل بنسبة 246% (نقل 2.46 ضعف عدد المكعبات) في اختبار الصندوق والمكعبات، وأفضل بنسبة 26.3% (استخدم وقتًا أقل بنسبة 26.3% في نقل مشابك الغسيل) في اختبار مشابك الغسيل. [ 6 ]

تم أيضًا تصميم طرف اصطناعي تجريبي بستة محركات. وتتمثل أبرز ميزة لإعادة التعصيب الموجه، مقارنةً بالأطراف الاصطناعية العضلية الكهربائية التقليدية، في قدرتها على توفير إشارات متعددة للتحكم في وظائف متعددة في آنٍ واحد. ورغم إمكانية استخدام الأطراف الاصطناعية العضلية الكهربائية الحالية مباشرةً، إلا أنها مصممة وموجهة للتحكم العضلي الكهربائي التقليدي. ولذلك، فإن الطرف الاصطناعي الوحيد المتوفر تجاريًا يحتوي فقط على جهاز طرفي يعمل بالطاقة (غالبًا ما يكون خطافًا)، ودوران للمعصم، ومرفق يعمل بالطاقة. [ 6 ] وللاستفادة الكاملة من الإشارات المتعددة التي توفرها إعادة التعصيب الموجه، تم تصميم طرف اصطناعي تجريبي مزود بمكونات طاقة إضافية: كتف TouchEMAS، ومدور للعضد ، ويد قادرة على الفتح والإغلاق مع وظيفة ثني/مد المعصم. وقد تم التحكم في وظائف المرفق واليد بواسطة أربع إشارات لنقل الأعصاب، بينما تم التحكم في دوران العضد بواسطة تخطيط كهربية العضل من العضلة الظهرية العريضة والعضلة الدالية. بفضل هذا الطرف الاصطناعي ذي المحركات الستة، يستطيع المريض التحكم في مفاصل متعددة في الوقت نفسه وأداء مهام جديدة لا يمكن إنجازها باستخدام الأطراف الاصطناعية الأخرى، مثل مد اليد لالتقاط الأشياء وارتداء القبعة. [ 6 ]

إعادة تعصيب حسية مستهدفة

اكتشاف

تم اكتشاف إعادة تعصيب حسي مُستهدف بالصدفة. فبينما كان المريض يتلقى تدليكًا بالكحول على صدره بعد الجراحة، وصف إحساسًا بلمسة على خنصره. يُعزى هذا إلى أنه نظرًا لإزالة الدهون تحت الجلد أثناء الجراحة، فقد جلد صدره تعصيبه. وبالتالي، تجددت ألياف الأعصاب الواردة عبر عضلة الصدر، مُعيدًا تعصيب الجلد فوقها. [ 2 ] ومنذ ذلك الحين، تم ربط مناطق من عضلة الصدر بأجزاء من الذراع واليد وفقًا لوصف المريض لأحاسيس اللمس التي شعر بها. [ 6 ] فعندما كان يُلمس في منطقة مُحددة من عضلة الصدر، كان المريض يصف موضع اللمس في الطرف الوهمي . [ 6 ] فعلى سبيل المثال، عندما كان يُلمس في منطقة فوق الحلمة مباشرةً، كان يشعر كما لو أن ساعده الأمامي يُلمس .

إجراء جراحي

بعد هذا الاكتشاف، شرع الفريق في إجراء جراحة نقل الأعصاب بهدف إعادة تعصيب التغذية الراجعة الحسية. تم قطع تعصيب قطعة من الجلد بالقرب من العضلة المستهدفة أو فوقها، مما سمح لألياف العصب الواردة بإعادة تعصيب الجلد. [ 2 ] في حالة مريضة بُترت ذراعها اليسرى من عنق عظم العضد ، تم قطع العصب الحسي فوق الترقوة ، ورُبط طرفه القريب لمنع تجدده وإعادة تعصيبه، ووُصل طرفه البعيد بالعصب الزندي. [ 2 ] عُولج العصب الجلدي الوربي العضدي بنفس الطريقة، حيث وُصل طرفه البعيد بالعصب المتوسط. [ 2 ]

وقد أطلق على هذه التقنية اسم "نقل الإحساس"، ولديها القدرة على توفير تغذية راجعة حسية مفيدة، مثل استشعار الضغط، لمساعدة المريض على تقدير مقدار القوة التي يجب بذلها. [ 2 ]

