Homo bionics - так называют людей с бионическими конечностями
Медицинские технологии в последнее время переживают очень бурный рост и уверенными шагами движутся вперед. Если раньше потеря руки или ноги означала для человека инвалидное кресло или скрипучий деревянный протез, то теперь у таких пациентов есть возможность выбора.
Бионика - прикладная наука, изучающая возможность объединения живых организмов и технических устройств, - сегодня развивается невероятными темпами. Благодаря новейшим протезам и имплантатам, улучшенной интеграцией с нервной системой, а также компактным, но мощным источникам энергии человек, считающийся инвалидом, может полностью преобразиться.
И если, не дай бог, что-то случится с вашим телом, современные доктора смогут провести «ремонт», используя самые современные медицинские технологии.
Первые искусственные конечности делались из дерева. Современные конструкции включают в себя сложную электронику, которая позволяет подражать реакциям настоящей руки или ноги. Искусственные руки снабжены датчиками, подключенными к телу, которые регистрируют импульсы, посылаемые человеком своей не существующей кисти. Ноги снабжены сложными детекторами движения и пневматическими механизмами, которые реагируют на смещение веса при ходьбе.
Сегодня ножные протезы стали невообразимо сложными. В модели C-Leg германской фирмы Otto Bock и в Rheo Knee исландской компании Ossur используются гидравлические приводы, моторы, микропроцессоры и самое современное программное обеспечение, благодаря чему эти устройства позволяют владельцам с комфортом передвигаться по разным поверхностям. Главный минус таких протезов - небольшая износостойкость. Но и тут биники нашли выход из положения. Они предлагают - остеоинтеграцию: сращивание искусственного модуля и кости. Гордон Бланн из Университетского колледжа Лондона является одним из ведущих исследователей в этой области. В своей лаборатории он делает пористые титановые имплантаты, которые эффективно срастаются с кожей, мышцами и костной тканью, становясь в результате неотъемлемой частью организма носителя.
Летом этого года в прессе сообщалось, что специалисты-биотехнологи из Новой Зеландии сконструировали уникальное устройство под названием Rex - робототехнический экзоскелет. Благодаря этой революционной разработке житель Новой Зеландии Хейден Аллен, пострадавший в 2005 году в дорожной аварии, снова смог ходить. Rex представляет собой пару роботизированных конечностей, которые помогают людям навсегда избавиться от инвалидного кресла.
Железное рукопожатие
Протезы рук тоже уже почти не отличить от настоящих. Британская компания Touch Bionics объявила, что ее первые в мире коммерчески доступные бионические робото-протезы рук, с управлением всеми пальцами кисти, получили уже более 70 хозяев в разных странах. Рука i-LIMB очень близка к настоящей по своей биомеханике и управляется миоэлектрическими сигналами самого пациента. Еще важно, что биопротез снабжается силиконовой перчаткой, имитирующей фактуру и цвет кожи, и даже прожилки вен. Так что на улице прохожие при беглом взгляде не замечают, что одна из рук человека - искусственная. Несмотря на то, что есть много примеров разработок бионических рук, i-LIMB стал первым протезом с движениями кисти и пальцев, максимально приближенными к естественным, который попал в широкую продажу.
Авторы новой бионической руки также учли пожелания пациентов, которые хотели, чтобы протезы максимально точно соответствовали плавным линиям тела. Так что Pulse будет выпускаться в двух размерах, чтобы наиболее близко походить по габаритам ко второй, настоящей руке клиента. Это стало возможным благодаря миниатюризации ряда внутренних компонентов манипулятора. К тому же была увеличена прочность изделия при очень небольшом весе, за что спасибо «скелету» из алюминиевого сплава. К слову, i-LIMB Pulse может удерживать до 90 килограммов ручной клади.
Все, кто получил эту новинку, отмечают огромную разницу между ней и протезами, которые им приходилось носить ранее: «Фактически мы получили «настоящие руки», которыми очень удобно пользоваться и при помощи которых мы можем теперь совершать мелкие манипуляции с предметами», - говорят клиенты компании.
Виновата рука?
