اختراع پروتز بازو که با کنترل ذهن کار می‌کند

به گزارش گروه سلامت خبرگزاری علم و فناوری آنا، به گزارش مجله اسمیتسونین (Smithsonian)، نجامین چوی پسر نابغه‌ای که در ایالت ویرجینیای امریکا زندگی می‌کند یک پروتز بازوی مصنوعی ساخته است که با امواج مغزی حرکت می‌کند. 

این نوجوان امریکایی پروژه علمی خود را در سال ۲۰۲۰ و در سن ۱۵ سالگی با استفاده از چاپگر سه بعدی خواهرش آغاز کرد. اما پس از مدتی به این نتیجه رسید که کارایی این بازو نیاز به جراحی و کاشت چندین حسگر در قشر حرکتی مغز دارد. 

چوی در گفتگویی با مجله اسمیتسونین گفت: خودم از دست یافتن به این فناوری شگفت‌زده شدم، ولی متوجه شدم که استفاده از آن هم با ریسک جراحی مغز باز همراه است و هم صد‌ها هزار دلار هزینه خواهد داشت. 

هدف این نوجوان این بود که هزینه‌های اندام رباتیک را کاهش دهد و دسترسی آن را برای همه افراد نیازمند افزایش دهد. او همچنین تلاش کرد نیاز به جراحی مغز باز برای کار گذاشتن پروتز را از بین ببرد. چوی برای چاپ نمونه اولیه از چاپگر سه بعدی خواهرش استفاده کرد که زمان‌بر بود و برای اتصال قطعات به کار زیادی نیاز داشت، زیرا چاپگر فقط می‌توانست قطعاتی به طول ۴.۷ اینچ را چاپ کند. ۳۰ ساعت طول کشید تا چوی قطعات بازو را در کنار هم چاپ کند. این پروتز با استفاده از حرکات سر و داده‌های امواج مغزی کار می‌کرد.

چوی بیش از هفتاد و پنج بار طراحی خود را تغییر داد تا به بازوی رباتیک غیرتهاجمی و کنترل‌شده فعلی برسد که از مواد درجه یک مهندسی ساخته شده است و می‌تواند تا حدود چهار تن وزن را تحمل کند. این طراحی با الگوریتم هدایت‌شده توسط هوش مصنوعی که امواج مغزی کاربر را تفسیر می‌کند، کار می‌کند و هزینه ساخت آن فقط حدود ۳۰۰ دلار است که در مقایسه با آنچه در حال حاضر در بازار وجود دارد، بسیار مقرون به‌صرفه‌تر است. پروتز‌های قدیمی‌تر برای اندام فوقانی که با انرژی بدن کار می‌کنند حدود هزار دلار هزینه دارد. 

پیش از اختراع چوی، آخرین اندام پروتزی بازو که ماژولار و بسیار پیشرفته بود در سال ۲۰۱۵ به بازار آمد. این پروتز ۲۶ مفصل و صد‌ها حسگر و حدود ۵۰۰ هزار دلار هزینه داشت. این پروتز که با جراحی در بدن بیمار کار گذاشته می‌شود، به بیماران این امکان را می‌دهد تا با افکار خود به اندام فرمان دهند و حتی بافت را از طریق آن احساس کنند.

بازوی چوی از الکتروانسفالوگرافی یا‌ای ای جی (EEG) استفاده می‌کند و مانند پروتز‌های دیگر نیازی به تکنیک‌های تهاجمی ندارد. دستگاه‌های‌ای ای جی با استفاده از حسگر‌هایی که روی سر قرار می‌گیرند، فعالیت الکتریکی مغز را ثبت می‌کنند.