اشاره:
امروزه فن آوري هر روز حرفي نو براي گفتن دارد و هر روز شاهد خدمت ارزشمندي هستيم. در اين ميان آن قسمت از فن آوري كه به نوع انسان مربوط است و در توانمند ساختن او نقش دارد شايان توجه تر است، خدمتي كه به كمك انسانهايي مي آيد كه ناخواسته در جرياني از زندگي قرار مي گيرند و از تجربه بسياري از مواهب زندگي محروم مي شوند. كاشت حلزوني تكنيكي آشنا براي ناشنوايان وخانواده آنهاست گرچه اين عمل سالهاست كه در جهان سابقه دارد و اولين تكنولوژي مهندسي در اين زمينه به حدود سال ۱۹۸۴ ميلادي در آمريكا باز مي گردد كه با سيستمي ساده شنوايي را به جمعي از ناشنوايان برگرداند اما امروزه بسياري از كشورها
و شركت ها به طراحي، ساخت و بهينه سازي سيستم مربوطه و شايد تجارت آن مشغولند.
اما اينك گروه تحقيقاتي دانشگاه اميركبير داعيه اين را دارد كه توانسته بخش خارج از بدن اين سيستم را طراحي و فاز ساخت نمونه آزمايشگاهي آن را به انجام برساند.
در حال حاضر عمل كاشت حلزون بيشتر با يارانه دولتي و با هزينه اي قريب به ۱۶ تا ۱۸هزار دلار براي هر بيمار امكان پذير است، بي شك حمايت و در خط صحيح توليد قرار گرفتن اين فن آوري در ايران اين هزينه را به نحو قابل توجهي كاهش مي دهد و شنوايي را به بيماران نيازمند بيشتري بازمي گرداند.
پاي به حريم مقدس دانش مي گذاريم و در مركز تحقيقات برق دانشگاه اميركبير با گروهي تحقيقاتي آشنا مي شويم كه در نهايت صميميت، پروژه اي عظيم را امكان پذير ساخته اند مهندس حامد ساجدي كه فوق ليسانس مهندسي پزشكي و دانشجوي دكتراي الكترونيك است استادي جوان كه با دوستان و همكارانش در حال انجام اين پروژه بزرگ هستند در بين همكاران برخي از دانشجويان سابق او نيز حضور دارند و اگر اين موضوع را از قبل نداني از رفتار آنها چنين برداشتي نخواهي داشت. سخن را با او آغاز مي كنيم، در ابتدا مي گويد: «سيستم كاشت حلزون براي افرادي به كار مي رود كه ناشنوايي آنها به علت پاسخ ندادن اعصاب شنوايي نيست بلكه بخشي كه بايد سيگنال صوتي را دريافت و به تحريك عصبي تبديل كند تخريب شده است.
از سالها پيش دكتر فرهادي و همكارانش باخريد اين سيستم از شركتهاي خارجي عمل كاشت حلزون را انجام مي دادند كه به علت هزينه بالاي آن تصميم گرفته شد بخشي از اين سيستم در داخل كشور طراحي شود. از سال ۱۳۷۹ مطالعات اوليه پروژه آغاز شد تيم ما با مديريت آقاي دكتر معتمدي، بخش الكترونيك- پردازش سيگنال پروژه را بر عهده گرفت. در كاشت حلزوني يك مجموعه الكترونيكي طراحي و ساخته مي شود كه از دو بخش درون و بيرون بدن تشكيل مي شود. در بخش بيروني يك پردازنده گفتار كه يك برد الكترونيكي است اطلاعات زماني- فركانسي را از سيگنال صوتي دريافت كرده سپس با پردازش اطلاعات، مشخص مي شود كه هر يك از اعصاب شنوايي چگونه تحريك مي شوند.
