ندا اظهری، مترجم: پیشرفت در علم پزشکی احتمال وضعیت شروع بیماری‌هایی چون سکته‌های مغزی را بهبود بخشیده است. معلولان جسمی حرکتی اغلب با ناتوانی‌های زیادی در حرکت کردن پاها و به‌طوری عضلات بدن مواجه هستند که کیفیت زندگی آنها را به‌شدت تحت تاثیر قرار می‌دهد. به‌طور قطع، وجود ابزار یا دستگاهی که بتواند به آنها در بازتوانی بدن و راه رفتن کمک کند. راه رفتن معلولان شاید تا سال‌ها قبل تنها یک رویای دست‌نیافتنی بود اما امروزه باتوجه به پیشرفت‌هایی که در عرصه‌های مختلف فناوری صورت گرفته، این رویا به واقعیت تبدل شده و بیماران می‌توانند امیدوار باشند که به‌رغم معلولیتی که دارند، بتوانند مانند افراد عادی جامعه به فعالیت‌های روزمره خود بپردازند. در این میان، تولید ربات‌های بازتوانی یا فیزیوتراپی که جزء فناوری‌های لبه دانش در دنیا به‌شمار می‌رود، توانسته این چالش‌ها را تا حد زیادی ارتقا دهد.
در واکنش به پرسش چگونگی عملکرد ربات‌های درمانگر، کارشناسان، ربات دستیار را تولید کرده‌اند که می‌تواند بدون کمک و به‌طور مستقل راه رفته و حرکت کنند تا از این طریق بتوانند قدرت راه رفتن را در بیماران ایجاد کنند. از آنجایی که ربات‌های درمانگر تاثیر بسزایی روی بهبود کیفیت زندگی بیماران معلول به جا می‌گذارند، تقاضای آن در دنیا درحال افزایش است. علاوه‌بر این، بازتوانی به‌ویژه برای افرادی که از یک بیماری مهلک جان سالم به‌در برده‌اند، امری ضروری محسوب می‌شود و به این واسطه می‌توانند به زندگی معمول برگردند. درست است که پیشرفت‌های قابل ملاحظه‌ای در هوش مصنوعی و فناوری‌های واقعیت مجازی صورت گرفته، باوجود این، انسان‌های واقعی در دنیایی فیزیکی زندگی و به شیوه‌ای فیزیکی رفتار می‌کنند. این طبیعی است که افراد بخواهند بدون محدودیت حرکت کنند و نقش ربات‌های درمانگر دقیق تامین چنین نیازی برای این گروه از بیماران است. درحال حاضر، ربات‌های مختلف بازتوان و درمانگر در دنیا تولید شده‌اند که با توجه به قابلیت‌های مختلفی که دارند رفتاری رقابتی با یکدیگر دارند. معمول‌ترین نوع ربات‌های درمانگر تولید آمریکا و اروپاست که سیگنال‌های مغزی را از مغز بیمار می‌خواند و از این طریق به حرکت بیماران کمک می‌کند. این ربات‌ها به بیماران امکان می‌دهند که تا حد مطلوبی بتوانند حرکت کنند. حتی اگر یک بیمار به کمک ربات بتواند حرکت کند نمی‌تواند جایگزین راه رفتن معمولی بیمار شود. برای رسیدن به این هدف که بیماران حرکتی روزی بتوانند مانند روز اول راه بروند، ربات‌هایی تولید شده که به بیمار در بهبود وضعیت حرکتی کمک می‌کند. بیمارانی که تحت بازتوانی قرار می‌گیرند، این کار را تحت نظر درمانگر انجام می‌دهند.
