Georgia Tech يحول الجسم لشبكة اتصال للزرعات الطبية
طوّر مهندسون في Georgia Tech نظامًا جديدًا يُعرف باسم SWANS، يستخدم أنسجة الجسم لنقل إشارات كهربائية بين الأجهزة القابلة للارتداء والزرعات الطبية، في خطوة قد تمهد مستقبلًا أمام إنشاء شبكات من الأجهزة المزروعة التي تتعاون لرصد الحالات الصحية والاستجابة لها.
تفاصيل الخبر
تستهدف التقنية من Georgia Tech مشكلة تواجه الأجهزة الطبية المزروعة حاليًا، إذ تعمل العديد من الزرعات بشكل مستقل ولا تستطيع مشاركة المعلومات أو تنسيق الاستجابة مع زرعات أخرى داخل الجسم.
- يعتمد نظام SWANS من Georgia Tech على إرسال نبضات كهربائية عبر أنسجة الجسم بدل استخدام الإشارات اللاسلكية التقليدية.
- يعمل النظام من خلال وحدة مركزية ترسل نبضات، بينما تستجيب كل زرعة للإشارة الخاصة بها وفق قوة النبضة ومدتها.
- يمكن لهذه الطريقة تقليل استهلاك الطاقة، ما قد يساعد على إطالة عمر بطاريات الأجهزة المزروعة.
- قد تتجنب التقنية الحاجة إلى الهوائيات الكبيرة التي تتطلبها بعض أنظمة الاتصال اللاسلكي.
- في الاختبارات، تمكنت نبضة كهربائية واحدة من الانتقال لمسافة تزيد على 30 سنتيمترًا عبر أنسجة بطن الخنزير، أي نحو 10 أضعاف النطاق المذكور لـBluetooth في التجربة.
- اختبر الباحثون النظام أيضًا على فئران، حيث تمكن مستشعر في الطرف الأمامي من تشغيل زرعة في الطرف الخلفي لمحاكاة حركة المشي.
- لا يزال النظام من Georgia Tech في مرحلة مبكرة، إذ يقتصر حاليًا على إرسال إشارات بسيطة ويتطلب ضبطًا خاصًا لكل جسم.
- لم تُختبر التقنية حتى الآن على حيوانات كبيرة أو على البشر.
الأهداف المستقبلية
يهدف الباحثون إلى تطوير شبكات طبية تستطيع فيها عدة أجهزة مزروعة مشاركة الإشارات والتنسيق فيما بينها، بدل عمل كل جهاز بشكل منفصل.
- ربط أجهزة الاستشعار والزرعات الطبية داخل الجسم في شبكة واحدة.
- السماح لجهاز باكتشاف مشكلة صحية وإرسال إشارة إلى جهاز آخر للاستجابة لها.
- تطوير أنظمة يمكنها التحكم في إعطاء جرعات دوائية بناءً على إشارات من مستشعرات أخرى.
- استكشاف إمكانية استخدام الشبكة للتحكم في تحفيز الأعصاب عند الحاجة.
- تقليل استهلاك الطاقة مقارنة ببعض تقنيات الاتصال اللاسلكي التقليدية.
- دراسة إمكانية نقل التقنية من التجارب الحيوانية إلى تطبيقات طبية مستقبلية لدى البشر.
يمثل نظام SWANS خطوة مبكرة نحو تحويل جسم الإنسان إلى وسيلة اتصال بين الأجهزة الطبية المزروعة، من خلال استخدام الأنسجة نفسها لنقل الإشارات الكهربائية. وقد أظهرت التجارب الأولية إمكانية ربط مستشعر بزرعة أخرى وتشغيلها استجابة لإشارة، لكن التقنية لا تزال في مراحل البحث الأولى، ولم تُختبر على البشر حتى الآن. وإذا أثبتت فعاليتها مستقبلًا، فقد تساعد في تطوير زرعات طبية تعمل كشبكة متكاملة لرصد الحالات الصحية والاستجابة لها في الوقت المناسب.
