ICTPRESS - همکاری بین یک مهندس عمران ایرانی و جراحان مغز و اعصاب در دانشگاه پیتسبورگ آمریکا جراحی فیوژن ستون فقرات را متحول خواهد کرد.

به گزارش شبکه خبری ICTPRESS به نقل از اینترستینگ انجینیرینگ، سه استاد دانشگاه پیتسبورگ به نام‌های امیر علوی، نیتین آگاروال و دی. کوجو همیلتون، با دریافت کمک هزینه 350 هزار دلاری موفق به ساخت اولین ایمپلنت ستون فقرات خودران شده اند که قادر به ارسال داده‌های بلادرنگ از داخل بدن است.

این طرح با هدف ایمن‌تر کردن روند بهبودی ستون فقرات پس از جراحی فیوژن انجام شد. کاشت ایمپلنت مذکور پیگیری میزان بهبودی بیماران را از راه دور ممکن کرده و با شناسایی عوارض احتمالی مداخله قبل از بروز هرگونه مشکل توسط پزشکان انجام می‌شود.

هر ساله نزدیک به یک میلیون آمریکایی تحت عمل جراحی فیوژن ستون فقرات قرار می‌گیرند. جراحی فیوژن ستون فقرات عملی است که با متوقف کردن حرکت در بخشی از مهره‌های کمر که منجر به ایجاد درد شده‌اند انجام می‌شود. در واقع در طی جراحی یک یا چند مهره‌ استخوانی ستون فقرات برای همیشه به یکدیگر متصل می‌شوند. هدف اصلی از اجرای این تکنیک جراحی ستون فقرات، کاهش دردهای مزمن در ناحیه کمر است. در این عمل، دو مهره با استفاده از یک قفس فلزی و پیوند استخوان که توسط پیچ و براکت به هم متصل شده‌اند، به هم جوش داده می‌شوند. نظارت بر روند بهبودی این نوع بیماران هنوز به استفاده از اشعه ایکس و رصد علائم بیماری متکی است. اما پس از کاشت سخت‌افزارجدید این مشکلات برطرف می شود. پیش از این دستگاه‌های بی‌سیم قابل کاشت وجود داشته اند، اما استفاده از آنها به کاربرد باتری و قطعات الکترونیکی وابسته است که طول عمر آنها را محدود می‌کند.

اینجا بود که پیشینه مهندسی امیر علوی به کار آمد. این ایرانی حسگرهایی را برای نظارت بر زیرساخت پل‌های مورد استفاده در جراحی ها ساخت. این حسگرها انرژی خود را تولید می‌کردند و هنگامی که پل‌ها علائم فشار یا تضعیف مقاومت را نشان می‌دادند، هشدارهایی ارسال می‌کردند. او متوجه شد که همین ایده در مورد کاشت‌های حین جراحی ستون فقرات نیز صدق می کند.

علوی، محقق اصلی این طرح و دانشیار مهندسی عمران و محیط زیست، در این مورد گفت: بدون باتری، بدون آنتن، بدون قطعات الکترونیکی در داخل بدن و بدون نگرانی! ما ایمپلنت‌های کاملاً بدون باتری و بدون قطعات الکترونیکی تولید می‌کنیم که از طریق برق‌رسانی تماسی، خود را تغذیه می‌کنند.

ما در حال ایجاد قفس‌هایی برای جراحی همجوشی ستون فقرات هستیم که مانند سلول‌های انسانی، دارای هوش طبیعی و درونی هستند. اگر ستون فقرات در حال بهبود باشد، استخوان بار بیشتری تحمل می‌کند و سیگنال خودتولید شده ایمپلنت به طور طبیعی کاهش می‌یابد. درست پس از جراحی، سیگنال قوی‌تر است زیرا صفحات انتهایی مهره‌ها بیشتر به قفس فشار می‌آورند.

سیگنال‌های این ایمپلنت توسط یک الکترود نصب شده بر روی پشت بیمار دریافت شده و به فضای ابری منتقل می‌شوند و پزشکان می‌توانند آنها را به صورت آنی تجزیه و تحلیل کنند. این امر می‌تواند مداخله زودهنگام را قبل از بروز عوارض عمده امکان‌پذیر کند.

امیرعلوی همچنین از هوش مصنوعی مولد برای شخصی‌سازی طراحی قفس استفاده می‌کند. او گفت: ما می‌توانیم ستون فقرات بیمار را اسکن کنیم و سپس قفس را طوری طراحی و چاپ کنیم که کاملاً متناسب با بدن وی باشد.