پروتزهای عصبی درمانی برای کمک به بازیابی حرکت افراد ضایعه نخاعی

طناب نخاعی رشته از اعصاب است که پیام‌های عصبی را بین مغز و باقی نقاط بدن منتقل می‌کند. طناب نخاعی از قاعده مغز آغاز شده و تا پایین بدن در میانه پشت ادامه می‌یابد و در اطراف کمر پایان می‌یابد. مصدومیت‌های طناب نخاعی می‌تواند جدی و متحول کننده باشد. مصدومیت‌های طناب نخاعی از سوانح تروماتیک یا بیماری رخ می‌دهد. خدمات ارتز و پروتز به بیماران درگیر با مصدومیت‌های طناب نخاعی کمک می‌کند، و برای افزایش عاملیت بیمار راه حل‌های ارتز و پروتز را در اختیار او قرار می‌دهد.

سیستم عصبی چیست؟

سیستم عصبی به دو بخش اصلی تقسیم می‌شود: سیستم عصبی مرکزی و سیستم عصبی پیرامونی. سیستم عصبی پیرامونی شبکه‌ای از اعصاب در سرتاسر بدن است که همه چیز را از تنظیم تپش قلب تا حرکات دست و پا کنترل می‌کند. این اعصاب همچنین اطلاعات مربوط به درد و حرارت را جمع‌آوری می‌کنند که بیشتر آن به مغز ارسال می‌شود. این اطلاعات تحلیل شده و با سیستم عصبی مرکزی هماهنگ می‌شود که شامل طناب نخاعی و مغز است.

مصدومیت‌های کلی و جزئی طناب نخاعی

مصدومیت‌های طناب نخاعی دو دسته کلی دارند: کامل و ناقص. در صورتی که مصدومیت طناب نخاعی کامل باشد، بدن زیر ناحیه مصدومیت هیچ عملکردی نخواهد داشت. به عبارت دیگر، بیمار هیچ احساس یا حرکت ارادی‌ای در این ناحیه نخواهد داشت و هر دو سمت بدن، برای مثال هر دو دست یا پا، بصورت یکسان تحت تأثیر قرار خواهند گرفت.

مصدومیت کامل می‌تواند منجر به فلج شدن هر دو دست و پا (کوادری پلژی) یا نیمه پایین بدن (پارا پلژی) شود. در مصدومیت‌های جزئی، بیمار شاید بتواند یکی از اندام‌های خود را بیشتر از دیگری حرکت دهد یا بتواند در یک طرف از بدن حس بیشتری نسبت به طرف دیگر داشته باشد. میزان مصدومیت‌های جزئی در هر بیماری متغیر است و می‌تواند بدن را به شیوه‌های مختلف تحت تأثیر قرار دهد. به عنوان مثال، مصدومیت مهره C-6 می‌تواند منجر به از دست رفتن کنترل دست‌ها ولی وجود کنترل بر کمر شود. مصدومیت مهره C-5 می‌تواند شخص را از کنترل دست و کمر خود محروم کند ولی تأثیری بر کنترل روی شانه و دست‌های او نداشته باشد. علاوه بر عدم وجود حس لامسه و قدرت حرکت دادن اعضای بدن، بیماران مبتلا به مصدومیت‌های ستون فقرات ممکن است دچار مشکلات مثانه و روده نیز شوند. مصدومیت‌های طناب نخاعی معمولاً قدرت باروری مردان را تحت تأثیر قرار می‌دهد. اگر مصدومیت طناب نخاعی در موقعیت بالایی باشد (مثل مهره C-1 یا C-2)، بیمار ممکن است برای تنفس مناسب نیاز به یک ضربان ساز دیافراگمی یا تنفسی داشته باشد.

پروتز های عصبی برای کمک به بیماران ضایعه نخاعی

هنگامی که طناب نخاعی دچار ضایعه می‌شود، ورم قابل توجهی در طناب نخاعی و نواحی پیرامون آن رخ می‌دهد. در این زمان، سلول‌های عصبی رو به زوال می‌گذارند. استراتژی‌های متنوعی درمان برای محدود یا کند کردن این پروسه در دست بررسی است. یک روش برای درمان بیماران مبتلا به ضایعه نخاعی جبران کردن کارایی از دست رفته با استفاده از پروتزهای عصبی است تا در نواحی آسیب دیده کار گذاشته شوند. این کار با اتصال دستگاه‌های مکانیکی و الکتریکی با سیستم عصبی انجام می‌شود تا عملکردهای حرکتی و لامسه‌ای از دست رفته را جبران نماید. برای مثال پروتزهای عصبی برای ناشنوایی، که به آنها ایمپلنت حلزونی می‌گویند، امروزه در سطح وسیعی استفاده می‌شوند و در بهبودی شنوایی تأثیر زیادی دارند. اولین پروتز عصبی برای بیماران مبتلا به ضایعه نخاعی در حال حاضر در دست آزمایش و بررسی است.

سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA) یکی از این دستگاه‌ها را تأیید کرده، پروتزی که به شخص اجازه کنترل بر حرکات ساده دست را می‌دهد. بیماران از عضلات شانه خود برای کنترل کردن این دستگاه استفاده می‌کنند و با تمرین و ممارست می‌توانند فعالیت‌های روزمره زندگی خود را که بدون این دستگاه قادر به انجام آن نبودند، همچون استفاده از قاشق و چنگال، ریختن آب، جواب دادن به تلفن و نوشتن نامه را انجام دهند.

اجزای مختلف پروتزهای عصبی

پروتزهای عصبی پیچیده بوده و از عناصر پیچیده بسیار زیادی تشکیل شده، همچون برانگیزاننده‌های القائی، الکترودها، رابط‌ها و متصل کننده‌ها، سنسورها و سیستم‌های برنامه ریزی. برای انتخاب هر یک از این عناصر ملاحظات فنی بسیاری وجود دارد. عناصر الکترونیکی باید تا حد امکان کوچک باشند. زیست سازگاری بین الکترودها و بافت بدن نیز برای جلوگیری از بروز سانحه برای بیرون و آسیب رسیدن به دستگاه ضروری است. همچنین پروتزهای عصبی باید از لحاظ کارایی و ایمنی طولانی مدت ارزیابی شوند.

پیشرفت های آینده در زمینه پروتز های عصبی

تحقیقات بیشتر و بهبود و افزایش درک ما از مدارهای مغز می‌تواند در نهایت منجر به ساخت پروتزهایی شود که می‌توانند اطلاعات حسی را نیز به مغز منتقل نمایند. این مسئله می‌تواند هم ایمنی دستگاه و هم توانایی بیمار برای انجام برخی وظایف مشخص را بهبود ببخشد. دستگاهی که در حال حاضر در حال توسعه هستند شاد در نهایت کسانی که دچار ضایعه نخاعی هستند را قادر سازند تا بدون کمک دیگری بایستند و سایر حرکات خود را به کمک سیگنال‌های مغزی — در عوض سیگنال‌ها عضلانی — برای کنترل حرکت انجام دهند. در نهایت محققین خواهند توانست عکس‌العمل‌ها یا الگوهای درونی مغز را تحت کنترل درآورند – توانایی‌های مولدهای الگوی مرکزی طناب نخاعی را تولید کنند تا به افراد مبتلا به ضایعه نخاعی کنند تا راه بروند. با موج جدید تکنولوژی، خیلی راحت می‌توان چشم‌های خود را روی پیشرفت‌های چشمگیر علم پزشکی در زمینه درمان ضایعه‌های طناب نخاعی بست. تا همین 50 سال پیش، اکثر بیماران چند هفته بعد از ابتلا به ضایعه نخاعی جان خود را بخاطر عوارض مرتبط با عفونت یا نارسائی بخش‌های مختلف بدن از دست می‌دادند. امروزه، نه تنها بیماران مبتلا به ضایعه‌های طناب نخاعی زنده می‌مانند بلکه بسیاری از آنها در زندگی خود پیشرفت می‌کنند. به محض ثابت شدن مصدومیت، فیزیوتراپی و پیشرفت‌های صورت گرفته در ابزارهای کمکی می‌تواند به بیماران کمک کند تا کار کنند، به سفر بروند، در ورزش‌های مختلف شرکت کنند و کودکان خود را پرورش دهند. با این حال، اگرچه سال‌های پیشرو امید زیادی برای افراد مبتلا به ضایعه نخاعی دارد، ولی امروزه بیماران ضایعه نخاعی با چالش‌های زیادی در زندگی روزمره خود دست و پنجه نرم می‌کنند.

عوارض آسیب نخاعی

سایر عارضه‌هایی که ممکن است بخاطر عارضه طناب نخاعی ایجاد شود ناتوانی در تنظیم فشار خون، فشار خون پایین، کاهش کنترل بدن بر درجه حرارت بدن، ناتوانی در تعریق در نواحی پایین‌تر از محل مصدومیت و درد مزمن است. بیماران مبتلا به ضایعه‌های نخاعی همچنین بیشتر از سایرین در معرض بیماری‌های تنفسی و اتونومیک دیس رفلکسی قرار دارند. اتونومیک دیس رفلکسی عمدتاً نتیجه عدم توانایی بدن برای کنترل فشار خون است. این نگرانی به خصوص در میان بیمارانی وجود دارد که دچار عارضه نخاعی در مهره T-6 یا بالاتر هستند. سیگنالی که مسئول رساندن پیام ریلکس شدن عروق خونی هستند نمی‌توانند به خاطر عارضه نخاعی به مقصد برسند. با اتونومیک دیس رفلکسی، این عروق خونی بطور متناوب محدود می‌مانند، در نتیجه فشار خون بالا رفته و احتمالاً منجر به عارضه‌های مرگباری همچون سکته می‌شود. روش‌های خارجی برای کاهش فشار خون به یک سطح نرمال و بی خطر معمولاً ضروری است.