توان خیران و تلاش محققان؛ راهی برای رفتن می سازیم

دیدن، شنیدن، راه رفتن و سخن گفتن؛ بخشی از توانایی انسان هاست كه حتی گاه از بعضی از آنها به فصل ممیز انسان با دیگر موجودات تعبیر می شود. اما گاه در فراز و فرود زندگی و بر اثر بیماری یا رویدادی بخشی یا كل این توانایی از بین می رود یا از بدو تولد بعضی انسان ها این توانایی ها را كمتر از دیگران دارند. همین جاست كه توانبخشی به میدان می آید، تا پای از حركت افتاده و دست ناتوان را به زندگی برگرداند.
توانبخشی فرآیندی است كه در آن به فرد توان خواه كمك می ‌شود توانایی خود را پس از یك واقعه یا بیماری یا به دلیل ناتوانی های مادرزادی به دست آورد، حوزه علمی بسیار وسیعی در مجموعه خدمات بهداشتی و درمانی به شمار می آید و شاخه های مختلفی دارد. امروزه علوم جدید؛ مانند رباتیك، مكانیك یا مكاترونیك و فناوری های هوشمند به كمك متخصصان توانبخشی آمده اند تا راه های تازه ای پیش روی درمانگران بگذارند.
توسعه توانبخشی در این حوزه ها به تحقیقات و در نتیجه صرف زمان و منابع مالی زیادی نیاز دارد. مركز تحقیقات فناوری‌ های مهندسی توانبخشی جواد موفقیان وابسته به دانشگاه صنعتی شریف یكی از مراكزی است كه در آن با حضور اساتید این دانشگاه در رشته مكانیك و گرایش بیومكانیك روی توسعه تجهیزات توانبخشی تحقیق می شود و تاكنون دستاوردهای مشخصی؛ از جمله طراحی و ساخت ربات اسكلت خارجی را ارائه داده است كه به یك فرد دچار ناتوانی حركتی و مثلا قطع نخاع كمك می كند راه برود.
دكتر سعید بهزادی پور دانش آموخته مكانیك از دانشگاه صنعتی شریف در مقاطع كارشناسی و كارشناسی ارشد (1377 و 1379)، دكترای مكانیك و پسا دكترا دانشگاه واترلوی كانادا (1384)، عضو هیات علمی دانشگاه آلبرتا كانادا (1384 تا 1389) و عضو هیات علمی دانشكده مهندسی مكانیك دانشگاه صنعتی شریف (1390 تا كنون)، رئیس این مركز است.
همزمان با هفته پژوهش و فناوری (24 تا 30 آذر) روایتی از تحقیقات در این مركز و فعالیت های دكتر بهزادی پور و گروه محققان همراه وی در حوزه بیومكانیك و توسعه فناوری های توانبخشی، گروه های تحقیقاتی و استارتاپی و كلینیك این مركز، تفاوت های فضای پژوهشی داخل و خارج كشور و نارضایتی از بی توجهی نظام درمان به توانبخشی را در ادامه بخوانید.


***برخورد اول؛ ششمین كنفرانس رباتیك و مكانیك دانشگاه علم و صنعت
اولین سخنران كلیدی ششمین كنفرانس بین المللی رباتیك و مكانیك دانشگاه علم و صنعت ایران (1 تا 3 آبان)، دكتر سعید بهزادی پور بود كه در مورد ربات های اسكلت خارجی صحبت و موضوعی علمی و دور از دست؛ اما بسیار كاربردی را مطرح كرد. اینكه چطور به بیماران دچار ضایعات نخاعی یا مشكلات عصبی مغزی كمك كنیم تا در روز به اندازه ممكن راه بروند، زیرا اگر راه نروند حتی به اندازه 20 دقیقه در روز، به انواع بیماری ها از دیابت و نارسایی كلیه گرفته تا عفونت ادرار و انواع زخم ها مبتلا می شود.
اما غیر از این نكته كاربردی و عوام فهم، صحبت های دكتر بهزادی پور در این كنفرانس هم تا حد زیادی تخصصی بود و به دشواری های توسعه این نوع ربات از جهت علم مكانیك می پرداخت و هم به درازا كشید و فرصت را برای مصاحبه و پاسخ دادن به كنجكاوی های علمی از بین برد.