ربات‌های درمانگر چگونه تولید می‌شوند
به گزارش britannica، ربات‌های درمانگر و بازتوان، دستگاهی هستند که به‌طور خودکار وارد عمل شده و به‌گونه‌ای طراحی می‌شوند که حرکات بیماران را باتوجه به عملکرد نقص فیزیکی‌ای که دارد، بهبود می‌بخشد. در حالت کلی، دو نوع ربات بازتوان وجود دارند. اولین نوع این ربات، ربات‌های دستیار هستند که جایگزین حرکات مشکل‌دار اندام‌ها می‌شود. یکی از این نمونه ربات‌ها، Manus ARM است که ربات دستیار بوده و شامل یک بازوی رباتیک تعبیه شده در ویلچر است که با استفاده از تغییرات حرکات زنجیر یا دیگر دستگاه ورودی کار می‌کند. به این فرآیند، بازتوانی بیماران از راه دور اطلاق می‌شود و شباهت زیادی به کنترل بازوی ربات‌های فضایی از داخل فضاپیما دارد ویلچرهای پرقدرت نمونه دیگر ربات‌های دستیار هستند که از راه دور قابل کنترل هستند.
نوع دوم ربات‌های بازتوان، ربات‌های درمانگر هستند که به بازتوان نیز معروفند. تحقیق و پژوهش در علم نانومواد نشان داده که مغز و طناب نخاعی توانایی قابل‌توجهی را برای سازگاری دارند. به عبارتی، ربات‌های درمانگر، ماشین‌آلات و ابزارهایی برای درمان بازتوانی بیماران هستند که به بیماران کمک می‌کنند با کمک ربات، حرکات معمول خود را انجام دهند. نخستین ربات استفاده شده به این روش، ربات Manus دانشگاه MIT بود که به بیماران مبتلا به سکته کمک می‌کند در صورتی که می‌خواهند کارها را به‌طور شخصی انجام دهند، بتوانند از لپ‌تاپ استفاده کنند. بررسی‌ها نشان می‌دهد بیمارانی که درمان‌های اضافه‌تر را از طریق ربات‌های درمانگر دریافت می‌کنند، میزان بهبودی بالاتری در حرکات خود دارند.
ربات‌های درمانگر چگونه کار می‌کنند
دومین ربات درمانگر موسوم به Lokomat است که از وزن فرد و حرکات پاهای او در زمان راه رفتن روی تردمیل حمایت می‌کند. این کار با این هدف انجام می‌شود که فرد بیمار بتواند بعد از سکته یا آسیب نخاعی به زندگی عادی خود بازگردد. محدودیت‌ها در عملکردها و هزینه‌های بالا به در دسترس بودن ربات‌ها بستگی دارد. علاوه‌بر این، از نمونه انجام بازتوانی از راه‌دور ربات‌ها می‌توان به برداشتن بطری آب و نزدیک کردن آن به دهان اشاره کرد که معمولا کاری زمان‌بر است. برای غلبه بر این مشکل، مهندسان برای ایجاد هوش بیشتر در بازوهای رباتیک روی ویلچر کار کرده‌اند. ساختن ربات‌ها برای درک فرمان‌های صوتی و تشخیص اشیا به‌طورکلی یک زمینه مهم پیشرفت در حوزه رباتیک به‌شمار می‌رود. پیشرفت در علوم اعصاب باعث پیشرفت قابل‌توجهی در توسعه ربات‌های توانبخشی می‌شود که امکان کاشت تراشه‌های رایانه‌ای را به‌طور مستقیم در مغز فراهم می‌کند، به‌طوری که تنها کاری که کاربر باید انجام دهد، این است که فرمان «فکر کن» را صادر کرده و ربات آن را انجام می‌دهد. محققان نشان داده‌اند که میمون‌ها را می‌توان به این شیوه آموزش داد تا بازوی رباتیک را به همین شکل و تنها با کمک نیروی فکر حرکت دهد.
