«الطرف الهجين المساعد»... أداة روبوتية لمساعدة العاجزين عن المشي

يعتمد على تقنيات يمتزج فيها التحكم الإرادي والتحكم الآلي

«الطرف الهجين المساعد»... أداة روبوتية لمساعدة العاجزين عن المشي
TT

«الطرف الهجين المساعد»... أداة روبوتية لمساعدة العاجزين عن المشي

«الطرف الهجين المساعد»... أداة روبوتية لمساعدة العاجزين عن المشي

حصلت شركة «سايبردين» اليابانية المتخصصة بصناعة الروبوتات والتي يثير اسمها بعض الشكوك، على موافقة إدارة الغذاء والدواء الأميركية لطرح روبوتها المسمى «الطرف الهجين المساعد HAL» وهو هيكل آلي هجين مساعد للأطراف Hybrid Assistive Limb في المنطقة السفلى من جسم الإنسان في الولايات المتحدة، وتوفيره عبر المؤسسات الطبية المرخصة.

أداة آلية مساعدة

«الطرف الهجين المساعد» هو عبارة عن روبوت قادر على السير، يثبته المستخدم بقدميه، وتتصل أجهزة استشعاره بالعضلات لرصد الإشارات الكهربائية - البيولوجية التي يرسلها الدماغ للعضلات لأمرها بالحركة، ليعمل بعدها الهيكل الآلي على تنشيط الشخص المستخدم له ومساعدته عبر تعزيز قوته وتوازنه.
ومنحت إدارة الغذاء والدواء الأميركية موافقتها على ما يعرف بـ«النسخة الطبية من الطرف الهجين المساعد»، المصمم لمساعدة الأشخاص الذين يعانون من إعاقة في أطرافهم السفلى ولا يستطيعون السير وحدهم.
وبينما يتوفر عدد كبير من الهياكل الأخرى المشابهة المخصصة لمساعدة الناس العاجزين على السير مجدداً، إلا أن الأمر المختلف في «الطرف الهجين المساعد» من سايبردين، هو طريقته التي تعتمد على مزيج من التحكم الإرادي والتحكم الذاتي بالاعتماد على الجهاز العصبي للمستخدم لتسيير الهيكل الآلي. واعتبرت الشركة المنتجة أن هذا الهيكل سيزيد فعالية عملية إعادة التأهيل، لأن من يسير خلالها، ليس الروبوت فحسب، بل الإنسان أيضاً.
وتجدر الإشارة إلى أن هذا المساعد الآلي اعتمد في اليابان منذ عدّة سنوات.

تحكم إرادي وآلي

يؤسس المساعد الهجين من سايبردين لارتجاع بيولوجي تفاعلي بناء على معلومات حركية مصدرها ما يريد الإنسان تحقيقه. ويحصل الهيكل على تلك المعلومات من نظام الدماغ العصبي إضافة ونظام الاستشعار المتصل بالعضلات، بهدف تأسيس دائرة عصبية بين جهاز الدماغ العصبي والجهاز العضلي الهيكلي.
وفي حال كان المريض غير قادر على بذل قوة عضلية كافية للحركة بسبب اختلال جسدي ما، يستطيع العلاج أن يحقّق حركة فعلية متناغمة مع هدف الحركة الصادر عن دماغ الإنسان ويتفادى في الوقت نفسه تحميل نظام الشخص العصبي - العضلي ثقلاً إضافياً، فيزيد بذلك فرص التحسن وإعادة التأهيل.
لا يتحرك المساعد الآلي الهجين قبل أن يتلقى إشارة كهربائية من المستخدم الذي يبحث عن المساعدة في تحريك أطرافه، فيساهم هذا الأمر في التأسيس لديناميكية السبب والتأثير بين المستخدم والهيكل.
يعتبر انقطاع التواصل بين ما يريد الدماغ القيام به، والتعليمات التي يصدرها الجهاز العصبي، والحركة العضلية الناتجة السبب في الكثير من إعاقات القسم السفلي من الجسم. لهذا السبب، يعمد المساعد الهجين إلى مساعدة المستخدم على استئناف هذه الاتصالات. وحتى وإن كانت عضلات المستهلك لا تعمل بالشكل الصحيح حين يصدر الدماغ أمر «السير» لها، يساهم وجود المساعد في تلقف هذه الإشارات وتحريك عضلات المصاب لتسريع عملية تعلّم الدماغ والعضلات كيف يعملان معاً من جديد.
وتعرّف «سايبردين» هذه العملية على أنها «دائرة ارتجاع بيولوجي تفاعلي»، وتقول إن «هذه الحركة المتكررة تقوي وتعدّل الاتصالات بين الأعصاب في الدماغ والنخاع الشوكي، والاتصالات بين الأعصاب والعضلات، لتحدث تحسناً وتجديداً في الوظائف الجسدية».