***برخورد دوم؛ برگزیده جایزه كنز
رقابت علمی كنز (Kans/ knoweledge application and notion for society) كه بین دانش‌ پژوهان، دانشجویان و اساتید جوان زیر 45 سال مسلمان برگزار می شود؛ فرصتی برای برترین دستاوردهای علمی و كاربردی است كه امسال چهارمین دوره و آیین اختتامیه آن در دانشگاه امیركبیر برگزار شد.
این رقابت ها امسال در پنج حوزه سلامت، فناوری ارتباطات و اطلاعات، آب و محیط زیست، انرژی و اقتصاد برگزار شد و دكتر بهزادی پور به عنوان نماینده گروه توسعه دهنده اسكلت خارجی نه تنها در حوزه سلامت بلكه در مجموعه رقابت عنوان برگزیده را به خود اختصاص داد. بنابراین یك اسكلت خارجی كه در حكم ربات است توانسته بود توجه مهم ترین اساتید كشور و برگزاركنندگان كنز را به خود جلب كند؛ زیرا فناوری كاملا كاربردی برای عده ای از اعضای جامعه ماست.
فرصت گفت وگوی اولیه بعد از پایان آیین اختتامیه كنز با دكتر بهزادی پور فراهم و قرار شد در مصاحبه ای در مورد این دستاورد علمی برای مخاطبان ایرنا توضیح دهد.

***برخورد سوم؛ مركز تحقیقات جواد موفقیان
دكتر بهزادی پور و گروه محققان حوزه مكانیك و مهندسی پزشكی همراه وی صبح یك روز پاییزی در مركز تحقیقات فناوری‌های توانبخشی عصبی جواد موفقیان واقع در یكی از خیابان های مركزی تهران خیابان خارك و حوالی پل حافظ میزبان ما بودند.
بهزادی پور در مورد تاریخچه تاسیس این مركز می گوید: دكتر موفقیان قبل از پیروزی انقلاب اسلامی شركت راه سازی داشته و بعد از ایران مهاجرت كرده و در كانادا زندگی می كند. او فعالیت های خیریه زیادی دارد، حتی در دانشگاه یو بی سی/UBC كانادا مركزی برای تحقیقات مغز به صورت خیریه راه انداخته و در ایران نیز 26 مدرسه و خوابگاه ساخته است.
« وی به دانشگاه های صنعتی شریف و امیركبیر پیشنهاد داد در این ساختمان، مركز تحقیقات مغز دایر كنند. دكتر فرزام فرهمند و بنده كه عضو هیات علمی گروه بیومكانیك دانشگاه شریف هستیم پیشنهادی را برای مركز تحقیقات تجهیزات توانبخشی ارائه دادیم، دانشكده مهندسی پزشكی دانشگاه امیركبیر نیز پیشنهادی ارائه داد و در نهایت دكتر موفقیان پروپوزال دانشگاه شریف را خواند، پسندید و پیشنهاد داد اینجا مركز تحقیقات تجهیزات توانبخشی بشود؛ ولی به این ترتیب كه فقط مركز تحقیقات نباشد، بلكه یك كلینیك پژوهشی داشته باشد برای ارزیابی بالینی فناوری هایی كه توسعه می یابد و یك مركز رشد برای استقرار گروه های استارتاپی كه از این مركز تحقیقات خارج می شوند؛ در واقع سه ركن داشته باشد. این تركیب مدلی است كه موسسه تحقیقات شیكاگو/IRC (مركز تحقیقاتی در حوزه توانبخشی) اجرا می كند. »
وی در مورد اینكه با مركز تحقیقات مشابهی در كانادا آشنا بوده یا همكاری داشته توضیح می دهد: در دانشگاه آلبرتا كه تدریس می كردم، عضو وابسته بیمارستان توانبخشی گلن روز Glenrose بودم كه دقیقا این ساختار را نداشت ولی یك مجموعه تحقیقاتی داشت كه تا حدودی شبیه این مركز بود. مركز جواد موفقیان سال 93 افتتاح شد، اما در راه اندازی كلینیك مشكلات زیادی داشتیم؛ زیرا باید مسئول فنی برای آن در نظر می گرفتیم و مسئول فنی باید پزشك ارتوپد یا متخصص مغز و اعصاب باشد. فعلا به صورت پایلوت راه اندازی شده و امیدواریم تا آخر سال به صورت رسمی افتتاح شود.