کمک به بازسازی سیستم عصبی
عامل محدودکننده اصلی در توسعه این ربات‌های توانبخشی این است که محققان نمی‌دانند دقیقا چه اتفاقی باید رخ دهد تا سیستم عصبی برای غلبه بر یک نقص فیزیکی سازگار شود. سخت‌کوشی و تلاش بیماران برای بهبود از اهمیت بالایی برخوردار است. محققان درحال توسعه ربات‌های توانبخشی هستند که در زمان ناهماهنگی در مقابل حرکات مقاومت می‌کنند یا حتی حرکات را ناهماهنگ‌تر می‌کنند تا سیستم عصبی را برای سازگاری فریب دهند. پیشرفت‌هایی در توسعه اسکلت‌های بیرونی رباتیک صورت گرفته است که ابزارهای پوشیدنی هستند که به حرکت اندام‌ها کمک می‌کنند. انواع دیگر ربات‌های توانبخشی می‌توانند در کمک به سیستم عصبی برای بازسازی اتصالات عصبی مناسب پس از سلول‌های بنیادی و سایر درمان‌های پزشکی نقش داشته باشند.
فناوری‌های رباتیک در دنیای پزشکی امروز
دستگاه‌ها و ابزارهای رباتیک فعلی که در بازار وجود دارند، شامل اسکلت‌های خارجی برای کمک به حرکت کردن دوباره اندام‌های تحتانی و دست‌ها، تردمیل‌های ارتقایافته برای حرکت بیماران، بازوهای رباتیک برای حفظ حرکات رباتیک اندام‌ها و توانمندسازی حرکات خاص اندام هاست. اغلب فناوری‌های رباتیک تلاش می‌کنند کیفیت حرکات اندام‌های بدن را بهبود بخشند. طی دو دهه اخیر، تحقیق و پژوهش روی درمان‌های رباتیک بیماران در امر بازتوانی بیماران به‌ویژه بیماران مبتلا به سکته به‌طور قابل‌توجهی رشد داشته و به مراتب نسبت به درمان‌های موثر دیگر ارزان‌تر تمام می‌شود. همچنین فناوری‌های رباتیک برای بیماران مبتلا به صرع و بیمارانی که تحت جراحی‌های ارتوپدی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند. از مزایای اضافی برای درمان‌های رباتیک، درمان تطبیقی کاهش قابل‌توجه توان عضلانی در بازوی بیماران آسیب دیده است. به‌طورکلی، ربات‌های توانبخش و درمانگر در آموزش‌های پزشکی، جراحی، جراحی‌های از راه‌دور و دیگر موارد به کار می‌روند. بسیاری بر این باورند که استفاده از ربات‌های صنعتی به‌عنوان ربات درمانگر هم به همان اندازه مفید است.
فرصتی برای بهبود عملکرد شناختی در بیماران مبتلا به سکته
بعد از سکته مغزی، بیش از سه‌چهارم بیماران دچار نقص عملکرد شناختی می‌شوند که روند بهبودی آنها در کیفیت زندگی و مشارکت‌های اجتماعی آنها را تحت تاثیر قرار می‌دهد. مطالعات گسترده نشان داده‌اند که درمان‌های رباتیک اثربخشی قابل‌توجهی در بهبود حرکتی در بیماران ایفا می‌کنند. محققان مطالعات خود را با استفاده از مجموعه‌ای از سه ربات و یک دستگاه برپایه حسگر را برای بازتوانی اندام‌های فوقانی مورد آزمایش قرار دادند. بیماران در این آزمایش‌ها، حدود 30 جلسه 45 دقیقه‌ای، 5 روز در هفته تحت درمان بازتوانی قرار گرفتند. به گزارش frontiersin، طبق بررسی‌های صورت گرفته در دانشگاه آکسفورد، درصد قابل‌توجهی از بیماران با نقص شناختی که تحت درمان با ربات‌های توانبخش و درمانگر قرار گرفته بودند، با بهبود عملکردهای شناختی روبه‌رو شدند و مقیاس‌های حرکتی و معلولیت آنها به‌طورقابل‌توجهی بهبود یافت.
