I, Cyborg: Хиймэл эрхтэн, гадаад араг яс хэрхэн ажилладаг. Бион хөлний туршилт

Өнөөдөр хүмүүсийн 15-аас дээш хувь нь бие махбодийн үйл ажиллагааг бүрэн гүйцэд хийхээс сэргийлж, нийгмийн амьдралыг хэвийн болгоход саад болж буй эмгэгүүдтэй байдаг. Төсөөлөхөд бэрх ч ердөө 12 сарын дотор 50 сая гаруй хүн хөгжлийн бэрхшээлтэй болж байна. Мөн энэ бүхэн санхүүгийн асар их зардалд хүргэдэг. Тухайлбал, 2015 онд бараг дөрвөн их наяд доллар зарцуулсан. Эдгээр зардлыг алдагдал гэж нэрлэж болохгүй. Гэхдээ үүнийг дэлхийн эдийн засгийн хүндрэлтэй харьцуулж болно, тухайлбал, 2008 онд эдийн засаг доголдож байсан нөхцөл байдалтай харьцуулж болно. Дээрх хэмжээ нь ОХУ-ын жилийн ДНБ-ээс хамаагүй өндөр байна.

Жишээлбэл, хөгжлийн бэрхшээлтэй хүмүүсийн эрүүл мэндийг хэмнэх талаар хэн ч ярьдаггүй. Гол нь өөр юм - эдгээр зардлыг үйлчилгээний алдагдалгүйгээр бууруулах боломжтой Эрүүл мэндийн тусламж үйлчилгээхэрэгцээтэй хүмүүс. Жишээлбэл, хэрэв олон түмэн өндөр чанартай, хүлээн авсан бол функциональ протез, тэгвэл хэмнэлт нь асар их байх болно. Эдгээр нь хоосон үг биш, харин Эдийн засгийн дээд сургуулийн судалгаа юм.

Одоо бүтээх боломж, материал бий олон үйлдэлт протез, түүний үйл ажиллагаа нь энгийн, бүдүүлэг хэлэхэд хүний ​​гараас ямар ч дутахгүй байх болно. Протез нь гараа нугалах боломжийг олгодог бөгөөд тэд өмнө нь анагаах ухаанд ярихаас ч айдаг байсан. Бугуйны нугалах нь хөгжлийн бэрхшээлтэй хүний ​​хувьд маш том боломж, удирдах чадвар юм. бүрэн амьдрал. Өнөөдөр 360 градус эргэдэг протезүүд байдаг бөгөөд хүнд ямар ч хор хөнөөл учруулахгүй. Эрдэмтэд ийм шинэлэг зүйлийг анагаах ухаанд нэвтрүүлэхэд юу саад болж байгаа юм шиг санагдаж байна уу? Энэ нь энгийн зүйл юм - хөгжлийн бэрхшээлтэй хүмүүсийн хувьд загвар өмсөгчид үнэд хүрэхийн аргагүй тансаг хэрэглээ болно. Өмнө нь гайхалтай санагдаж байсан зүйл одоо биеллээ оллоо. Асуудал нь үнэ нь гайхалтай хэвээр байна.

Бион хиймэл гар "BeBionic"

Төсөөлөхөд бэрх ч RSLSteeper протезийн салбарт 90 гаруй жил зүтгэж, бүхэл бүтэн протез үйлдвэрлэж эхэлснээр энэ салбарт асар өндөр амжилтад хүрсэн. бионик гаруудын хэд хэдэн загвар. 2010 онд технологийн анхны танилцуулга Германд болсон. Протезийн нэг нь эрхий хуруугаараа сольж болдог дөрвөн гартай байсан нь нэлээд тохиромжтой байв.

Дараа нь тэд протезийн хоёр дахь загварыг танилцуулав. Энэ нь аль хэдийн маш сайн дизайнтай байсан бөгөөд түүний хамрах хүрээ нь нэмэгдсэн. Энэхүү протез нь компьютерийн хулганатай ч ажиллах, давхар товшилтыг хурдан хийх боломжтой болсон. Мэдрэгчийн тусламжтайгаар хиймэл эрхтэн нь объектын хэмжээ, хэлбэрт дасан зохицож сурсан.

Үүний дараа "BeBionic 3" гурав дахь загвар гарсан - энэ нь 2012 онд гарсан. Энэхүү технологи нь юу хийж чадахыг та доорх видеог үзэж болно.