*** سه خط پژوهشی را دنبال می كنیم
بهزادی پور در مورد این گروه در كلینیك توضیح داد: تیم متخصص فنی در كلینیك علاقه به كار پژوهشی دارند، ضمن اینكه كلینیك مركز كه در طبقه اول واقع شده، قصد رقابت با كلینیك های توانبخشی بیماران ضایعه مغز و اعصاب در سطح شهر را ندارد؛ بلكه هدف ما ارائه سرویس های جدید و مبتنی بر فناوری و نوآوری است كه در كلینیك های عادی ارائه نمی شود و به این ترتیب هم بیمار نفع می برد و هم فناوران و در نهایت فناوری های جدید به جامعه توانبخشی معرفی می شود. مركز تحقیقات و گروه ها؛ شامل گروه تجهیزات توانبخشی هوشمند، گروه تجهیزات كمكی و گروه مدلسازی اسكلتی-عضلانی در طبقه دوم مستقر هستند. دو آزمایشگاه یكی آزمایشگاه تحلیل حركت و دیگری آزمایشگاه تحلیل حركات چشمی و دو شركت استارتاپی هم در طبقه سوم جا دارند.
عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی شریف در مورد پژوهش ها در این مركز نیز گفت: در این مركز چند خط پژوهشی را دنبال می كنیم؛ یكی حوزه توانبخشی عصبی هوشمند برای توانبخشی بیمارانی كه ضایعات عصبی دارند؛ مانند پاركینسون، ام اس، فلج مغزی و امثال این نوع بیماران. توانبخشی هوشمند از فناوری هایی مانند سیستم های بیوفیدبك یا واقعیت مجازی استفاده می كند. مفهوم بیوفیدبك را می توان با این مثال درك كرد كه وقتی یك انسان سالم حركت می كند، نمی داند مركز ثقل خود را چطور كنترل می كند و تصور روشنی از مكان آن ندارد، با بیوفیدبك این جزئیات را به فرد نشان می دهیم و از این جهت مفید است كه حلقه های عصبی جدیدی در مغز تشكیل شده و افزایش كنترل حركتی پدید می آید كه دقیقا معنای توانبخشی است؛ یعنی ایجاد بازخورد از یك سیگنال زیستی درون بدن كه به صورت مستقیم بیمار از آن حسی ندارد به هدف افزایش تاثیر توانبخشی.
وی ادامه داد: برای تحقق این هدف گاهی بیمار را در فضای واقعیت مجازی قرار می دهیم و در آن فضا با كمك گرفتن از عناصری؛ مانند هیجان و تنوع، كنترل پذیری و .... كمك می كنیم توانبخشی او سرعت بیابید. این خط تحقیقاتی را با گروهی از دانشگاه علوم پزشكی ایران با هدایت دكتر تقی زاده انجام می دهیم؛ زیرا به شدت بین رشته ای است و توسعه آن نیاز به دو گروه متخصص مهندسی و بالینی دارد.
بهزادی پور حوزه بعدی پژوهش را بهره گیری از اطلاعات سیگنال های بیومكانیكی مانند حركات اندام و فعالیت عضلانی برای انتخاب بهترین روش درمانی بیماران برشمرد و گفت: در این حوزه با بكارگیری فناوری آنالیز حركت در آزمایشگاه آنالیز حركت، حركات اندام بیمار با دقتی بیش از چشم غیرمسلح پزشك و توسط دوربین های ویژه این منظور زیرنظر می گیریم كه در نتیجه داده به اطلاعات مهندسی تبدیل می شود. سپس این اطلاعات به زبان درمانگران ترجمه و در اختیار آنها قرار می گیرد تا برای اتخاذ بهترین تصیم درمانی؛ اعم از تجویز دارو، توانبخشی حسی-حركتی و حتی جراحی استفاده شود. در این حوزه نیز با مجموعه ای از متخصصان دانشگاه علوم پزشكی تهران همكاری داریم.