براي انتقال فرمانهاي تحريك به الكترودهاي كاشته شده در حلزوني ارتباط گيرنده صوتي، پردازشگر گفتار از نوع فركانس راديويي(RF) است. يعني در بخش بيروني گيرنده صوتي، پردازشگر گفتار(پردازنده) و فرستنده RF را داريم و در بخش نصب شده در داخل سر بيمار نيز يك گيرنده RF وجود دارد كه سيگنال را دريافت مي كند و پس از رمزگشايي آن، فرمانهاي لازم براي اعمال جريانهاي الكتريكي به الكترودهاي كاشته شده در حلزوني گوش را ارسال مي كند، جريان تحريك باعث فعاليت اعصاب شنوايي مي شود و نتيجه اين فرايند شنوايي است. بخشي كه درون سر نصب مي شود اگرچه از نظر مهندسي خيلي پيچيده نيست اما از استانداردهاي پزشكي بالايي برخوردار است. گروه ما به طراحي و ساخت بخش خارجي پرداخت. در بخش مهندسي پزشكي و در الگوريتم ها و استراتژي هاي تحريك و مدل سازي رفتار الكتريكي حلزون، نيز از همكاري مهندس احمدرضا موسويان بهره گرفتيم.»
از ساجدي پرسيديم: «ارتباط شما با تيم پزشكي چگونه بود و چه گروههاي ديگر در اين پروژه سهيم بودند؟»
ساجدي ضمن اشاره به اينكه در حال حاضر، با خريداري دستگاه كاشت حلزوني از خارج ، اين عمل بر روي افراد ناشنوا انجام مي شود، گفت: «تيم پزشكي در اين پروژه با ما همكاري خيلي نزديكي داشتند، هر سؤالي داشتيم به مركز كاشت حلزون مراجعه مي كرديم و آقاي دكتر امام جمعه هدايت و همكاري شايسته تقديري ارائه مي كردند. بخش ديگر كار هم در دانشكده پليمر توسط آقايان دكتر ميرزاده و دكتر عباسي انجام شد. آقاي عباسي طي همكاري هاي مشتركي كه با شركتي از اتريش داشتند يك روش جديد براي طراحي و ساخت الكترودهايي كه روي حلزون نصب مي شود، مطرح كردند در كاشت حلزوني با زياد شدن فاصله الكترودها از اعصاب مجبور مي شويم آنها را با جريان بيشتري تحريك كنيم كه بايد اين فاصله به حداقل برسد. ايشان طرحي ارائه كردند كه اين مشكل حل شود و مجموعه الكترودها بهينه شوند، اين طرح ارزشمندي بود كه به نام دكتر عباسي در شركت مدل به عنوان يك اختراع ثبت شد.»
ساجدي در پاسخ به اين سؤال كه سن مناسب براي انجام عمل كاشت حلزون چيست، گفت: فرض براي انجام عمل كاشت حلزوني اين است كه اعصاب شنوايي فرد سالم باشند. گزينه هاي مناسب كودكان زير ۶-۵ سال هستند هر چه سن بالاتر رود شانس موفقيت عمل پايين مي آيد، همچنين كساني كه شنوا بوده اند اما به دليل حادثه يا بيماري بيش از ۵-۴ سال از ناشنوا شدن آنها نگذشته است، اگر زمان از اين بيشتر باشد كارايي عمل كمتر مي شود.
البته تشخيص اين آمادگي توسط تيم پزشكي و با تعيين نوع ناشنوايي و انجام يك سري آزمايشهاي صورت مي پذيرد، شايد براي بيماري كه بخشي از شنوايي اش باقيست، سمعك گزينه مناسب تر، كم دردسرتر و كم هزينه تري باشد. »
كار طراحي و ساخت پردازشگر گفتار را مهندس بهادر مكي آبادي و مهدي استادي بر عهده داشته اند.
