ما مدى تأثير FES على الأشخاص الذين يعانون من إصابات في النخاع الشوكي؟ تعلم كيف يمكن للتحفيز الكهربائي أن يغير حياتهم!

تستخدم تقنية التحفيز الكهربائي الوظيفي (FES) نبضات كهربائية منخفضة الطاقة لإنتاج حركة الجسم بشكل مصطنع للأفراد المصابين بالشلل بسبب إصابة في الجهاز العصبي المركزي. تم تصميم هذه التقنية خصيصًا لتوليد تقلصات عضلية في الأطراف المشلولة، مما يتيح القيام بوظائف مثل الإمساك، والمشي، والتبول، والوقوف. في البداية، كان تطبيق تقنية تحفيز العصب البصري يهدف إلى تصميم أطراف عصبية صناعية لتحل محل الوظيفة التالفة بشكل دائم ومساعدة المرضى الذين يعانون من إصابات في النخاع الشوكي وإصابات في الرأس والسكتات الدماغية وأمراض عصبية أخرى. وهذا يعني أن المريض يحتاج إلى استخدام الجهاز في كل مرة يريد فيها أداء وظيفة مرغوبة.

تم استخدام التحفيز الكهربائي العصبي العضلي (NMES)، والذي يُطلق عليه أحيانًا اسم FES، لتقديم العلاج لإعادة تدريب وظائف الحركة الإرادية مثل الإمساك والوصول والمشي.

في هذه الحالة، يتم استخدام FES كعلاج قصير المدى بهدف استعادة الوظيفة المستقلة بدلاً من جعل المريض معتمدًا على جهاز FES مدى الحياة، ولذلك يُطلق عليه اسم العلاج بالتحفيز الكهربائي الوظيفي (FET أو FEST). باختصار، FEST هو تدخل قصير المدى يساعد الجهاز العصبي المركزي للفرد على إعادة تعلم كيفية أداء الوظائف المعوقة بدلاً من جعله معتمدًا على الأطراف الاصطناعية العصبية لبقية حياته. ركزت المرحلة الثانية من التجارب السريرية الأولية، التي أجريت في KITE بمعهد تورنتو لإعادة التأهيل، على تطبيق FEST لوظائف مثل الإمساك والوصول والمشي.

المبدأ

الخلايا العصبية هي خلايا نشطة كهربائيا. تتم ترميز المعلومات في الخلايا العصبية ونقلها في شكل نبضات كهربائية تسمى إمكانات الفعل، والتي تمثل تغيرات مؤقتة في إمكانات الخلية تبلغ حوالي 80-90 مللي فولت. يتم تعديل التردد للإشارات العصبية، مما يعني أن عدد إمكانات الفعل لكل وحدة زمنية يتناسب مع قوة الإشارة المرسلة. تتراوح ترددات الفعل المحتملة النموذجية بين 4 و12 هرتز. يمكن للتحفيز الكهربائي أن يحفز هذا الجهد الفعلي بشكل مصطنع عن طريق تغيير الجهد الكهربائي لغشاء الخلية العصبية. تستخدم أجهزة تحفيز الكهربية هذه الخاصية لتحفيز الخلايا العصبية كهربائيًا، مما قد يؤدي بعد ذلك إلى تنشيط العضلات أو الأعصاب الأخرى.

ومع ذلك، يجب توخي عناية خاصة عند تصميم أجهزة FES آمنة لأن التيار الذي يمر عبر الأنسجة قد يسبب تأثيرات غير مرغوب فيها، مثل انخفاض الاستثارة أو موت الخلايا.

تعمل تقنية تحفيز العصب الحسي عادةً عن طريق تحفيز الأعصاب أو النقاط التي تلتقي فيها الأعصاب بالعضلات. تتضمن الحزم العصبية المحفزة الأعصاب الحركية (الأعصاب الهابطة من الجهاز العصبي المركزي إلى العضلات) والأعصاب الحسية (الأعصاب الصاعدة من أعضاء الحس إلى الجهاز العصبي المركزي). يمكن للتيار الكهربائي تحفيز الأعصاب الحركية والحسية. في بعض التطبيقات، يتم تحفيز الأعصاب لتوليد نشاط عضلي محلي، أي أن التحفيز يهدف إلى إنتاج تقلص عضلي مباشر. في تطبيقات أخرى، يتم استخدام التحفيز لتنشيط ردود الفعل البسيطة أو المعقدة.