«خط سوم پژوهشی نیز روی پیش بینی آثار جراحی های اصلاحی در حوزه ارتوپدی به كمك ایجاد مدل های ریاضی از اندام است. افرادی كه به صورت مادرزادی دچار ناهنجاری های ارتوپدی هستند و مثلا استخوان آنها شكل نامناسبی دارد در راه رفتن و حركت كردن با سختی هایی روبرو هستند كه گاه پزشك ارتوپد تشخیص جراحی می دهد؛ ولی نتیجه جراحی با پیش بینی ها متفاوت می شود. زیرا سیستم اسكلتی - عضلانی انسان ها بسیار پیچیده است و پیش بینی اثربخشی جراحی دشوار است. این گروه تحقیقاتی در مركز جواد موفقیان با ساختن مدلهای پیچیده از سامانه اسكلتی-عضلانی بیمار عمل جراحی را روی مدل شبیه سازی كرده و نتیجه بخشی آنرا پیش بینی می كند. این حوزه از نظر علمی در لبه مرزهای دانش قرار دارد كه با هدایت دكتر فرهمند و متخصصان دانشگاه علوم پزشكی تهران دنبال می شود».

***ربات اسكلت خارجی چیست و چه تفاوتی با پروتز عصبی پراواك دارد؟
رئیس مركز تحقیقات فناوری توانبخشی جواد موفقیان در مورد پروژه ربات اسكلت خارجی توضیح داد: این ربات یا همان اكسوپد یكی از پروژه هایی است كه در یك گروه آغاز و سپس تبدیل به شركت دانش بنیان شد. این ربات اكنون پس از گذراندن سه دوره تحقیق و توسعه در پنج كلینیك نصب شده و تست های بالینی آن نیز در بیمارستان امام خمینی (ره) در حال انجام است، ربات فعلا مجوز پژوهشی دارد و فقط با حضور درمانگر از آن استفاده می شود؛ اما در ادامه فرایند توسعه آن، ساخت نمونه ای كه توسط بیمار خریداری شده و برای زندگی روزمره استفاده شود مطرح است.
وی در مورد تفاوت ربات اسكلت خارجی با پروتز عصبی پاراواك محصول گروهی از محققان دانشگاه علم و صنعت گفت: پاراواك كه دكتر عباس عرفانیان مدیر پروژه آن است، هدف مشابهی با ربات اكسوپد دارد. یعنی به فرد دچار معلولیت حركتی در راه رفتن كمك می كند، ولی رهیافت این دو متفاوت است. در ربات اسكلت خارجی اندام را توسط موتورهای خارجی به حركت درمی آوریم، ولی پاراواك با تحریك الكتریكی عضلات حركت را توسط خود اندام ایجاد می كند؛ در بیماری ضایعه نخاعی، به دلیل قطع شدن نخاع در بدن، مسیر ارسال دستورهای عصبی به عضلات بسته شده و پیام ها به اندام نمی رسد. در این فناوری توسط الكترودهایی كه روی پوست می چسبد، تحریك را به عضله می رسانند، بنابراین عضله منقبض شده و حركت می كند.
البته استفاده از این فناوری چند شرط دارد؛ یكی اینكه عضلات باید قوی باشد و اصلا عضله ای باید وجود داشته باشد كه وقتی تحریك انجام شد، ایجاد حركت كند، اگر عضله بیمار به دلیل حركت نكردن درازمدت از بین رفته باشد، نمی تواند از این فناوری استفاده كند. ضمن اینكه در این روش، تحریك به سطح پوست ارسال می شود؛ بنابراین درصدی از اجزای فعال یك عضله تحریك را دریافت می كنند، یعنی اگر 15 درصد عضله تحریك را دریافت كند، همه كار عضله را این 15 درصد باید انجام دهد و فشار زیادی به آن قسمت می آید كه می تواند آزاردهنده باشد و عضله را خسته كند. اگر سطح تحریك را بالا ببریم، موجب سوختن عضله می شود و از طرف دیگر بیمار چند قدم كه برود احساس خستگی شدید می كند، مشكل دیگری هم هست كه افراد قطع نخاع فاقد حس پوستی هستند و اگر عضله بسوزد متوجه نمی شوند.