بازار ربات‌های درمانگر و توانبخش تا 2027
فناوری در تمام فعالیت‌ها و تمام بخش‌ها متحول شده است. شاید بتوان به جرأت گفت که بخش‌های سلامت با بیشترین تحول و تغییرات روبه‌رو بوده‌اند و فناوری بیشترین نفوذ را در این حوزه‌ها داشته است. بسیاری از پدیده‌ها و درمان‌هایی که شاید تا همین چند سال پیش دور از ذهن بود، درحال حاضر به لطف استفاده از فناوری‌های نوین امکان‌پذیر شده‌اند. افراد معلولی که شانس بسیار کمی برای درمان مشکلات حرکتی خود داشتند با ظهور فناوری‌های نوین، امید تازه‌ای پیدا کرده‌اند که بتوانند قدم گذاشتن روی زمین را یک بار هم که شده تجربه کنند. فناوری ربات‌های دستیار و توانبخش یکی از بهترین درمان‌ها برای این گروه از بیماران به‌شمار می‌رود. باتوجه به افزایش تقاضا نسبت به تولید فناوری‌های بازتوانی در دنیا، کارشناسان اعلام کرده‌اند که بازار فناوری‌های کمکی و بازتوانی رباتیک در دنیا در بازه زمانی سال‌های 2019- 2027 رشد قابل‌توجهی داشته‌اند به‌طوری که پیش‌بینی کرده‌اند که بازار این فناوری‌ها تا سال 2027 با بیش از 5/12 درصد رشد مواجه خواهد بود. بازار فناوری‌های کمکی و بازتوانی بیشتر به دلیل نرخ روبه رشد جمعیت سالمندان در سراسر جهان درحال افزایش است. این گروه سنی از جامعه بیش از پیش در معرض آسیب‌های مختلف قرار دارند و از این رو، صنعت تولید فناوری‌های رباتیک بازتوانی و درمانگر را با رشد قابل‌توجهی روبه‌رو کرده است.
به گزارش designerwomen، انتظار می‌رود ارزش جهانی کل بازار ربات‌های جراح تا سال 2023 به رقمی چون 36/11 میلیارد دلار برسد. به‌طورکلی، افزایش ترکیب رشد سالانه این بازار بین سال 2018 تا 2023 حدود 58/12 درصد خواهد بود. این فناوری‌های رباتیک مواردی را چون فناوری‌های جراحی رباتیک، سیستم‌های کنترل وضعیت بیماران و افزایش دقت این دستگاه‌ها و نیز ربات‌هایی را دربرمی‌گیرند که برای بیماران معلول بسیار کاربردی هستند. ارزش بازار فناوری‌های رباتیک پزشکی تا سال 2021 به رقمی بالغ بر 77/9 میلیارد دلار در سال 2021 می‌رسد و انتظار می‌رود این ارزش تا سال 2029 به رقمی بالغ بر 25/36 میلیارد دلار خواهد رسید.
تاثیر همه‌گیری کرونا بر بازار فناوری رباتیک
همه‌گیری کرونا تا حدود زیادی تقاضای سالمندان و معلولان را به فناوری‌های رباتیک با کاهش روبه‌رو کرده است. حتی درمان‌ها، موارد اورژانسی مراجعه به مراکز درمانی برای درمان بیماری‌های حاد، چکاپ و غربالگری برای بیماری سرطان تا حد زیادی به تعویق افتاده و بیماران تمایلی به مراجعه به مراکز درمانی از خود نشان نداده‌اند. بازار ربات‌های پزشکی هم جزء آن مواردی است که به تبع این کاهش، روند کاهشی داشته است. تنها آمریکا بیش از 40 درصد از بازار افزایش تقاضا برای بازار فناوری‌های رباتیک را برعهده داشته است. در این میان، اروپا دومین تولیدکننده این بازار در دنیا محسوب می‌شود.
به گزارش designerwomen، مهم‌ترین عامل رشد این بازار فناوری را افزایش تقاضا و کاهش خطاهای انسانی شامل می‌شود. بازار ربات‌های پزشکی به دنبال وابستگی کادر درمان به فناوری‌های رباتیک با رشد قابل‌توجهی روبه‌رو شده‌اند. افزایش هزینه‌های اولیه و حفظ بیمارستان‌ها نیز ازجمله مواردی است که باعث نگرانی کارشناسان شده است. وابستگی رباتیک به زیرساخت‌های توسعه یافته دسترسی جهانی آن را محدود خواهد کرد.