التقييم والنتائج

بعد الجراحة، طُلب من المريض تحديد مناطق الصدر التي يشعر فيها بأبرز إحساس في كل إصبع على حدة، ثم رُسمت هذه المناطق على مخطط. [ 2 ] وتم قياس خصائص إعادة التعصيب الحسي. ويُقاس الإحساس باللمس الخفيف بعتبة محددة باستخدام مقياس سيمز-وينشتاين.الخيوط الأحادية (أداة لقياس الإحساس). [ 2 ] استُخدم مقياس الأعصاب Neurotip لتحديد حساسية الحدة والبلّد في 20 موقعًا موزعة على كامل العضلة المستهدفة (الصدر). [ 2 ] ضُغطت شوكة رنانة على النقاط الموجودة على الصدر لتقييم قدرة المريض على استشعار الاهتزاز. [ 2 ] استُخدم محلل TSA II العصبي الحسي لتقييم عتبات درجة الحرارة في نقطتين على الصدر. [ 2 ] استُخدمت عضلة الصدر الأخرى (السليمة) والذراع واليد السليمة للمريض كعناصر تحكم. [ 2 ]

كانت المريضة قادرة على إدراك جميع أنواع الإحساس الجلدي. [ 2 ] ومع ذلك، فبدلاً من الإحساس الطبيعي بالضغط، شعرت بوخز عند لمس جلد الصدر المستهدف. [ 2 ] كان أدنى عتبة يمكن عندها الشعور باللمس الخفيف في العضلة المستهدفة 0.4 غرام، بينما كانت عتبة اللمس الخفيف في عضلة الصدر السليمة 0.16 غرام؛ وكانت العتبات أقل من 4 غرام في معظم نقاط المنطقة، بينما كانت عتبة الصدر السليمة 0.4 غرام في المواقع المقابلة لها. [ 2 ] أظهر الصدر السليم عتبة أقل بكثير، وبالتالي حساسية أعلى. استطاعت المريضة تمييز الضغط المتزايد تدريجيًا. [ 2 ] شعرت بوخز أكبر مع زيادة ضغط الاختبار. [ 2 ] كما أظهرت المريضة إدراكًا لدرجة الحرارة. كان متوسط ​​عتبة الإحساس بالبرودة 29.1  درجة مئوية في العضلة المستهدفة، و29.9  درجة مئوية في عضلة الصدر السليمة. [ ٢ ] كان متوسط ​​عتبة الإحساس بالدفء ٣٥.٢  درجة مئوية في العضلة المستهدفة، و٣٤.٧  درجة مئوية في عضلة الصدر الضابطة. [ ٢ ] استطاعت المريضة التمييز بين المؤثرات الحادة والخافتة، والكشف عن الاهتزاز في ١٩ نقطة من أصل ٢٠ نقطة مختارة للاختبار. [ ٢ ] وصفت المريضة جميع الأحاسيس المذكورة أعلاه بأنها تحدث في يدها الوهمية. [ ٢ ]

المخاطر والمضاعفات

مع النجاحات الباهرة، تأتي بعض المخاطر والإخفاقات. تشمل المخاطر العامة للجراحة، بالإضافة إلى المخاطر القياسية للجراحة، الشلل الدائم للعضلة المستهدفة، وتكرار ألم الطرف الوهمي ، وظهور أورام عصبية مؤلمة . [ 2 ]

في حالة المريض الأول، لم تنجح عملية نقل العصب الزندي. [ 1 ] لم يتم إعادة تعصيب منطقة العضلة كما هو متوقع، بل تحولت إلى اللون الأزرق بعد تحريكها، ربما بسبب احتقان الأوعية الدموية. [ 1 ]

في حالة المرأة التي خضعت لبتر ذراعها اليسرى المذكورة أعلاه، عاد ألم الطرف الوهمي لديها بعد الجراحة. [ 2 ] ورغم أنه كان أقل حدةً واختفى في غضون أربعة أسابيع، إلا أنه لا يزال يشكل خطراً جسيماً لأنه من غير الواضح ما إذا كان سيزول لدى مرضى آخرين في المستقبل. [ 2 ] إضافةً إلى ذلك، لم تنجح الجراحة مع مريض آخر لأن إصابات الأعصاب الشديدة لم تكن قابلة للكشف إلا أثناء الجراحة. [ 6 ]

ولا يزال من غير المؤكد ما إذا كانت الأعصاب المنقولة ستنجو بشكل دائم.

البحث والتطوير المستقبلي

انتقل الفريق الآن إلى تجربة سريرية على مبتوري الأطراف فوق الكوع، على أمل أن يُسهم نقل العصب المتوسط ​​في بتر الأطراف فوق الكوع في تحسين التحكم بالإبهام. [ 1 ] ونظرًا لأن جميع المرضى السابقين كانوا من مبتوري الأطراف العلوية ، يأمل الفريق أيضًا في الانتقال إلى مبتوري الأطراف السفلية في نهاية المطاف. [ 1 ]

يمكن أيضًا تقسيم الأعصاب بشكل أكبر لتوفير إشارات مستقلة أكثر، ما يسمح بالتحكم في وظائف أكثر في آنٍ واحد، ويزيد من مرونة التحكم في الأطراف الاصطناعية. [ 1 ] وقد يُسهم ذلك في إنتاج أجهزة اصطناعية أكثر تطورًا ذات مرونة أكبر، مثل الطرف الاصطناعي التجريبي ذي المحركات الستة المذكور آنفًا. [ 1 ]

