خاص| ريان جستنيه: طورتُ جهاز «الحركة السلبية المستمرة» تكنولوجيًا لتسهيل علاج المرضى

ريان جستنيه:

الجهاز شائع الاستخدام في أغلب مراكز وعيادات التأهيل الطبي

يُستخدم لتحريك المفصل بمرونة دون أن يضطر المريض إلى بذل أي جهد

الأبحاث العلمية أظهرت التناغم بين الإنسان والآلة

نجاحي يعود إلى جامعة الملك عبد العزيز

على مدار 15 شهرًا سخّر ريان حسن جستنيه، أستاذ مساعد في جامعة الملك عبد العزيز، وقته ومجهوده لخدمة العلم والمرضى، فاستطاع أن يضفي تطويرًا مهمًا على جهاز الحركة السلبية المستمرة (CPM) مضيفًا وظيفة استقبال الإشارات الكهربائية العضلية مباشرة من المريض؛ لعلاجه بشكل فعال وسريع.

دون كلل أو ملل لم يقف “ريان” مكتوف الأيدي، بل بذل وسعى وتغرب خارج وطنه ليساهم في علاج المرضى بطريقة سهلة وبعيدة تمام البعد عن الروتين.

لذا التقى «رواد الأعمال» مع الدكتور  ريان جستنيه في حوار خاص ليكشف لنا أسرار التطور العلمي الذي وصل إليه.

وإلى نص الحوار

في البداية حدثنا عن مشوارك الدراسي.. ‏وكيف التحقت بمجال الطب وفي أي تخصص؟

د. ريان حسن جستنيه، أستاذ مساعد بجامعة الملك عبد العزيز، حصلتُ على درجة البكالوريوس بقسم العلاج الطبيعي من جامعة الملك عبد العزيز عام 2010 م، وبعدها تم تعييني بوظيفة معيد في الجامعة بقسم العلاج الطبيعي عام 2011 م.

بعد ذلك أكملت دراسة الماجستير في تخصص علوم «التأهيل الطبي» في جامعة كونكورديا بولاية ويسكونسن بالولايات المتحدة الأمريكية عام 2014 م، ثم أكملت دراسة الدكتوراه البحثية في كلية الطب بجامعة دندي بالمملكة المتحدة عام 2021 م.

‏حدثنا باستفاضة عن جهاز الحركة السلبية المستمرة.. ولمن يُستخدم؟

جهاز الحركة السلبية المستمرة CPM (continuous passive motion machine) هو جهاز شائع الاستخدام في أغلب مراكز وعيادات التأهيل الطبي، يُستخدم لتحريك المفصل بشكل مستمر ومتكرر عبر نطاق حركة متحكم فيه دون أن يضطر المريض إلى بذل أي جهد.

تُستخدم أجهزة الحركة السلبية المستمرة عادةً خلال المرحلة الأولى من إعادة التأهيل بعد العمليات الجراحية أو الإصابات في مفاصل الأطراف السفلية؛ للتقليل من تصلب المفاصل وتحسين نطاق الحركة.

‏كيف جاءت لك فكرة تطوير الجهاز من خلال وظيفة استقبال الإشارات الكهربائية العضلية مباشرة من المريض؟

على الرغم من أن هذا الجهاز شائع الاستخدام في معظم المراكز الصحية فإن هذا الجهاز يفتقر الى علم تكنولوجيا التفاعل بين الإنسان والجهاز Human-machine interaction (HMI)، كما أظهرت أحدث الأبحاث العلمية دلائل مثبتة على ازدياد أهمية التناغم بين الإنسان والآلة يومًا بعد يوم؛ نظرًا للتطور السريع الذي نشهده في التقنية متزامنًا مع ازدياد حاجة الإنسان لتطويع هذه التقنية لخدمته وتحسين فعاليتها ورفع دقتها، خاصة فيما يتعلق بالمجال الطبي.

وتعتبر ذلك أحد أهم الأسباب التي دفعتني إلى النظر في تطوير هذا الجهاز وتحديد النقاط التي يمكن العمل عليها لتطويرها وتحسينها بشكل يخدم المريض والمعالج على حد سواء.

‏احكِ لنا عن الوقت والمجهود المستغرق في تطوير الجهاز؟

مرت عملية تطوير الجهاز بـ 3 مراحل أساسية على مدار 15 شهرًا؛ منها 3 أشهر لدراسة الجهاز في حالته الأساسية؛ من حيث طريقة عمله وتحديد نقاط الضعف والقوة ومن ثم وضع خطة لإحداث التعديلات.
ثم 6 أشهر لتطبيق التعديلات على الجهاز؛ من حيث عمليات التطوير والتصميم للأجهزة وبرمجتها ومعالجتها.