وی در ادامه به توضیح كار اسكلت خارجی پرداخت و گفت: اما در ربات اسكلت خارجی وابسته به فعالیت عضلات نیستیم و دستور حركت توسط یك دكمه به واحد كنترل و از آنجا به موتور ها ارسال شده و الگوی حركتی اجرا می شود. این ربات با باطری لیتیوم یون قابل شارژ حركت می كند، فقط بیمار باید قبل از استفاده شخصی دست كم 12جلسه آموزش ببیند؛ زیرا حفظ تعادل با این ربات نیاز به تمرین و آموزش دارد و در غیر اینصورت كتف و دست ها به شدت خسته می شوند. در نهایت روزانه حداقل نیم ساعت راه رفتن با این ربات برای بیماران ضایعات نخاعی نتایج بسیار مفیدی دارد و از ابتلا به بیماری های ثانویه مانند انواع زخم ها، عفونت های ادراری، دیابت، پوكی استخوان، عوارض قلبی عروقی و از كار افتادن كلیه جلوگیری می كند.
دكتر بهزادی پور پیش از تاسیس مركز جواد موفقیان در یك گروه پژوهشی توانبخشی در دانشگاه شریف، فعالیت های خود را انجام می داد كه در مورد منتقل شدن این گروه به مركز گفت: فكر می كنم عمده فعالیت های دانشگاه شریف در این مركز متمركز شده باشد.

***مهندسی توانبخشی چیست؟
وی در مورد معنای عبارت مهندسی توانبخشی و اینكه از تلفیق كدام رشته های مهندسی حاصل شده و آیا در ایران و خارج از كشور به صورت مستقل تدریس می شود، اظهار داشت: مطمئن نیستم مهندسی توانخبشی به عنوان یك رشته دانشگاهی در ایران داریم یا خیر البته بعید نمی دانم؛ زیرا كلا در تاسیس رشته های دانشگاهی در كشور انگیزه زیادی وجود دارد و متاسفانه خیلی اوقات صرفا برای اینكه دانشگاهی در حوزه ای اول باشد اقدام به تاسیس رشته می كند و شرایط و جوانب ضروری كار دیده نمی شود. این رشته جزء شاخه های تحصیلات تكمیلی است كه پژوهش در آن انجام می شود. مهندسی پزشكی به معنای بكارگیری دانش مهندسی و فناوری در خدمت خدمات پزشكی است و زیرمجموعه ای از این حوزه كه معطوف به خدمات بازتوانی و توان افزایی باشد را مهندسی توانبخشی می گویند.
استاد بیومكانیك دانشگاه صنعتی شریف در مورد خط پژوهشی در دوران تدریس در كانادا گفت: در كانادا روی یك ربات توانبخشی كابلی در بیمارستان گلن روز/Glenrose Rehabilitation Hospital كار می كردم، طرح اصلی این بود كه كابل های زیادی در یك اتاق داشته باشیم كه با رایانه كنترل شود و بعد این كابل را به بدن بیمار ببندیم و شروع به كشیدن كنیم، هدف آن این بود كه برای تمرین های توانبخشی غیرفعال، یك ربات اندام را به حركت دراورد. در مرحله اولیه كه درمانگر باید روی مفاصل بیمار كار كند و بیمار كلا غیرفعال است، ربات می تواند به كمك درمانگر آمده و حركات را اجرا كند.
وی افزود: این پروژه طی 5 سال تا جایی پیش رفت كه نمونه اولیه (پروتوتایپ) ساخته شد، تست بیمار نشد، ولی روی افراد سالم تست كردیم؛ به لحاظ مكانیكی و كنترلی خوب بود. بعد از این مرحله برگشتم ایران و در ایران این خط را ادامه ندادم.
دكتر بهزادی پور در این مورد كه آیا در كانادا هم روند گرفتن مجوزهای تجهیزات پزشكی به همین اندازه دشوار بود، می گوید: حتی دشوارتر و سخت گیرانه تر بود.
اما در این مورد كه چرا پروژه توانبخشی رباتیك را پس از بازگشت به ایران ادامه نداده، معتقد است: توانبخشی رباتیك به صورت كلی فناوری گرانی است و اگرچه در برخی موارد می تواند و بلكه تنها راه حل است؛ استفاده گسترده آن در حوزه سلامت در ایران چندان مقرون به صرفه به نظر نمی رسد.