Өөр нэг анхаарал татахуйц хөгжил бол BeBionic Small юм. Энэ нь гэж нэрлэгддэг зүйл юм авсаархан протез, энэ нь гурав дахь загвараас зөвхөн хэмжээгээрээ ялгаатай. Протез нь мөн хуруун дээр бодитой дэвсгэр хүлээн авсан. Тэд жижиг зүйлтэй тохь тухтай, цэвэрхэн ажиллахад хэрэгтэй.


Протез нь өдөржин ажиллах боломжтой гэдгийг компанийн төлөөлөгчид хэлж байсан. Дараа нь цэнэглэх шаардлагатай. Сул тал нь та протезтэй орондоо орох боломжгүй юм. Энэ нь үнэтэй худалдан авалт учраас 12 сарын баталгаат хугацаатай. Хэрэв хүсвэл үйлчлүүлэгч нэмэлт төлбөр төлж, баталгаат хугацааг 5 жилийн хугацаанд ч нэмэгдүүлэх боломжтой.

Хуруу бүр өөрийн моторын ачаар ажилладаг. Түүнээс гадна загвар нь тэнцвэрт байдалд асуудал үүсгэхгүйн тулд маш сайн байрлуулсан. Микропроцессор нь хурууны байрлалыг хариуцдаг. Маш олон тооны ажлыг 14 бариулаар хийж болно - энэ тоо хангалттай. Та атгах хүч, протезийн хөдөлгөөний хурдыг бууруулж болно. Энэ нь бүрэн жинхэнэ гарыг дуурайлган хийдэг. Хэрэв та ямар нэг зүйлийг өргөх шаардлагатай бол хүчийг нэмэгдүүлдэг, зүгээр л гартаа хуванцар шил авбал үүнийг бууруулдаг. Хамгийн гайхалтай нь автомат зураг авалт юм. Хэрэв систем хүний ​​гарт байгаа зүйл унаж эхэлснийг мэдвэл тэр даруй хамрах хүрээг хэвийн хэмжээнд нэмэгдүүлнэ.

Протез нь нэлээд хөнгөн байх болно. Үйлдвэрлэгч хөнгөн цагаан, карбон файбер ашиглахаар шийдсэн. Түүгээр ч барахгүй хөнгөн жинтэй хэдий ч хиймэл эрхтэн нь 45 кг хүртэл ачааллыг тэсвэрлэх чадвартай. 360 градус эргүүлэх нь танилцуулсан загварын хамгийн сайхан урамшууллын нэг юм.

Touch Bionics нь дэлхийн хамгийн анхны бионик гарыг суурилуулжээ

BeBionics компани сүүдэрт хаа нэгтээ суугаад шинэ төслүүдийг бүтээдэггүй. Хэвлэл мэдээллийнхэнтэй хамтран ажиллах нь үр дүнгээ өгч байна - энэ компанийн брэндийг олон оронд мэддэг. Үүнээс гадна 2007 онд энэ компанид өрсөлдөгч байгаагүй. Тэд хамгийн түрүүнд зах зээлд гарсан бионик гар, ингэснээр тэд алдар нэрийг олж авсан. 2007 оноос хойш үйлдвэрлэгч протезийг янз бүрийн хамрах хүрээг даван туулахын тулд ажиллахыг зааж өгсөн.

2014 он ирж байна. “I-Limb Revolution” нэртэй хиймэл эрхтэн худалдаанд гарч байна. Энэ загвар нь хүмүүст юмыг хялбархан савлах, жижиг зүйлтэй харьцах, цүнхэнд хүнсний зүйл хийх, шүүгээ хааж онгойлгох, тэр ч байтугай хоёр гараараа гутлын үдээсийг зангидах боломжийг олгодог.

Та анзаараагүй байж магадгүй, гэхдээ бидний бугуй байгаагүй бол бид олон үйлдэл хийх боломжгүй байх байсан. Тиймээс үйлдвэрлэгч протез бугуйн дээр ажиллаж эхэлсэн. Тэрээр амжилттай болсон - гарыг 40 градусаар, хоёр чиглэлд хөдөлгөөн хийх боломжтой - энэ нь протезийн чадварыг ихээхэн өргөжүүлдэг.

2015 он ирж байна. Өөр нэг загвар гарч ирэв - "i-Limb Quantum". Түүний функциональ байдал нь гайхалтай юм шиг санагддаг. 24 бариулаас гадна 12 ширхэгийг протезийн эзэн тохируулж болно. Энэ нь технологийн энэ салбарт гарсан нээлт байлаа.