مقالات ذات صلة

علماء ينتجون «نموذج جنين بشري» في المختبر

علوم النموذج تم تطويره باستخدام الخلايا الجذعية (أرشيف - رويترز)

علماء ينتجون «نموذج جنين بشري» في المختبر

أنتجت مجموعة من العلماء هيكلاً يشبه إلى حد كبير الجنين البشري، وذلك في المختبر، دون استخدام حيوانات منوية أو بويضات.

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم الهياكل الشبيهة بالأجنة البشرية تم إنشاؤها في المختبر باستخدام الخلايا الجذعية (أرشيف - رويترز)

علماء يطورون «نماذج أجنة بشرية» في المختبر

قال فريق من الباحثين في الولايات المتحدة والمملكة المتحدة إنهم ابتكروا أول هياكل صناعية في العالم شبيهة بالأجنة البشرية باستخدام الخلايا الجذعية.

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم علماء يتمكنون من جمع حمض نووي بشري من الهواء والرمال والمياه

علماء يتمكنون من جمع حمض نووي بشري من الهواء والرمال والمياه

تمكنت مجموعة من العلماء من جمع وتحليل الحمض النووي البشري من الهواء في غرفة مزدحمة ومن آثار الأقدام على رمال الشواطئ ومياه المحيطات والأنهار.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
علوم صورة لنموذج يمثل إنسان «نياندرتال» معروضاً في «المتحف الوطني لعصور ما قبل التاريخ» بفرنسا (أ.ف.ب)

دراسة: شكل أنف البشر حالياً تأثر بجينات إنسان «نياندرتال»

أظهرت دراسة جديدة أن شكل أنف الإنسان الحديث قد يكون تأثر جزئياً بالجينات الموروثة من إنسان «نياندرتال».

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم دراسة تطرح نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات

دراسة تطرح نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات

توصلت دراسة جديدة إلى نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات على كوكب الأرض مشيرة إلى أن نظرية «تبلور العقيق المعدني» الشهيرة تعتبر تفسيراً بعيد الاحتمال للغاية.

«الشرق الأوسط» (لندن)

الذكاء الاصطناعي... الثورة القادمة في طب الأسنان الجنائي

الذكاء الاصطناعي... الثورة القادمة في طب الأسنان الجنائي
TT

الذكاء الاصطناعي... الثورة القادمة في طب الأسنان الجنائي

الذكاء الاصطناعي... الثورة القادمة في طب الأسنان الجنائي

لطالما كان مجال طب الأسنان العدلي أو الجنائي ميداناً حيوياً في علم الطب الشرعي، إذ يقدم الأدلة الأساسية التي تساعد في كشف الجرائم وحل الألغاز القانونية.

الأسنان لتحديد الهوية

وتجرى التحقيقات الجنائية لحل الألغاز القانونية من خلال:

> تحديد الهوية: يتم استخدام الأسنان وبصمات الأسنان لتحديد هوية الأفراد في حالات الكوارث الطبيعية، الحوادث، أو الجرائم، خصوصاً عندما تكون الجثث مشوهة أو متحللة.

> تحليل علامات العضّ: يساعد تحليل علامات العض الموجودة على الأجساد أو الأشياء في تحديد الجناة أو الضحايا من خلال مقارنة العلامات مع أسنان المشتبه بهم.

> تقييم العمر: يمكن لطب الأسنان الجنائي تقدير عمر الأفراد بناءً على تطور الأسنان وتركيبها، مما يساعد في قضايا مثل الهجرة غير الشرعية وحالات الاستغلال للأطفال.

> فحص الجثث المجهولة: يتم استخدام تقنيات طب الأسنان لفحص الجثث المجهولة والتعرف عليها من خلال السجلات الطبية للأسنان.

