استخدام تقنية إعادة تعصيب العضلات للأطراف الاصطناعية

 

أدت التحسينات في تقنيات البتر طوال القرن العشرين إلى تحسن كبير في متانة ووظيفة الطرف المتبقي، كما ظلت استراتيجيات التحكم في الطرف الاصطناعي في المقام الأول من مسؤولية فني الأطراف الاصطناعية. ومع ذلك، أدت التحسينات المستمرة في قدرات الأجهزة التعويضية الكهربية العضلية إلى الحاجة إلى استراتيجية تحكم محسنة. في عام 1995، اكتشف الباحثون أن عصب جرذ مبتور تم نقله إلى عضلة مجردة من العصب المجاورة ينتج عنه إشارة تخطيط كهربية العضل، كما يمكن اكتشافها عن طريق الجلد حتى تتوافق مع العصب المنقول.

 

أدى هذا الاكتشاف إلى استخدام تقنية إعادة تعصيب العضلات المستهدفة في البشر، كما تم الإبلاغ عن استخدام إعادة تعصيب العضلات في عام 2004 في مريض يعاني من تفكك الكتف وبعد ذلك في المرضى الذين يعانون من بتر عبر الجلد، حيث ينقذ الإجراء الجراحي إعادة تعصيب العضلات بشكل فعال ويضخم المعلومات الموجودة في نهايات الأعصاب الحركية التي تم جعلها عديمة الوظيفة عن طريق بتر أحد الأطراف الرئيسية.

 

تقنية إعادة تعصيب العضلات

 

أفضل وصف لتقنية إعادة تعصيب العضلات هو أنها سلسلة من عمليات نقل الأعصاب بين الأعصاب العضدية المبتورة وأهداف العضلات داخل الطرف المتبقي أو جدار الصدر،بعد إجراء عملية عصبية ناجحة تنتج العضلات المستهدفة نشاطًا كهربائيًا عضليًا يمكن اكتشافه بسهولة بواسطة الأقطاب الكهربائية السطحية ويمكن تسخيره للتحكم في وظيفة الطرف الاصطناعي. الأهم من ذلك، تمكّن إعادة تعصيب العضلات من الاقتران السهل بين الإشارة الكهربية العضلية للعصب المنقول والوظائف التعويضية التي تتوافق مع الوظيفة السابقة للإصابة بالعصب (على سبيل المثال، إشارة عصبية متوسطة لإغلاق اليد).

 

يمثل إعادة تعصيب العضلات تحسنًا كبيرًا في كل من الأطراف الاصطناعية التي تعمل بالطاقة الجسدية والتقليدية، حيث يتم توفير إشارات التحكم من خلال العضلات التي ترتبط في أحسن الأحوال بشكل غير مباشر بوظائف الأطراف الاصطناعية التي تتحكم فيها، كما يقلل الاقتران البديهي الذي توفره إعادة تعصيب العضلات بشكل كبير من مدة وصعوبة إعادة التأهيل البدني المبكر للمريض. من خلال زيادة عدد وتنوع إشارات التحكم المتاحة، توفر إعادة تعصيب العضلات إمكانية الوظائف المتزامنة للأيدي الاصطناعية والمعصمين والمرفقين بدرجات متعددة من الحرية.

 

التخطيط الجراحي لتقنية إعادة تعصيب العضلات في الطرف العلوي

 

تم تصميم إجراء إعادة تعصيب العضلات لإنشاء مواقع تحكم للوظائف التعويضية الأساسية الأربعة التالية في مريض بتر الطرف العلوي: ثني الكوع وتمديد الكوع وفتح اليد وإغلاق اليد إذا أمكن، يجب على الجراح إنشاء مواقع تحكم إضافية للسماح بمزيد من التحكم في المعصم واليد بالإضافة إلى الفوائد المحتملة التي توفرها خوارزميات التحكم المتقدمة.

 

يمكن زيادة عدد مواقع التحكم عن طريق تقسيم عضلات الأطراف المتبقية إلى أجزاء منفصلة بناءً على تشريح الأوعية الدموية وأهم الاعتبارات في التخطيط لإجراء إعادة تعصيب العضلات هي طول الأعصاب المبتورة وتوافر الأطراف المتبقية أو أهداف عضلات جدار الصدر، كما يتم تحديد مستوى البتر من خلال وجود أو عدم وجود نقاط دخول حركية عضلية متلقية بدلاً من مستويات الهيكل العظمي التقليدية ويمكن تصنيف جميع عمليات بتر الأطراف العلوية إلى ثلاثة مستويات أساسية عبر الشعاع وعبر الجلد وفصل الكتف والتي تمتد على مستويات بتر الهيكل العظمي الستة الموصوفة بشكل شائع.

 

يترك البتر في منتصف الساعد البعيد (المستوى العابر للشعاع) عضلات الساعد المتبقية مع نقاط دخول حركية العصب المتوسط ​​والزندي والشعاعي. نتيجة لذلك، يمكن التحكم البديهي في الأطراف الاصطناعية الكهربية العضلية دون الحاجة إلى نقل الأعصاب، كما يتم فقدان وظيفة العصب الزندي الداخلي والمتوسط ​​عند هذا المستوى ولكن يمكن استعادتها من خلال بتر الأطراف العلوية.

