Apabila seseorang kehilangan anggota badan, impiannya yang paling penting ialah merasakan lengan atau kakinya semula. Dan bukan hanya untuk merasa, tetapi untuk melakukan dengan anggota badan semua pergerakan yang ada sebelum kecederaan atau penyakit: mengambil cawan, mengikat kasut, berjalan dengan sokongan pada kedua-dua kaki. Prostesis bionik, atau peranti kompleks yang menangkap impuls saraf, membolehkan anda mengembalikan peluang yang hilang.
Bagaimanakah prostetik pintar terhasil?
Prototaip prostesis "hidup" dicipta dan diterangkan oleh penulis fiksyen sains. Dalam karya mereka, tangan, kaki, mata dan hati yang hilang dalam pertempuran digantikan oleh pembantu mekanikal yang bekerja lebih baik daripada organ hidup. Contoh yang paling terkenal ialah Terminator Cameron, yang hanya mengambil rupa seseorang.
Sedikit orang yang tahu bahawa prototaip prostesis moden bermula pada abad ke-19, apabila bola logam dimasukkan ke dalam kaki kayu untuk menjadikan bahagian bawah boleh digerakkan. Tetapi pada abad ke-20, peranti primitif ini telah digantikan dengan prostesis bionik yang dicipta di persimpangan beberapa sains: perubatan, kejuruteraan, bionik dan elektronik.
Para saintis dari negara berbeza mempertikaikan keutamaan dalam perkara ini, tetapi faktanya ialah yang pertamaProstesis lengan bionik berfungsi telah dibentangkan pada pameran ortopedik di bandar Leipzig di Jerman pada tahun 2010. Dalam tahun-tahun yang telah berlalu sejak peristiwa ini, sejumlah besar tangan, lengan, kaki, kaki dan juga cakar anjing palsu telah dibangunkan di dunia.
Apakah bionik?
Ini adalah sains keseluruhan yang mengkaji hidupan liar dan kemungkinan memindahkan prinsip kerja makhluk hidup ke dalam analog industri. Jurutera mengintip idea dari alam semula jadi dan menjelmakannya dalam peranti dan struktur mereka. Dalam pengertian ini, prostesis bionik hanyalah setitik di lautan. Jadi, pengikat Velcro yang diketahui semua orang hanya menyalin cara biji burdock bergerak. Penyedut dipinjam daripada lintah. Apabila mereka bentuk kapal selam, mereka mengambil cacing tanah sebagai model - semua "kompartemen"nya adalah autonomi. Kerawang logam yang sangat tahan lasak dari menara Ostankino dan Eiffel adalah salinan tulang tiub manusia yang diperbesarkan. Jalinan logam yang sangat mengagumi semua orang adalah salinan struktur tisu tulang, menggabungkan kekuatan dan kelenturan.
Bahkan bangunan bertingkat tinggi di mana keluarga yang berbeza tinggal pada masa yang sama dihapuskan daripada sarang lebah. Idea kehidupan orang yang berbeza dalam "sel" di bawah satu bumbung dengan komunikasi biasa meniru cara hidup koloni lebah.
Penjelmaan bionik terdapat dalam banyak objek di sekeliling kita: tayar kereta, kapal terbang, kamera pengawasan, bot dan artikulasi yang paling biasa.
Bagaimanakah prostesis bionik mudah berfungsi?
Selepas kecederaan atau semasa sakit, anggota badan dipotong. Tunggul yang tinggal terdiri daripada banyaktisu: kulit, otot, tulang, saluran darah dan saraf. Semasa operasi, pakar bedah membawa baki saraf motor ke otot besar yang tinggal. Selepas luka pembedahan telah sembuh, saraf boleh menghantar isyarat motor. Isyarat ini diterima oleh sensor yang dipasang pada prostesis. Program komputer yang kompleks terlibat dalam proses mengesan impuls saraf.
Oleh itu, prostesis bionik hanya boleh melakukan tindakan yang ditetapkan dalam program ini: ambil sudu, garpu atau bola, tekan kekunci dan sebagainya. Berbanding dengan ketiadaan anggota badan, kemungkinan walaupun bilangan pergerakan yang terhad adalah peningkatan yang besar. Walau bagaimanapun, walaupun prostesis bionik terbaik dan tercanggih belum dapat melakukan semua pergerakan kecil dan tepat yang mampu dilakukan oleh anggota yang hidup.
Bagaimanakah impuls saraf bergerak dari otak ke prostesis?
Untuk memahami cara prostesis bionik berfungsi, anda perlu mengingati fisiologi manusia biasa.