وی ربات اسكلت خارجی را نیز از جمله فناوری های رباتیك و گرانقیمت می داند و می گوید: البته برای بیماران ضایعات نخاعی راه حل ارزان قیمت وجود ندارد. قیمت نمونه شخصی قبل از گرانی اخیر قیمت ارز حدود 50 میلیون تومان می شد، ولی تولید آن با این قیمت اكنون ممكن نیست. هر چند برای بیماران مشكل ساز است؛ زیرا توانایی بیمار تغییر نكرده و باید با همین حدود ساخته شود وگرنه عده كمی می توانند استفاده كنند.

***نظام بیمه ای كشور باید به توانبخشی بیشتر توجه كند
دكتر بهزادی پور یكی از مشكلات را بی توجهی نظام بیمه به توانبخشی و توجه صرف به جراحی و دارو می داند و می گوید: توانبخشی موثرترین درمان برای بعضی حوزه هاست و مثلا پاركینسون هیچ درمان دارویی ندارد و داروی مورد استفاده در این بیماران فقط نشانه ها را سركوب می كند. در حالیكه توانبخشی بیمار پاركینسونی می تواند واقعا روند پیشرفت بیماری را كند كرده و آثار مثبت در زندگی بیمار داشته باشد. تعرفه ها برای سیستم توانبخشی بسیار محدود است و باید نگاه وزارت بهداشت، درمان و آموزش پزشكی عوض شود. حتی خود وزیر بهداشت در بازدیدی كه از مركز تحقیقات جواد موفقیان داشت، بحث تحول در خدمات توانبخشی در كشور را مطرح كرد.
وی افزود: همكاران من در تیمی كه روی اكسوپد كار می كند، مطالعه ای برای توجیه استفاده از این ربات برای بیماران ضایعه نخاعی انجام داده اند. بیماری كه دچار ضایعه نخاعی و مشكل حركتی می شود، مشكلات متعدد دیگری به دلیل حركت نكردن پیدا می كند؛ شامل مشكلات سیستم گوارشی، دیابت، عفونت ادراری و از دست رفتن كلیه ها. گاهی به دیالیز می رسد كه هزینه زیادی دارد. بر اساس همین مطالعه هزینه تامین یك ربات برای این فرد با هزینه های درمانی ابتلا به دیابت طی یك سال برابر است. سیستم بیمه ای باید دستورالعمل درستی داشته باشد، درست تشخیص دهد و به درستی از بیماران حمایت كند. به این ترتیب ممكن است حتی استفاده از فناوری رباتیك برای بیمه نیز مقرون به صرفه باشد.

***پژوهشگر به تنهایی به رسمیت شناخته نمی شود
وی در مورد تفاوت فضای تحقیقاتی كشور گفت: در داخل ایران مشكل اساسی در تامین مالی پژوهش و شناسایی طرح های ارزشمند پژوهشی داریم. محقق یك ایده ای به ذهنش می رسد و باید آن را دنبال كند. در كشورهایی كه سابقه موفق تری در پژوهش دارند، پژوهشگر و طرح وی به رسمیت شناخته شده، ارزیابی شده و حمایت می شود. ولی در كشور ما، عموما دولت بیشتر بودجه پژوهشی را تامین می كند، اعتبار را به موسسات واگذار می كند و نه به افراد یا اگر به افراد واگذار می كند، بر اساس شهرت آنها این كار را می كند و نه بر اساس محتوای طرح و توانمندی مجری. برای كسی كه در سیستم، تازه وارد و گمنام است؛ هر چقدر هم باهوش و صاحب ایده های خلاق باشد مسیر برای رشد سخت و سنگلاخ است.
«گاهی افراد مجبور می شوند به گروه های پژوهشی دیگران بپیوندند و در سایه دیگران قرار گیرند تا از حداقل امكانات بهره مند شوند. بنابراین لازم است به سمت ایجاد نظام كارامدی در ارزیابی پژوهش برویم كه پژوهش را فارغ از اسم محقق ارزیابی كنیم و محتوای كار و توانمندی پژوهشگر معیار اصلی باشد كه البته كار پر زحمتی هست. برخی نهادها مانند نیماد در وزارت بهداشت و صندوق حمایت از پژوهشگران و فناوران الگوی خوبی را شروع كرده اند كه امیدوارم توسعه یابد».
علمی**9157**1440