Правда, иногда в прессе появляются и трагичные сообщения на этот счет. Так в этом году первый в мире безрукий водитель, научившийся управлять автомобилем с помощью бионического протеза, попал в серьезную аварию. 22-летний Кристиан Кандлбауэр был одним из первых участников клинических испытаний разработанного в Австрии бионического протеза руки, способного выполнять команды, поступающие от головного мозга. Экспериментальный протез не только обеспечил пациенту полную самостоятельность, но и позволил ему вернуться к управлению автомобилем.
Кандлбауэр сдал экзамен на права, управляя адаптированной для людей с ограниченными возможностями машиной при помощи бионического протеза левой руки и обычного протеза, заменявшего ему правую руку. Но после серьезной аварии разбитая машина Кандлбауэра была обнаружена неподалеку от деревни Бад Ватердорф водителем грузовика. Автомобиль съехал с дороги, на большой скорости врезался в дерево, а затем загорелся. Пожар удалось быстро потушить, пострадавший был извлечен из машины прибывшими к месту происшествия пожарными и доставлен в клинику. Пока неизвестно, что спровоцировало аварию и имеет ли отношение к инциденту бионический протез пострадавшего. По словам полицейских, в результате аварии протез был сильно поврежден и вряд ли подлежит восстановлению.
Глаз, как у орла
Конечно, руки и ноги - это не единственное, что можно заменить на железный аналог. Доктор Марк Хумайун, профессор офтальмологии и биомедицинской инженерии, вместе с исследователями из института Doheny Eye, Лос-Анджелес, Калифорния, еще два года назад начали разработку первого бионического глаза.
Бионический глаз состоит из видеокамеры размером с бобовое зерно, которая имплантирована в глазное яблоко. Камера связана с искусственной глазной сетчаткой, которая по глазному нерву передает информацию в мозг. Это изобретение позволяет видеть слепым людям, и исследователи считают, что оно может быть запущено в серийное производство через 3-5 лет. Благодаря бионическому глазу в вышеназванном институте уже протестировали первую в мире искусственную систему зрения, названную Argus.
В мире животных
«Киборгами» могут стать не только люди, но и животные, по какой-то причине потерявшие ту или иную конечность. К примеру, Фуджи - 28-летняя дельфиниха второго в мире по величине аквариума Okinawa Churaumi, находящегося на острове Окинава в Японии, является обладателем резинового хвостового плавника, разработанного в компании по производству шин Bridgestone. Самке афалины пришлось ампутировать 75% хвоста из-за прогрессирующего воспаления.
После трехмерного анализа движения дельфина, с использованием тех же технологий, которые используются при разработке шин, инженеры Bridgestone создали несколько прототипов. Третья версия протеза вернула Фуджи способность плавать, и даже полностью выпрыгивать из воды.
А восемь лет назад создатель человеческих протезов пришел на помощь колли по имени Маули, после того как она потеряла свою лапу в молотилке для пшеницы в Шейди Дейл, штат Джорджия. Даниэль Хольцер, владелец компании Able Prosthetic Care of Conyers из того же штата, изучил анатомию собак, их походку и движения. За основу он взял разработку Flex-Foot, которую протезисты используют для травмированных спортсменов, и сделал для Маули новую лапу.
Но, наверное, самым известным животным, которому посчастливилось не остаться инвалидом, стал английский кот Оскар. Двухлетний кот в октябре прошлого года попал под комбайн и остался без задних лап. Операция по установке протезов была проведена британским нейрохирургом-ортопедом Ноэлем Фитцпатриком и длилась три часа. А протезы для Оскара были разработаны учеными из Университета Лондона. «Эта операция - настоящая революция в ортопедии, она изменит будущее», - заявил Фитцпатрик. На следующий день, после того, как Оскару были установлены бионические протезы, он уже мог стоять на четырех лапах. А сейчас кот ходит, бегает и прыгает, как и раньше.
Бионические конечности - это не просто способ помочь покалеченным людям и животным. В первую очередь это военные исследования. Все видели фильм «Универсальный солдат»? Так вот, скорее всего, его сюжет может стать реальностью в совсем недалеком будущем. Три года назад на вооружение ВС США поступили крысы-киборги. Оказалось, что ими можно управлять, вживив имплантаты в мозг. Делается это с помощью стимуляции центров головного мозга, отвечающих за удовольствие. Если работает на крысах, то и на более крупных животных сработает, считают ученые.
Екатерина Неткачева
Источник: vkonline.ru