Pergerakan yang kita lakukan berulang kali pada siang hari dipanggil automatik. Bangun, pergi ke tandas, membasuh, memberus gigi, berpakaian - semua ini tidak menimbulkan sebarang pemikiran dalam diri kita. Badan melakukan semua yang diperlukan seolah-olah dengan sendirinya. Tetapi sebenarnya, permulaan mana-mana pergerakan adalah pemikiran. Iaitu, pada mulanya kita berfikir: kita perlu memberus gigi, membuat kopi, berpakaian. Otak menghantar isyarat kepada otot yang terlibat dalam pergerakan ini. Otot boleh mengecut atau berehat hanya dengan isyarat dari otak. Tetapi proses itu berlaku dengan cepat dan lancar sehingga kita tidak mempunyai masa untuk menyedari apa yang berlaku. ATDalam kes prostesis, semuanya lebih rumit: pada mulanya, isyarat gerakan dibaca oleh elektrod yang terletak di sebelah saraf yang dibawa ke otot, dan kemudian dihantar ke pemproses di dalam prostesis. Proses ini juga agak pantas, tetapi kelajuan melakukan tindakan masih lebih rendah daripada anggota badan yang hidup.
"bahagian" manusia tiruan
Sejak prostesis bionik pertama diperkenalkan, sains telah berkembang jauh. Jika model pertama adalah besar, memerlukan suis dan hanya boleh melakukan pergerakan yang paling mudah, maka model moden tidak boleh dipanggil prostesis. Ini adalah bahagian kejuruteraan elegan yang kelihatan seperti telah keluar dari skrin filem futuristik.
Prostesis sama sekali dengan tangan yang sihat, ia boleh menulis, memegang kutleri, stereng kereta atau telur ayam. Untuk kesempurnaan pergerakan, tisu orang itu sendiri kadangkala digunakan dari bahagian lain badan - dari kaki, contohnya.
Idea dari masa depan
Jurutera dan saintis tidak dapat dihalang dalam fantasi mereka. Jadi, saintis juga dapat "memintas" retina mata yang rosak, menyiarkan imej persekitaran terus ke saraf optik. Seseorang yang buta akibat kecederaan, dengan pemeliharaan saraf optik, boleh mengharapkan untuk melihat wajah yang dikenali semula atau matahari terbit yang indah.
Sudah ada peranti yang meningkatkan fungsi otak. Contohnya, lumpuh gegaran atau penyakit Parkinson boleh dirawat dengan elektrod yang diimplan.
Kepada orang yang tidak bergerak keranalumpuh implan elektrod terus ke dalam otak supaya mereka boleh mengawal lengan dan kaki tiruan. Bagi seseorang yang bergantung sepenuhnya kepada orang lain, kemungkinan layan diri adalah kegembiraan yang tidak dapat digambarkan.
Isu cip yang ditanam di bawah kulit yang boleh menggantikan kunci, kad bank dan kad pengenalan pada masa yang sama sedang dibincangkan.
Apa yang kita ada?
Perusahaan paling terkenal yang menghasilkan prostesis bionik di Rusia ialah Pusat Prostetik dan Pemulihan Moscow. Di sini, prostesis dipasang daripada modul, produk dari Jerman, Iceland dan Rusia digunakan.
Prostesis setiap orang mempunyai ciri-ciri individu. Ini adalah tahap amputasi, dan berat, dan ketinggian, dan pekerjaan, ciri gaya berjalan dan pergerakan kecil, umur. Banyak modul pembelajaran kendiri digunakan. Bukan sahaja seseorang menyesuaikan diri dengan prostesis, tetapi juga prostesis kepada seseorang. Modul pembelajaran kendiri, dilengkapi dengan kecerdasan buatan terbina dalam, mengingati ciri-ciri gaya berjalan dan laluan pergerakan. Modul "mempelajari" bukan sahaja lebar langkah dan beban pada anggota badan, tetapi juga mengingati bilangan dan ketinggian langkah, jalan berlubang dan lubang di jalan. Modul tersebut meniru tindakan otak menyediakan langkah atau pergerakan lain.
Berapa kos prostesis "hidup"?
Kos prostetik bionik masih tinggi dan boleh mencecah jutaan rubel dalam kes yang rumit. Walau bagaimanapun, kembali kepada kehidupan penuh sukar untuk dinilai dari segi material. Malah, pemasangan prostesis bionik adalah satu-satunya cara untuk orang kurang upaya kembali normalkehidupan: membina dan melaksanakan rancangan, menyokong keluarga, mencapai tahap kerjaya.
Perkara yang paling penting ialah kembali kepada komuniti orang yang sihat dan berdikari. Orang yang mempunyai prostesis "hidup" terus menjalani kehidupan yang normal, menari dan juga menerima anugerah sukan. Iaitu, prostesis menjadi sebahagian daripada orang itu sehingga sukar untuk membezakan tindakan otot hidup daripada rakan bionik mereka.