> الأدلة الفموية: يمكن للأدلة المستخرجة من الفم والأسنان أن توفر معلومات حول نمط حياة الأفراد، مثل النظام الغذائي والعادات الصحية، التي قد تكون ذات صلة بالقضايا الجنائية.

> الكشف عن التزوير والتزييف: يمكن تحليل التركيبات السنية والأسنان المزيفة لتحديد التزوير والتزييف في الأدلة الجنائية.

> التشخيص المسبق: يستخدم طب الأسنان العدلي في تشخيص الإصابات الفموية وتحليلها لتحديد ما إذا كانت ناتجة عن أعمال جنائية أو غيرها.

دور الذكاء الاصطناعي

ومع التقدم السريع في التكنولوجيا، يلعب الذكاء الاصطناعي دوراً متزايداً في تعزيز هذا المجال وجعله أكثر دقة وفاعلية. وسنستعرض كيف يغير الذكاء الاصطناعي ملامح طب الأسنان العدلي ودوره المحوري في تحسين عملية التشخيص وتقديم الأدلة الجنائية.

> الذكاء الاصطناعي في تحليل الأدلة، يتيح الذكاء الاصطناعي تحليل البيانات الضخمة بسرعة ودقة، وهو ما كان يستغرق أياماً أو حتى أسابيع لفرق من الأطباء والمختصين. أما الآن، فباستخدام خوارزميات التعلم الآلي، يمكن تحليل الصور الفموية والأشعة السينية وتحديد الهوية من خلال بصمات الأسنان بوقت قياسي قد لا يتجاوز الساعة.

> التشخيص الدقيق، يسهم الذكاء الاصطناعي في رفع مستوى الدقة في التشخيص من خلال تحليل البيانات الفموية مثل تحديد هوية العضات والعمر والجنس للضحايا من خلال الأسنان وعظم الفك وتحديد الأنماط غير المرئية بالعين المجردة. ويساعد هذا الأطباء في تمييز الحالات العادية من الحالات الحرجة التي قد تكون ذات صلة بالجرائم أو الحوادث.

> تحديد الهوية، يُعد تحديد الهوية من خلال الأسنان من أهم تطبيقات طب الأسنان العدلي، خصوصاً في حالات الكوارث أو الجثث غير معروفة الهوية. وبفضل الذكاء الاصطناعي، يمكن مقارنة البيانات الفموية بسرعة مع قواعد بيانات السجلات الطبية الرقمية، مما يسهل عملية التعرف على الضحايا بدقة عالية. كما مكنت خوارزميات الذكاء الاصطناعي من إعادة بناء الوجه بعد حوادث الغرق أو الحريق أو الطائرات لسهولة التعرف على الضحايا.

ومع استمرار تطور تقنيات الذكاء الاصطناعي، نتوقع أن يصبح طب الأسنان العدلي أكثر تطوراً وفاعلية، فالذكاء الاصطناعي لا يقلل من الوقت والجهد فحسب، بل يساهم أيضاً في تقليل الأخطاء البشرية وتحقيق نتائج أكثر دقة ومصداقية. بفضل التعاون بين الخبراء في مجالات التكنولوجيا والطب الشرعي، يتم تطوير تطبيقات جديدة لتحديد العمر والجنس وحتى الأصل العرقي بناءً على تحليل الأسنان.

وعلى الرغم من الفوائد العديدة للذكاء الاصطناعي في طب الأسنان العدلي، هناك تحديات يجب التغلب عليها. ومن بين هذه التحديات ضرورة تحسين دقة الخوارزميات وتجنب التحيزات التي قد تؤثر على النتائج. بالإضافة إلى ذلك، هناك حاجة لضمان الخصوصية وحماية البيانات الشخصية للمرضى.

وتنفيذ الذكاء الاصطناعي بشكل فعال في طب الأسنان العدلي، يجب على المؤسسات التعليمية توفير التدريب اللازم للأطباء والمختصين في هذا المجال. يشمل ذلك تعليمهم كيفية استخدام الأدوات التكنولوجية الجديدة، وفهم كيفية تفسير النتائج التي تنتج عن الخوارزميات الذكية.

وتبرز تطبيقات الذكاء الاصطناعي في هذا السياق بوضوح أهمية التقنية في تحسين حياتنا وجعل مجتمعاتنا أكثر أماناً وعدالةً.