طوّر علماء في جامعة أوريغون أجهزة استشعار صغيرة قابلة للزرع تنقل بيانات في الوقت الفعلي، حول ما يحدث في موقع الإصابة، لتحسين عملية التعافي من إصابات العظام الشديدة.
وتوفر أجهزة الاستشعار هذه نافذة على الخصائص الميكانيكية للعظام، ما يمنح العلماء بيانات مستمرة مفصلة حول عملية الشفاء.
تجارب الدراسة
وفي تجارب الدراسة، تم التطبيق على الفئران، وقد أظهرت هذه التقنية تحسنًا كبيرًا في تعافي عظام الفخذ خلال 8 أسابيع فقط.
ووفق “مديكال إكسبريس”، إذا تم تطبيق هذه التكنولوجيا يومًا ما على البشر، ستسمح هذه المستشعرات للأطباء بتخصيص برنامج إعادة تأهيل أفضل للمريض، ومراقبة تقدمه وتعديل التمارين على طول الطريق.
وتتبع التمارين بعد الإصابة مبدأ “غولديلوكس” الذي يقول: القليل جدًّا أو الكثير جدًّا يمكن أن يعيق التعافي، في حين أن الكمية المناسبة يمكن أن تعزز الشفاء.
وقد يكون تحديد النوع الدقيق وكثافة التمارين اللازمة لأفضل تعافي أمرًا صعبًا، خاصة أنه يختلف من مريض إلى آخر.
ويمكن أن تساعد أجهزة الاستشعار المتخصصة في تغيير ذلك من خلال توفير نافذة على ما يحدث داخل العظام الملتئمة طوال فترة التعافي.
أجهزة الاستشعار
ومع وجود أجهزة الاستشعار في متناول اليد، اختبر الباحثون ما إذا كان الجري المقاوم، وهو نوع معين من تمارين التعافي، يوفر التحفيز الميكانيكي الصحيح لتحسين تعافي العظام.
وللقيام بذلك، قاموا ببناء فرامل مخصصة لعجلات تمرين القوارض، والتي أضافت مقاومة مماثلة لزيادة الميل على جهاز المشي.
ثم ركضت الفئران المصابة بإصابات في عظم الفخذ والمستشعرات المزروعة، إما على عجلة تمرين عادية أو عجلة تمرين مقاومة معدلة.
نقل بيانات الإجهاد
ونقلت المستشعرات بيانات الإجهاد طوال التمارين، ما أتاح للباحثين لمحة عن البيئة الميكانيكية لخلايا العظام أثناء التعافي.
وعلى مدار الدراسة التي استمرت 8 أسابيع، راقب الباحثون عملية شفاء عظام الفخذ المصابة.
ووجدوا أن الفئران المدربة على المقاومة، أظهرت علامات مبكرة لشفاء العظام، مقارنة بتلك الموجودة في ظروف مستقرة أو غير مقاومة.
