Odată cu dezvoltarea tehnologiilor, eforturile comune ale proiectanților și medicilor sunt deja capabili să ducă o viață deplină oricărei persoane cu dizabilități, înlocuind un organ bolnav sau pierdut cu o proteză multifuncțională.
Biomecanica studiază mișcarea unui organism viu, precum și procese mecanice în sisteme, organe și țesuturi. Istoria acestei științe a început în timpuri străvechi - să amintim cel puțin un cunoscut doctor italian numit Galen. Descendenții s-au bucurat de roadele ostenelilor sale de peste o mie de ani.
Se crede că primele proteze au apărut în India antică și Egipt. Desigur, erau extrem de primitive și nu înlocuiau cel mai bun mod al membrului pierdut. Protezele similare includ cârlige de pirat împreună cu cioturi de lemn.
În unele cazuri, nefericitul s-a mulțumit doar cu un efect pur cosmetic, de exemplu, un ochi din sticlă ar putea masca pierderea prezentului, dar nu și-a îndeplinit funcțiile. Abia în secolul al XIX-lea au apărut proteze de mână promițătoare, în care articulația cotului era îndoită, cu degetele încleștate și neîncheiate.
Dezvoltare în domeniul biomecanicii
Secolul XX a adus protezele la un nivel mai înalt de dezvoltare. Medicii secolului trecut au avut ocazia să înlocuiască nu numai membrele, ci și organele interne. Așadar, în 1937, pionierul transplantului V. P. Demikhov a implantat o inimă artificială la un câine. În ciuda faptului că animalul nu a trăit mult timp, viabilitatea ideii în sine a fost confirmată. În aceste zile, arterele artificiale, valvele și inimile vin într-o mare varietate de modele.
Video promotional:
Acum, în toată lumea, medicii efectuează numeroase operații pentru instalarea aparatelor auditive și a unei lentile oculare artificiale, fuziunea oaselor sparte și înlocuirea articulațiilor uzate. Umanitatea este pe punctul de a rezolva probleme precum crearea de organe și membre artificiale capabile să restabilească pe deplin toate funcțiile pierdute anterior.
Membrul mecanic
În secolul trecut, unele tehnologii s-au dezvoltat astfel încât au fost create manipulatoare, ale căror capabilități depășesc capacitățile fizice ale mâinii umane. Au fost utilizate în industrie de mult timp sub controlul microprocesoarelor. Desigur, ideea a apărut la crearea brațelor și picioarelor mecanice perfecte.
Astăzi, putem spune cu deplină încredere că lucrurile s-au mișcat de pe pământ. Compania britanică Touch Bionics este considerată pe bună dreptate pionierul în dezvoltarea protezelor bionice unice. Cu sprijin guvernamental, a realizat proteze pentru veterani, iar din 2007, compania s-a mutat în sectorul comercial cu linia sa de membre.
Protezele realizate de Touch Bionics conțin senzori speciali. Înregistrează cel mai slab impuls electric care rezultă din contracția mușchilor acelei părți a membrului care a reușit să supraviețuiască. Proteza răspunde la munca musculară și efectuează mișcări programate. După un anumit exercițiu, pacientul își mișcă degetele liber, ridică obiecte și reglează forța compresiunii.
Oamenii de știință americani care lucrează la Johns Hopkins University au obținut de asemenea rezultate impresionante. Pacientul lor, care și-a pierdut ambele brațe în urmă cu 40 de ani, a fost capabil să efectueze mișcări simple cu ajutorul protezelor - să ia o ceașcă sau un ziar, să comute canale TV de pe telecomandă.
Totuși, tehnologia mioelectrică are dezavantajul său. Lipsa comunicării cu sistemul nervos vă permite să efectuați doar acțiuni programate. Oamenii de știință din Suedia de la Chalmers University of Technology luptă împotriva acestei probleme. Aici sunt create membre bionice, care sunt controlate de un principiu mixt: parțial folosind mioelectrică și parțial prin captarea semnalelor electrice din sistemul nervos. Acesta din urmă este obținut folosind electrozi care sunt implantați în corp. Această tehnologie permite un control intuitiv al protezei.
În același timp, oamenii de știință din întreaga lume lucrează la crearea protezelor pentru picioare. Aceste membre artificiale nu au nevoie de mecanisme pentru abilitățile motrice fine ale mișcărilor, dar există și câteva nuanțe aici: o persoană trebuie să uite că are o proteză. Acest rezultat nu a fost încă obținut, dar cu toate acestea, există unele progrese. Cu picioarele protetice, oamenii au făcut deja mulți kilometri de drumeții, au mers până la etajele superioare ale celor mai înalți zgârie-nori, într-un cuvânt, au făcut ceea ce nici unii sănătoși nu au putut face.
Vezi din nou lumea
Dezvoltarea unui dispozitiv care poate înlocui viziunea umană este cea mai dificilă sarcină. Ziua este încă îndepărtată când va apărea un dispozitiv care va compensa pe deplin o persoană pentru pierderea vederii, dar în această direcție au fost deja făcuți niște pași. Se dezvoltă activ o retină artificială. Boala acestui organ special devine cauza pierderii vederii cel mai des.
Cercetătorii americani au prezentat deja un dispozitiv numit „Argus 2”, care poate deveni prototipul primului ochi bionic. Ochelarii cu o cameră încorporată trimit un semnal computerului instrumentului. Acolo este supus prelucrării și este transferat la receptor, unde este transformat într-o comandă pentru electrozii implantați în ochi. Electrozii stimulează celulele din nervul optic și retină, ceea ce face posibilă restabilirea vederii.
Modelele moderne Argus au doar 60 de electrozi, ceea ce este extrem de mic. Dar chiar și un astfel de dispozitiv în timpul studiilor clinice a făcut posibilă persoanele nevăzute complet să navigheze în spațiu și să citească scrisori mari. Oamenii de știință americani vor crește rezoluția aparatului creat și, în final, vor realiza restaurarea vederii cu 100 la sută.
Nano Retina are propria sa abordare pentru rezolvarea acestei probleme. Specialistii sai au dezvoltat un fel de senzor cu o rezolutie de 24X24 pixeli, care este conectat direct la nervul optic. Implantul este alimentat prin ochelari speciali care proiectează radiații infraroșii pe el. Implantul transformă datele pixelilor în impulsuri electrice, ceea ce permite creierului să-l analizeze.
Sistemul descris încă nu a fost supus unor studii clinice, dar, conform calculelor dezvoltatorilor, va afișa rezultate bune și va fi mult mai ușor să îl implementăm decât modelul Argus.
În timp util, protezele bionice se vor transforma într-o realitate de zi cu zi, iar acesta este deja primul pas către apariția cyborgilor - o combinație unică de mașină și om. Dar aceasta va fi o poveste complet diferită.