آنها در اين رابطه گفتند: پردازشگر قسمت هوشمند و كنترل كننده سيستم محسوب مي شود كه سيگنال صوتي را از ميكروفن دريافت كرده آن را تقويت مي كند و به صورت سيگنال ديجيتال درمي آورد. بخش پردازشگر گفتار بايد فرمانهاي لازم براي تحريك الكترودها را با هدف ايجاد احساس شنوايي از سيگنال صوتي استخراج كند، روشي كه ما از آن استفاده كرديم روش CIS كه با همه اصوات (اعم از گفتاري و غيرگفتاري) برخورد مشابهي دارد. تحريكات صوتي به الكترودي كه توسط شنوايي سنج تعيين مي شود ارسال مي شود، اولين بار كه دستگاه روي بيمار نصب مي شود بايد تنظيم شود. برد، يك ورودي از شنوايي سنج مي پذيرد كه تنظيمات اوليه را روي كانال ها انجام مي دهد و اميد دادندكه به زودي برد نهايي را با شرايط بهتر در دانشگاه اميركبير تكميل خواهند كرد.
مهندس ساجدي در مورد مراحل اجرايي پروژه گفت: «فاز آزمايشگاهي، شامل مطالعه و ساخت نمونه آزمايشگاهي است كه درواقع مي تواند امكان سنجي توليد تلقي شود نمونه آزمايشگاهي در مرداد و شهريور گذشته روي بيمار آزمايش شد و فرد مورد نظر بيان مي كرد با كيفيت خوبي اصوات را مي شنود.
بعد از فاز ساخت نمونه آزمايشگاهي فاز نيمه صنعتي است كه بايد اشكالات ايده هايي كه وجود دارد برطرف و سيستم كوچكتري طراحي شود و بعد از اين فاز نمونه اي داريم كه بايد براي توليد آن فكر كرد و ملاحظات تجاري را لحاظ كرد. از ساجدي پرسيديم: «در دنيا وقتي طرحي به مرحله توليد مي رسد شركتهاي خصوصي به ميدان مي آيند و اين كار را به عهده
مي گيرند، شما براي رساندن طرح به مرحله توليد در دانشگاه وخارج از آن چه مشكلاتي داشتيد؟
پاسخ داد: «اين پروژه جز معدود پروژه هايي است كه تاكنون به مشكل مالي برنخورده است و حمايت خوبي داشته ايم، البته با توجه به سطح بالاي تكنولوژي در اين پروژه و تحريم كشور دسترسي به بعضي قطعات سخت بود اما تا به حال در داخل مشكلي نداشته ايم، آقاي دكتر معتمدي و ميرزاده به عنوان مدير پروژه درك خوبي از كار تحقيقات داشتند كار با آرامش به پيش رفت اما مسأله اينجاست كه ما در كشور اساساً زيرساختهاي لازم را براي بسياري از كارهاي پژوهشي بزرگ نداريم.
الكترودهايي كه در داخل حلزون كاشته مي شوند نيز تهيه شود RF براي تكميل سيستم، بايد بخش داخلي سرگيرنده فعلاً ما بايد اين بخش را از كشورهاي خارجي خريداري كنيم كه در اين رابطه دكتر فرهادي و مديران پروژه در حال مذاكراتي با شركت اتريشي هستند اگر اين مذاكرات به نتيجه برسد، توليد بخش خارج بدن سيستم كاشت حلزوني موضوعيت مي يابد در غير اين صورت توليد بخش خارج بدن به تنهايي قابل توجيه نيست.
مهندس هادي اكبري و عليرضا صادق نيا نيز بخش پشت گوشي كه شامل گيرنده صوتي و فرستنده RF است را طراحي كردند.