Prostetik: peringkat perkembangan
Berbanding dengan tangan prostetik bionik konvensional - satu kejayaan sebenar. Baru-baru ini, seseorang yang kehilangan tangan hanya boleh bergantung pada dua kemungkinan: kepak kulit dibentuk di antara ulna dan jejari supaya seseorang boleh mencengkam objek besar, atau cangkuk dipasang pada tunggul. Kedua-duanya tidak selesa dan tidak estetik. Hari ini, walaupun pembentukan tunggul untuk prostesis masa depan bermula di bilik pembedahan. Dari hari-hari pertama tempoh selepas operasi, pakar prostetik bekerja dengan mangsa, membantu memilih gabungan bahagian terbaik. Tunggul dibentuk dan dilatih, dan bahagian-bahagian prostesis masa depan disesuaikan secara maksimum kepada kemungkinan yang tinggal. Cuff silikon yang halus dengan cip terbenam bersentuhan dengan kulit. Tiada lelasan dari prostesis moden. Program untuk setiap produk dibangunkan secara individu, bergantung pada apa yang dilakukan oleh orang tersebut. Tugasnya adalah untuk memulihkan fungsi sebanyak mungkin.
Membantu Orang Kurang Upaya
Seseorang yang kehilangan anggota badan mesti menjalani pemeriksaan perubatan dan sosial tanpa gagal. Serentak dengan penubuhan kumpulan tersebutketidakupayaan, program pemulihan sosial sedang dibangunkan untuk semua orang. Pemulihan melibatkan penggunaan, pertama sekali, cara teknikal yang menyumbang kepada kepulangan seseorang untuk bekerja. Semua prostesis anggota badan bionik termasuk dalam senarai mandatori cara teknikal tersebut. Seseorang mempunyai pilihan: dalam rangka program pemulihan, menerima produk siap atau membelinya sendiri dengan penerimaan pampasan kewangan yang berikutnya. Amaun pampasan dikira berdasarkan kos purata produk prostetik serupa.
Apakah yang sedang diusahakan oleh pembangun?
Tangan prostetik bionik moden dengan sempurna melakukan pergerakan halus, tetapi seseorang tidak mendapat sensasi daripada mereka yang biasa dia lakukan. Jadi, prostesis boleh membelai rambut seseorang, tetapi anda tidak dapat merasakan kehangatan kulit kepala dan kelembutan rambut. Para saintis kini sedang berusaha untuk menghapuskan kekurangan ini. Pakar telah pun mempelajari cara menyambung tulang dengan titanium, dan menyambungkan penderia pergerakan dan perasaan secara terus kepada saraf yang hidup. Oleh itu, tangan bionik sepenuhnya menggantikan yang hidup, dan seseorang menerima sensasi sentuhan, yang dia telah dilucutkan selama bertahun-tahun. Sambungan langsung saraf dan otot dengan peranti teknikal sangat meningkatkan kelajuan pergerakan, membawanya lebih dekat dengan semula jadi.
Apakah bahagian yang terdiri daripada kaki bionik?
Prostesis kaki bionik moden termasuk beberapa elemen wajib, seperti:
- cuff silikon dengan penderia terbina dalam;
- sokongan - batang titanium, berbentuk sepertikayu drum;
- modul yang diartikulasikan dengan enjin mikro dan pemproses;
- unit kecerdasan buatan yang memproses semua isyarat masuk.
Model prostesis terbaharu daripada syarikat terkemuka Jerman mempunyai salutan khas yang hampir sama dengan kulit. Kulit sintetik mempunyai dua tujuan: ia melindungi butiran prostesis daripada kelembapan dan melakukan fungsi kosmetik. Anda boleh membiarkan prostesis bersalut anda, mandi dengannya dan berjalan melalui lopak.
Sedikit fantasi
Hari ini, beberapa orang tinggal di planet yang sama dengan kita, mempunyai 2 dan juga 3 prostesis bionik pada masa yang sama. Mencipta kulit sintetik yang mengubah kekakuan. Exoskeleton telah dicipta untuk membantu orang lumpuh berjalan. Produk yang dibangunkan dikawal oleh kuasa pemikiran. Eksperimen sedang dijalankan untuk mengembangkan saraf dalam saluran mikro. Secara teorinya, hari di mana ia akan menjadi mungkin untuk menumbuhkan saraf dengan panjang yang diperlukan tidak jauh. Para saintis cuba mengaburkan garis antara hidupan liar dan peranti teknikal. Bilangan pergerakan yang dilakukan oleh prostesis bionik sentiasa meningkat, begitu juga dengan kerumitannya.
Semua ini memberikan harapan besar bahawa seseorang akan menjadi lebih kuat daripada penyakit itu.
Tubuh palsu menjadi prosedur rutin yang mengembalikan seseorang kepada normal. Mungkin harinya akan tiba apabila mana-mana bahagian tubuh manusia boleh digantikan dengan yang tiruan. Sekurang-kurangnya saya benar-benar mahu mempercayainya.