الخلفية التاريخية

يعود استخدام التحفيز الكهربائي إلى مصر القديمة، عندما كان يُعتقد أن وضع الأسماك الكهربائية في الماء على اتصال بالبشر له تأثيرات علاجية. تمت تسمية FES في الأصل بالعلاج الكهربائي الوظيفي واقترحه ليبرسون. ولم يتم إنشاء مصطلح "التحفيز الكهربائي الوظيفي" واستخدامه في براءة اختراع إلا في عام 1967 على يد مو وبوست. تصف براءة اختراع أوفنر نظامًا لعلاج سقوط القدم. عالج الجيل الأول من أجهزة تحفيز العصب الظنبوبي المتوفرة تجارياً سقوط القدم عن طريق تحفيز العصب الظنبوبي.

التطبيقات الشائعة

إصابة الحبل الشوكي

تتداخل إصابات النخاع الشوكي مع الإشارات الكهربائية بين المخ والعضلات، مما يسبب الشلل أسفل الإصابة. الاستخدام الرئيسي لتقنية FES هو استعادة وظيفة الأطراف وتنظيم وظائف الأعضاء. كما تستخدم تقنية FES لعلاج الألم والضغط والوقاية من القرحة.

السكتة الدماغية والتعافي من الطرف العلوي

بعد السكتة الدماغية، تتجدد الأعصاب الطرفية بمعدل 1 ملم تقريبًا يوميًا. مع مرور الوقت، يصبح تقدم إصلاح الأعصاب محدودًا بسبب تثبيط آليات التجديد. لقد ثبت أن العلاج بالتحفيز الكهربائي العضلي فعال في علاج الألم، وتقليل خلع الكتف، وتسريع مدى وسرعة العودة إلى الحركة. وقد أظهرت الدراسات أن فوائد العلاج بالصدمات الكهربائية طويلة الأمد، إذ تستمر لمدة 24 شهرًا على الأقل.

سقوط القدم

يعتبر سقوط القدم أحد الأعراض الشائعة لمرض الشلل النصفي، ويتميز بعدم وجود انثناء ظهر القدم أثناء مرحلة التأرجح في المشي. يمكن أن يعوض FES بشكل فعال عن نقص الانثناء الظهري أثناء المشي. عندما يكون الكعب على وشك مغادرة وضعية المشي، يقوم المحفز بإرسال تحفيز إلى العصب الظنبوبي، مما يتسبب في انقباض عضلات ظهر القدم.

وبالتالي، فإن تقنية FES لها تأثير كبير على نوعية حياة المرضى الذين يعانون من إصابات في النخاع الشوكي، حيث تساعدهم على استعادة قدرات وظيفية معينة وبالتالي تحسين حياتهم الاجتماعية وصحتهم العقلية. ولكن عندما ننظر إلى المستقبل، ما الذي يمكننا أن نفكر فيه هو ما إذا كانت هذه التكنولوجيا قادرة على تطبيق تطبيقات أوسع ومساعدة المزيد من المرضى الذين يعانون من أمراض مختلفة على استعادة الحكمة والإمكانيات في الحياة؟

Trending Knowledge

كيف تساعد تقنية التحفيز الكهربائي مرضى السكتة الدماغية على استعادة قوة الأطراف العلوية؟ اكتشف معجزة التحفيز الكهربائي!
غالبًا ما يواجه مرضى السكتة الدماغية تحديات فقدان قوة الأطراف العلوية وضعف الوظيفة. مع تقدم التكنولوجيا، أصبحت تقنية التحفيز الكهربائي الوظيفي (FES) أداة مهمة لهؤلاء المرضى لاستعادة قدراتهم. تستخدم هذ

Responses