يمكن أيضاً استخدام أقطاب كهربائية قابلة للزرع في عملية إعادة التعصيب الموجهة لتسجيل إشارات أكثر تحديداً من العضلة المستهدفة، بحيث يمكن تقليل التداخل بين الإشارات بشكل أكبر. [ 1 ]

لا يزال هناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به لنقل التغذية الراجعة الحسية من العضلة المستهدفة التي أعيد تعصيبها إلى الطرف الاصطناعي الفعلي، أو لبناء أطراف اصطناعية قادرة على توفير المحفزات المناسبة للعضلة المستهدفة التي أعيد تعصيبها وفقًا للمحفزات الخارجية المستلمة، بحيث تأتي التغذية الراجعة الحسية للذراع من وضعها الفيزيائي الأصلي.

بدأ مختبر الفيزياء التطبيقية في جامعة جونز هوبكنز في عام 2016 العمل مع مريض خضع لإعادة تعصيب العضلات المستهدفة والاندماج العظمي لمنفذ من التيتانيوم لاختبار وتحسين تصميمهم للطرف الاصطناعي المعياري الممول من قبل داربا [ 11 ].

مراجع

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 كويكن ، ت. إعادة تعصيب موجهة لتحسين وظيفة الأطراف الاصطناعية. مجلة الطب الفيزيائي وإعادة التأهيل السريري لأمريكا الشمالية. فبراير 2006؛ 17(1): 1-13.
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 كويكن تي إيه، ميلر إل إيه، ليبشوتز آر دي، لوك بي إيه، ستابلفيلد كيه، ماراسكو بي دي، تشو بي، دومانيان جي إيه. إعادة تعصيب موجهة لتحسين وظيفة الذراع الاصطناعية لدى امرأة خضعت لبتر طرفي قريب: دراسة حالة. لانسيت. 3 فبراير 2007؛ 369 (9559): 371-80.
  3. 1 2 3 بوليكوف في إس، تريسكو بي إيه، رايشرت دبليو إم. استجابة أنسجة المخ للأقطاب العصبية المزروعة بشكل مزمن. مجلة أساليب علم الأعصاب. 15 أكتوبر 2005؛ 148 (1): 1-18.
  4. 1 2 شوارتز إيه بي، كوي إكس تي، ويبر دي جيه، موران دي دبليو. واجهات التحكم بالدماغ: استعادة الحركة باستخدام الأطراف الاصطناعية العصبية. نيرون. 2006 أكتوبر 5؛ 52 (1): 205-220.
  5. 1 2 3 سيرز إتش إتش. اتجاهات تطوير الأطراف الاصطناعية للأطراف العلوية، أطلس الأطراف الاصطناعية، 1992.
  6. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 كويكن تي، ميلر إل، ليبشوتز آر، ستابلفيلد كيه، دومانيان جي . إشارات التحكم الاصطناعية بعد جراحة نقل الأعصاب لإعادة التعصيب المفرط المستهدف. وقائع مؤتمر جمعية مهندسي الكهرباء والإلكترونيات الطبية والبيولوجية. 2005؛7:7652-5.
  7. ↑ كويكن تي إيه، تشيلدرس دي إس، رايمر دبليو زد. فرط إعادة تعصيب العضلات الهيكلية للفئران. أبحاث الدماغ. 1995 أبريل 3؛ 676 (1): 113-23.
  8. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Zhou P, Lowery M, A Dewald J, Kuiken T. نحو تحسين التحكم في الأطراف الاصطناعية العضلية الكهربائية: تسجيل تخطيط كهربية العضل السطحي عالي الكثافة بعد إعادة تعصيب العضلات المستهدفة. وقائع مؤتمر IEEE للهندسة الطبية والبيولوجية. 2005؛4:4064-7.
  9. 1 2 3 4 5 6 Zhou P, Lowery M, Weir R, Kuiken T. إزالة تشوهات تخطيط كهربية القلب من إشارات التحكم في الأطراف الاصطناعية العضلية الكهربائية الناتجة عن إعادة تعصيب العضلات المستهدفة. وقائع مؤتمر IEEE للهندسة الطبية والبيولوجية. 2005؛5:5276-9.
  10. 1 2 3 4 5 ستويكوف إن إس، لوري إم إم، كويكن تي إيه. تحليل العناصر المحدودة لتأثير عزل العضلات وحمايتها على إشارة تخطيط كهربية العضل السطحي. مجلة IEEE للمعاملات في الهندسة الطبية الحيوية. يناير 2005؛ 52(1): 117-21.
  11. ↑ "زرع التيتانيوم يفتح مستويات جديدة من إمكانية تشغيل الذراع الاصطناعية" . 12 يناير 2016.