مهندسی پزشکی کتیا - مهندس سارا توکل بخدا

مترجم : مهندس سارا توکل بخدا   (Sara.tavakol76@gmail.com)

فارغ التحصیل رشته مهندسی پزشکی

نیلای مهتا؛ دانش آموز دبیرستان “ایروین” علاقه مند به کار با پروتز های مصنوعی بود. هنگامی که او شروع به تحقیق در این زمینه کرد ، اندام های مصنوعی از قیمت های بسیار گران قیمتی برخوردار بودند. بنابراین او شروع به ساخت یک عضو با کارایی و عملکرد بالا اما همراه با پایین ترین هزینه ی ممکن را نمود

مهتا با استفاده از موتور ها و تعدادی قطعه ی چاپ شده توسط تکنولوژی پرینت سه بعدی توانست بازویی رباتیک همراه با عمل صوتی تنها با هزینه ای حدود ۲۶۰ دلار تهیه کند در حالی که بسیاری از بازوهای پروتز کیفیت بالا ، قیمتی بالاتر از ۳۵۰۰۰ دلار دارند هرچند نمونه های ارزان تر نیز در دسترس هستند اما با هزینه ی کمتر کیفیت نیز به مراتب کمتر میشود.

اگر بخواهیم به تعدادی از ویژگی هایی که بازوی ساخته شده توسط مهتا دارد اشاره کنیم باید بگویم بازوی رباتیکی که این دانش آموز خلاق ساخته دارای ویژگی های کاربردی دیگری غیر از باز و بسته شدن معمولی است. بطور مثال با استفاده از ترکیبی از کنترل صوتی و الکترومیوگرافی ، این دست مصنوعی می تواند اعمالی مانند چنگ زدن ، چسبیده شدن ، اشاره و انجام وظایف دقیق دیگر را به نحوی که یک دست واقعی انجام میدهد به انجام رساند. همچنین این موضوع یک گام نزدیک تر به شبیه سازی نحوه ی کنترل اندام طبیعی به نظر میرسد. به جای اینکه مغز فرمان حرکت را به بازو بفرستد ، فرد فرمان را بصورت صوتی به یک میکروفون کوچک متصل به بازو میدهد

مهتا در توضیح بازوی ساخته شده گفت: (شما میتوانید بگویید قاشق و پس از آن مشاهده کنید که دست فرم گرفتن قاشق را به خود گرفته و میتواند قاشق را نگهدارد)

در ادامه ، مهتا یکی دیگر از عوامل نوآورانه ای که برای عملکرد بهتر این بازوی رباتیک در نظر گرفته بود ، امکان ارتقاء و اعمال تغییرات در آن بود. از دلایلی که مهتا را بر آن داشت که این قابلیت را در بازوی رباتیک خود اضاف کند این بود که سایز پروتزها باید با سایز لباس  فرد یکسان باشد و این موضوع در افراد بزرگسال دارای قطع عضو مشکل خاصی ایجاد نخواهد کرد اما برای کودکان در حال رشد یک معضل می باشد زیرا که هر شش تا ۸ ماه یک بار به دلیل رشد اندام ها و افزایش سایز لباس ، لازم بود تا نسبت به تغییر کل پروتز اقدانم نمایند  و همانطور که مهتا اشاره کرد ، بسیاری از کودکان باید هر شش تا هشت ماه پروتز را تعویض کنند که این کار هزینه های زیادی برای بسیاری از آنها داشت که بدین ترتیب تنها با استفاده از قطعات چاپی ارزان قیمت سه بعدی ، بازوی رباتیک می تواند با حداقل هزینه تغییر اندازه داده شود.

حضور در نمایشگاه

در ماه فوریه ی امسال ، مهتا بازوی رباتیک خود را در نمایشگاه علمی منطقه ای اروین ثبت و به نمایش گذاشت و توانست مقام اول در زمینه نوآوری را از آن خود کند. همچنین پس از آن نیز برای ۴ بار مقام اول را در نمایشگاه علوم و مهندسی اورنج بدست آورد و همین موفقیت ها برای مهتا کافی بود تا در ماه مه ۲۰۱۵  طرح او برای معرفی و درج در مجله علمی و مهندسی اینتل انتخاب شود که در آنجا نیز پروژه او توانست جایگاه سوم را در بخش زیست پزشکی و علوم بهداشتی به دست آورد.

در حال حاضر که نمونه ی اولیه توانایی بالایی دارد مهتا قصد دارد بازوی رباتیک خود را توسعه دهد و وارد نمایشگاه های علمی بیشتری شود. در نهایت او امیدوار است که اختراعش بتواند یک روز در بازار پروتز وارد شود و زندگی را برای افراد مقطوع العضو بیش از پیش ساده کند

نیله مهتا در نمایشگاه علم و صنعت دانشگاه اورنج

آینده ی طرح

مهتا در مصاحبه با یک روزنامه گفت: (من دیگر کارم با نرم افزار به پایان رسیده است. کاری که اکنون میخواهم به انجام رسانم کار روی قابلیت استفاده و طراحی میباشد. خوشبختانه روزی این امکان فراهم خواهد شد که روی افراد مقطوع العضو امتحانش کنیم و من میتوانم بیشتر روی روند آن کار کنم)

در حال حاضر طرح مهتا به معیار های اولیه خود رسیده اما تاکنون به طور کامل به شکل ایده آل خود نرسیده است. در ادامه وی خاطر نشان کرد که برای ساخت این بازو از وسایل و قطعاتی مانند : موتور های سروو ، چاپگر ۳ بعدی ، ماژول بلوتوث ، دو میکروفون و … استفاده شده است“

همچنین مهتا در مرحله ی طراحی بازو ، کمک هایی از دکتر گاوین پریرا استاد ارتوپدی در دانشگاه کالیفرنیا نیز دریافت کرد. دکتر گاوین در زمینه ی اطلاعات مربوط به روش های قطع عضو ، پروتز و غیره به او کمک رسانی کرد. همچنین کارکنان کتابخانه ی عمومی بیچ به او اجازه ی استفاده از پرینتر سه بعدی خود را دادند.

در پایان امیدواریم از طریق هوش و ابتکار مهتا و جوانانی مانند او ، زندگی افراد مقطوع العضو بیش از پیش بهبود یابد…

مهندسی پزشکی کتیا – مهندسی پزشکی کتیا – مهندس سارا توکل بخدا – مهندس سارا توکل بخدا – مهندس سارا توکل بخدا