عضو ديگر گروه مهندسي سيد مهدي اشرفيان در مورد بخش جانبي سيستم مي گويد: «اين بخش خروجي قسمت پردازش گفتار را دريافت مي كند و ساختارهاي اطلاعاتي پردازشگر را استخراج مي كند. علاوه بر آن، نرم افزاري نيز توسط همكارم، مهندس حسين نظربلند، طراحي شده است تا تحريكي كه براي بيمار فرستاده مي شود همزمان روي صفحه مانيتور ديده شود يعني ميزان و اندازه تحريك و پارامترهاي ديگر را به پزشك نشان بدهد. تا قبل از اين پزشك بايد به عكس العمل هاي بيمار در برابر شدت صدا توجه مي كرد و مرتب از او سؤال مي كرد، بيماري كه براي اولين بار مي شنود شايد نتواند به پزشك كمك كند و اين كار پزشك يا
شنوايي سنج را خيلي سخت مي كرد، با اين مجموعه پزشك تحريكي را كه به گوش بيمار ارسال كرده است روي مانيتور مي بيند و تأثير ديداري حاصل، كار را تا حدي تسهيل مي كند. در سيستم شركت اتريشي چنين ابزاري موجود نبوده است. البته با اين نرم افزار متوجه نمي شويم بيمار از صوت لذت مي برد يا نه و فقط اطلاعات تكميلي را درباره آنچه خود مي فرستيم، در اختيار ما مي گذارد ديدن آنچه فرستاده مي شودبراي تنظيم دستگاه مهم است و راه ديگر تنظيم سيستم توجه به پاسخهاي انساني است كه از بيمار خواسته مي شود صداها را تكرار كند كه با آزمايش هاي ويژه اي شنوايي بيمار بررسي مي شود.
در ادامه، مهندس ساجدي در مورد كارايي كاشت حلزوني مي گويد: « دوره آموزش بعد از كاشت حلزوني در افزايش كارايي سيستم بسيار مؤثر است كه فرايند پيچيده اي است افرادي كه باهوشترند يا اعصاب شنوايي سالمتري برايشان باقي مانده است سريع تر ياد مي گيرند. در مركز كاشت حلزوني عكس بچه هايي روي ديوار هست كه بعد از عمل كاشت در مدرسه عادي درس مي خوانند و حتي در كارنامه نمره ديكته شان هم(۲۰) شده است، مي پرسيم: «در مورد تيم و نحوه كار آن هم صحبت كنيد؟»
مي گويد:«گروه كم كم شكل گرفت و اگر موفقيتي روي داده است به دليل روابط خوبي است كه اعضاي گروه با هم دارند اگر چه ما به يكديگر نقد جدي فني هم داشتيم، ولي هر يك از بچه ها كه بخشي از كار بر عهده آنها بود آن را به عالي ترين شكل انجام دادند، ما فشار كاري داشتيم اما سعي كرديم فشار عصبي بر روي هم نداشته باشيم.
كار تحقيقاتي ممكن است مدتي به بن بست برسد ولي مدير مجموعه بايد اين را درك كند، گاه نياز به حمايت بي شائبه وجود دارد گاه ممكن است هزينه هاي مالي انجام شده به نتايج مطلوب منجر نشود زيرا اگر مي دانستيم مي خواهيم به كجا برسيم ديگر تحقيق معنا نداشت ما در كار انتخابهايي كرديم كه اشتباه بود و باعث شد بخشي از منابع هدر رود، اما آقاي دكتر معتمدي به عنوان مدير پروژه اين را به بهترين شكل درك كردند، سعي كرديم انتخابها با حداكثر دقت و وسواس صورت گيرد.»
مهندس اشرفيان در جواب اين سؤال كه اين دستگاه روي چند نفر آزمايش شده است، گفت: «قبل از اينكه ما دستگاه را روي بيمار آزمايش كنيم آزمايشهاي را در آزمايشگاه انجام داديم و به اين اطمينان رسيديم كه دستگاه مطابق استاندارد نمونه شركت كار مي كند. پيدا كردن بيماراني كه قبلاً قادر به حرف زدن بودند براي انجام آزمايشهاي سخت بود چون اين افراد براساس تجربه شنيداري علاوه بر اينكه مي شنيدند مي توانستند بگويند كيفيت آنچه مي شنوند چگونه است براي نفر اول به صورت تك كانال تك كانال به حلزون گوش او سيگنال فرستاديم و پارامترهايي كه پزشك براي ايشان تنظيم كرده بود گرفته و اعمال كرديم كه متوجه شديم با اين دستگاه مي شنود، در مرحله بعدي كه برد پردازشگر كاملتر شد، آزمايش روي دانشجويي انجام گرفت كه در طول آزمايش احساس خوبي داشت. علاوه بر گفتار، براي او حتي موسيقي آوازي هم پخش كرديم كه گفت: من با اين دستگاه به خوبي مي شنوم. در هر دو مورد بخش داخل سري سيستم حلزوني قبلاً كار گذاشته شده بود و از دستگاه خارجي استفاده مي كردند كه ما سيستم طراحي شده خود را بجاي آن گذاشتيم.