 

ومع ذلك، فإن الأطراف الصناعية التجارية المتاحة حاليًا لا توفر البراعة الرقمية وآليات التحكم الدقيقة اللازمة للاستفادة من المعلومات العصبية التي يتم إنقاذها من خلال عمليات نقل العصب الزندي البعيدة والمتوسط. وبالتالي، فإن المؤشر الرئيسي لإعادة التعصيب في هذا المستوى هو إدارة الأورام العصبية نهاية الأعراض. في البتر بين الساعد القريب وعظم العضد القريب، تكون النقاط الحركية للساعد مسؤولة وبالنسبة للتحكم الأصلي في اليد والمعصم، إلا أن نقاط محرك الجزء العلوي من الذراع المسؤولة عن وظيفة الكوع تظل سليمة.

 

على مستوى فك مفصل الكتف، تمت إزالة النقاط الحركية للذراع من الأعصاب العضلية الجلدية والأعصاب الشعاعية، كما قد يكون عظم العضد القريب ومفصل الكتف موجودين لكن العضلة ذات الرأسين والعضلة ثلاثية الرؤوس المتبقية تفتقر إلى القدرة على إعادة التعصيب، كما  يجب نقل جميع الأعصاب العضلية الجلدية والوسيطة والشعاعية والزندية، يتم استخدام العضلة الصدرية الكبرى والصدرية الصغرى والعضلة الظهرية العريضة بشكل أكثر شيوعًا كمستقبلات لنقل الأعصاب.

 

تقنية إعادة تعصيب العضلات عبر الجلد

 

على مستوى عبر الجلد، يمكن الإشارة إلى تقنية إعادة تعصيب العضلات إذا كان المريض لديه وظيفة اصطناعية غير مرضية باستخدام نظام كهربائي عضلي قياسي يعمل بالطاقة أو نظام هجين على الرغم من التدريب الكافي. المرشح الأمثل هو نابض بالحياة وبصحة جيدة ولديه القدرة الكافية على التئام الأعصاب. على الرغم من عدم وجود حد محدد للعمر، إلا أن المرضى الأصغر سنًا غالبًا ما يكون لديهم قدرة أكبر على تجديد الأعصاب. في الفحص البدني، يعاني مريض البتر من انقباضات قوية في العضلة ذات الرأسين والعضلة ثلاثية الرؤوس ولديه طرف متبقي طويل مع أنسجة رخوة طرية.

 

قد يستفيد المريض المصاب بالبتر الثنائي من جراحة تقنية إعادة تعصيب العضلات أحادية الجانب لتعزيز البراعة، مع الاحتفاظ باستخدام الأطراف الاصطناعية التي تعمل بالطاقة الجسدية للطرف المقابل للسماح بنشاط قوي، كما يجب فحص المرضى الذين يعانون من بتر ناتج عن آلية قلع لاستبعاد اعتلال الضفيرة العضدية، لأن الضرر القريب الذي يصيب الأعصاب المانحة المحتملة يحول دون إعادة الإنعاش الناجحة.

 

قد يكون من الصعب تشخيص اعتلال الضفيرة العضدية سريريًا إذا تم بتر الساعد واليد، كما تُعد تقلصات العضلة الصدرية والعضلة العريضة التي يمكن اكتشافها سريريًا علامات مفيدة لوظيفة الضفيرة العضدية ولكنها لا تستبعد تمامًا وجود إصابة الضفيرة العضدية الجزئية، يمكن إجراء تقنية إعادة تعصيب العضلات فقط باستخدام أعصاب متبرع مقطوعة تحتفظ بالسيطرة القشرية وينقص هذا العنصر الحاسم إذا كان المريض يعاني من اعتلال الضفيرة العضدية القريبة الشديدة.

 

يعد وجود الطرف المتبقي الطويل أمرًا مهمًا للميزة الميكانيكية وتركيب الطرف الاصطناعي. عادةً ما يكون مستوى إصابة العصب المتبرع بعيدًا نسبيًا في الطرف المتبقي الطويل. لذلك، يمكن قطع العصب مرة أخرى بقوة لتصور حُزم تبدو صحية قبل نقلها إلى نقطة الدخول الحركية الأقرب.

 

بالإضافة إلى ذلك، يتم الحفاظ على العضلة العضدية ونقاط دخولها الحركية في كثير من الأحيان في بتر طويل عبر الجلد، كما يمكن استخدام هذه العضلة لتوفير إشارة تحكم في الرسغ بعد إعادة التعصب بواسطة العصب الزندي. في بتر عظم قصير عبر الجسم، عادة ما تكون العضلة العضدية غير كافية لإعادة التعصيب وغالبًا ما تكون صعبة للغاية وتعبئ أعصاب المتبرع دون إحداث توتر لا داعي له في موقع التكيّف.

 

عادةً ما تكون دراسات الأعصاب والأوعية الدموية الإضافية غير مطلوبة. ومع ذلك، إذا كان من الصعب تحديد علامات تينيل بشكل موثوق ولم تكن الأورام العصبية المرتبطة بها واضحة، يمكن أن يكون التصوير بالرنين المغناطيسي التأكيدي أو التقييم بالموجات الصوتية مفيدًا لتأكيد مستوى الورم العصبي وموقعه.