و6 أشهر أخرى لإجراء عمليات الاختبارات الموثوقة النموذجية؛ للتحقق من فعالية عمل الوظائف المقترحة لهذا الجهاز.

‏ما أهمية تطوير جهاز الحركة السلبية المستمرة؟ وكيف يعمل؟

تم تطوير فكرة التحكم التقليدية من استقبال الأوامر يدويًا عن طريق المعالج إلى استقبال الإشارات الكهربائية العضلية (EMG) مباشرة من المستخدم أو المريض؛ من خلال تثبيت حساسات لاسلكية فوق العضلات المستهدفة بما يصل إلى ثماني عضلات، وإجراء عمليات برمجية حسابية في الوقت نفسه وتحويلها الى أوامر حركية للجهاز مباشرة، وهذه الطريقة قد تساهم في تطوير التفاعل الإيجابي بين الجهاز والمريض وبالتالي التحسين من فعالية ودقة عمل أجهزة إعادة التأهيل الطبي.

هذه الفكرة لم يتم تطبيقها من قبل على أجهزة الحركة السلبية المستمرة، وبالتالي يعتبر هذا النموذج أول نموذج مبدئي تفاعلي يتم تطبيقه على هذا النوع من الأجهزة.

كيف يساهم تطوير الجهاز في مجال إعادة التأهيل الطبي؟

التحديثات التي تمت إضافتها إلى جهاز الحركة السلبية زادت من فعاليته لعدة أسباب؛ أهمها:
– تلافي الخطأ البشري في إرسال الأوامر للجهاز.
– الحصول على مؤشرات حيوية (EMG) ناتجة من المريض بدقة عالية؛ ما يتيح المجال لتفعيل هذه التقنية وتطبيقها في مجالات علاجية متعددة، مثل: إعادة تأهيل الحالات العضلية والعصبية.

‏كيف دعمتك جامعتي الملك عبدالعزيز ودندي لتطوير الجهاز؟

الفضل يعود لله سبحانه وتعالى أولاً ثم إلى جامعة الملك عبدالعزيز التي قامت بابتعاثي الى جامعة دندي وقامت بتمويل هذا المشروع البحثي.
لقد وجدت في جامعة دندي بيئة علمية خصبة وتحفيز مستمر فقد قاموا بتسخير المرافق اللازمة ومعامل مجهزة بأحدث التقنيات، كما أن أعضاء هيئة التدريس من الجانب الهندسي قاموا بتقديم أرقى صور التعاون والدعم خلال فترة تواجدي.

هل يلزم علاج طبيعي مع الجهاز؟

كما ذكرت سابقًا أن هذا النموذج التطويري يعتبر أول نموذج مبدئي تفاعلي يتم تطبيقه على هذا النوع من الأجهزة لذلك لم يتم دراسة اختبار فعاليته على المرضى حتى الآن وهذا ما نطمح تحقيقه في الفترة القادمة بإذن الله.

‏‏صف لي شعورك عند النجاح في تطوير الجهاز ورد فعل من حولك؟

دائماً ما يعطي تحقيق الهدف شعورًا غامرًا بالرضا والفخر بخاصةً بعد قضاء سنوات خارج الوطن بغرض الارتقاء بالمحصلة العلمية والعملية والاستفادة من الذي تعلمته لخدمة الوطن، وكأي رحلة علمية فقد واجهتني تحديات عديدة واضطررت إلى تقديم الكثير من التضحيات التي أثمرت بالنجاح بحمد الله وشكره.

‏ما هي خطتك المستقبلية ؟

الهدف الأمثل من تطوير هذا الجهاز هو تمكين الجهاز وقدرته على استنباط الحركة المقصودة من قبل المريض قبل حدوثها وبالتالي التفاعل معها بالشكل الصحيح لتوفير المساعدة للمريض.
لذلك بعد أن تم اختبار الجهاز بعد تطويره والتأكد من فعالية استقبال الإشارات الكهربائية العضلية بدقة عالية للتحكم في حركة الجهاز في آن واحد، تم العمل على جمع البيانات الخام من الإشارات الكهربائية العضلية لحركات متنوعة وزوايا مختلفة من الأطراف السفلية للمشاركين ومن ثم تم تحليلها ومعالجتها باستخدام أساليب علمية مبتكرة، وبعد ذلك تم تحديد أنماط حركية مدروسة يتم إدراجها في الجهاز وبالتالي استنباط الحركة المقصودة من المستخدم قبل حدوثها.