كار آماري بيشتر در مراحل بعدي كار مورد نياز است».
ساجدي نيز در ادامه صحبت او گفت: «مي دانيد كه كار كردن با انسان راحت نيست حتي در كشورهاي خارجي براي كمك در تحقيقات به افرادي كه مورد آزمايش قرار مي گيرند پول هنگفتي مي دهند ما اين امكانات را نداريم و اين هم مانعي است كه نتوانيم كار آماري انجام دهيم»
در ادامه گفتگو از مهندس صادق نيا درباره انواع و ابعاد سيستم سؤال كرديم كه جواب داد: «اين سيستمها دو گونه هستند يك نوع BTE اندازه فندك كه در پشت گوش نصب مي شوند نوع ديگر body worn است كه به اندازه قوطي سيگار كه به كمر مي بندند يا در كوله اي در پشت بيمار قرار مي گيرد نوع اول مورد نظر ما نبوده است به دو دليل يكي اينكه پيچيده تر و ديگر اينكه به لحاظ رواني بيماران در ايران آن را ترجيح نمي دهند زيرا بيمار ترجيح مي دهد دستگاه ديده نشود.»
مهندس استادي در مقايسه دستگاه با نوع خارجي از نظر كيفيت و قيمت مي گويد: «اگر در مراحل بعدي به ايده آل هايي كه در ذهن داريم برسيم، برد جديد مي تواند كوچكتر از برد فعلي و حتي نوع خارجي باشد و توان مصرفي آن كمتر و قدرت پردازش آن بيشتر شود و مي توانيم الگوريتمهاي پيچيده تري را روي سيگنالها پياده و كيفيت كار را بالا ببريم. قيمت بخش بيروني بدن در نمونه خارجي مشابه سيستم، حدود ۴ هزار دلار است. اگر ما در داخل كشور به انبوه سازي برسيم قيمت تمام شده قطعات اين بخش بين ۳۰۰ تا ۵۰۰ هزار تومان مي شود، البته توليد هزينه هاي ديگري هم دارد كه بايد در جاي خود بررسي شود.»
يكي از اعضاي گروه كه به همراه دوستش آخرين روزهاي خدمت سربازي را مي گذراند مي گويد: «صبحها در محل خدمت كار اداري انجام مي دهم و عصرها تا نيمه شب بر روي پروژه كار مي كنم، دلم مي سوزد زيرا مي توانستم تمام دو سال خدمت سربازي را صرف كار تحقيقاتي كنم و به گونه اي مؤثر به جامعه ام خدمت كنم، اما چنين نشد.»
ساجدي در پايان گفتگو مي گويد: «خيلي از بزرگاني كه مي شناختيم گفتند اين كار نشدني است من مي خواهم بگويم كه كارهاي بزرگ را هم مي توان انجام داد، بايد دانست كه مشكل علمي بزرگترين مشكل مملكت ما نيست اين كار را ما به عنوان تعدادي جوان آغاز كرديم كه تجربه زيادي هم نداشتيم ولي بچه ها گاه شبانه روز كار كردند و كم تجربگي را با تلاش بيشتر جبران كردند.
هدف ما حل مسئله علمي اين پروژه بود توليد آن ساختارهاي ديگري مي طلبد كه بايد در آينده فراهم شود».
دانشگاه را ترك مي كنيم به اميد آنكه جوانان پرتلاش و با همت ما بتوانند در سايه حمايت مسئولان هر روز بيشتر در راه رفع مشكلات هموطنان خود قدم بردارند.
راضيه كباري
