أمل تكنولوجي لملايين المرضى الذين يعانون يوميًا
يعاني ملايين البالغين من آلام مزمنة تتراوح بين المتوسطة والشديدة، وهي آلام غالبًا ما تكون صعبة ولا تجد حلًا دائمًا، رغم مسار الرعاية المتدرج على ثلاث مستويات وهي الرعاية في العيادات، المؤسسات الاستشفائية، والمراكز المتخصصة في علاج الألم. وفي الحالات الأكثر تعقيدًا قد تكون العلاجات الدوائية (مسكنات، مضادات التهاب) غير فعالة أو غير محتملة، بينما تبقى أجهزة التحفيز العصبي الحالية رغم وعودها، ثقيلة ومكلفة وصعبة الصيانة.
جيل جديد من المحفزات الذكية
طوّر فريق من الباحثين بجامعة جنوب كاليفورنيا (USC)، بالتعاون مع جامعة كاليفورنيا لوس أنجلوس (UCLA)، جهازًا ثوريًا محفزًا قابلًا للزرع، لاسلكيًا ومرنًا، يعمل بالموجات فوق الصوتية، وقادرًا على التكيّف تلقائيًا مع مستوى الألم الذي يشعر به المريض، أين يُثبّت على العمود الفقري ويعمل مباشرة على النخاع الشوكي، مانعًا انتقال إشارات الألم إلى الدماغ.
يقول البروفيسور “كيفا زو”، المختص في الهندسة الطبية الحيوية وطب العيون بـ USC: “ما يجعل هذا الزرع فريدًا هو قدرته الذكية، اللاسلكية، والتكيفية على التحكم في الألم”. وعلى عكس النماذج التقليدية، لا يعتمد هذا الجهاز على بطارية، ما يقلل من حجمه ويُغني عن الحاجة إلى عمليات استبدال متكررة.
موجات فوق صوتية لطاقة موجهة وغير جراحية
يعتمد النظام المسمى UIWI (غرسة لاسلكية تعمل بالموجات فوق الصوتية) على تقنية مصغّرة تحول الطاقة الصوتية إلى إشارات كهربائية بفضل الموجات فوق الصوتية. وتوفر هذه الطريقة ميزتين رئيسيتين: قدرة أعمق على اختراق الأنسجة وتحفيزًا أكثر دقة، دون اللجوء إلى تدخلات جراحية أو مصادر طاقة كبيرة.
وبحسب الباحث الرئيسي “يوشون (شون) زينغ”، تتيح هذه التقنية توليد تحفيز قوي بدقة عالية مع إمكانية تكييف العلاج حسب حالة كل مريض.
غرسة مدعّمة بالذكاء الاصطناعي: نحو إدارة شخصية للألم
يحتوي الجهاز على نظام ذكاء اصطناعي يكتشف مستويات الألم لدى المريض من خلال نموذج تعلم آلي قائم على شبكة عصبية. ويسمح هذا النظام الدائري للمُرسِل المحمول للموجات فوق الصوتية بضبط كمية الطاقة المرسلة في الوقت الفعلي.
النتيجة: تحفيز كهربائي مُفصّل مُتكيف بدقة مع احتياجات كل فرد، دون الحاجة إلى تدخل خارجي.
نتائج مخبرية واعدة
من جهتها أظهرت التجارب الأولى في المختبر فعالية حقيقية للجهاز. ويتطلع الفريق الآن إلى تطويره أكثر، من خلال تقليص حجمه وتسهيل زرعه باستخدام حقنة فقط، لجعل العملية أقل توغلاً.
كما يطمح الباحثون إلى تطوير نسخ متوافقة مع تطبيقات الهاتف المحمول، لتمكين المرضى من متابعة أو تعديل علاجهم مباشرة عبر هواتفهم الذكية.
غرسة لاسلكية تُثبّت على العمود الفقري لوقف إشارات الألم
- تغذية بالموجات فوق الصوتية: أخف، أكثر أمانًا، وأطول عمرًا
- ذكاء اصطناعي مدمج لإدارة فورية وشخصية للألم
- تقدّم كبير لفائدة المرضى غير المستجيبين للعلاجات التقليدية
الكلمات المفتاحية: غرسة، ألم، ذكاء اصطناعي، عمود فقري.