Хамрах хүрээг сонгохын тулд протез эзэмшигчид гар утасны програмтай ажиллах хэрэгтэй хиймэл гар программчилдаг. Энэ загварын хамгийн гайхалтай зүйл бол хамрах хүрээг дохио зангаагаар хянаж, тохируулах боломжтой юм. Нэг чиглэлд дохио зангаа нь хүрэх хүрээг өөрчилдөг бол нөгөө талдаа үүнийг бэхжүүлдэг. Протез нь дохионы дөрвөн чиглэлд ажилладаг - энэ нь тав тухтай, ажиллахад хангалттай хиймэл гар удирдлага.


Touch Bionics компани нь YouTube дээр идэвхтэй ажиллаж, протез хийхтэй холбоотой сонирхолтой видеог байнга нийтэлдэг. Жишээлбэл, нэг видео нь хиймэл гараар хүн хэрхэн хоол бэлддэг талаар зориулагдсан болно.

Тус компани нь 2003 онд байгуулагдсан гэдгийг анхаарна уу. Түүний үндэс суурь 2003 онд тавигдсан. Нийтдээ 2015 онд тус компани 15 сая гаруй долларын орлого олжээ. Ихэнх худалдан авагчид Герман, Францаас ирсэн байна. 2016 онд тус компанийг Исландад худалдсан. Гүйлгээний зардал нь 27 сая хагас фунт байсан. Тэд буруу зохион байгуулалттай бизнесийн загвараас болж Touch Bionics-ийг зарахаар шийдсэн бөгөөд үүний улмаас компани ашиггүй болсон.

Компанийн шинэ эзэн Оссур шинэ хүнээс хол байна биник протезийн зах зээл дээр. Тус компани нь доод мөчдийн технологи дээр удаан хугацаанд ажиллаж байгаа бөгөөд асар их хэмжээний ажил хийдэг. Touch Bionics-ийн ачаар энэ нь шинэ түвшинд хүрэх болно.

Оттобок

Энэ бол Германы концерн бөгөөд эхний гуравт ордог. Энэ корпорацийн бүтээн байгуулалт манай улсад хүртэл хүрчээ.

Тус компани нь "MyoFacil2" шугамыг танилцуулж байна. Эдгээр нь миоэлектрик төхөөрөмж юм. Одоогоор тэдний үйл ажиллагаа хамгийн бага байна. Эдгээр технологи нь тохойноос доош гараа тайрсан хөгжлийн бэрхшээлтэй хүмүүст тохиромжтой. Доор бид ийм протезтэй хөгжлийн бэрхшээлтэй хүн гэрийн энгийн ажлыг шийдэж байгаа бичлэгийг нийтлэх болно. Гэртээ юмаа цэгцлэх, өглөөний цайгаа уух, ажилдаа машинаар явах гэх мэт түүнд хэцүү биш.

Ийм бүтээгдэхүүний өртөг хагас сая рубль хүрч болно. Та мөн 400 мянган үнээр протез олох боломжтой - энэ нь ямар хэрэглэгдэхүүн суурилуулсан, ямар компани зарахаас хамаарна.

Энэхүү загвар нь гар барих гайхалтай хурдтай - үзүүлэлтүүд 1 секундэд 300 миллиметр хүрч чаддаг. Протезийн тусламжтайгаар та жижиг хэсгүүдтэй ч ажиллах боломжтой. Сул тал байсаар л байна. Товчхондоо, бид бээлийтэй миоэлектрик "дэгээ"-тэй бөгөөд үүнийг технологийн оргил гэж хэлэх боломжгүй юм.


Байгууллага өөр нэг сонирхолтой технологитой - Микеланджело. Энэхүү загвар нь нийт долоон бариултай. Энэ нь хавтгай, жижиг зүйлтэй хялбар ажиллах боломжийг танд олгоно. Энэ загвар нь i-Limb-ийн маш сайн өрсөлдөгч юм.

Компанийн төлөөлөгчид ийм протезийн доод үнэ нь 2 сая рубль байна. Үүнээс гадна үйлчилгээний хугацаа 3 жил байна. Нэмэлт зардалд 6 сар тутамд нэгээс доошгүй удаа бээлий худалдаж авах орно. Хөгжлийн бэрхшээлтэй хүний ​​хожуулын өвөрмөц онцлогтой холбоотойгоор протезийн үнийг нэмж болно. Үүний үр дүнд загварын хамгийн сайн тохиргоотой үнэ нь 2,500,000 рубль хүрч чадна.

улмаас хиймэл гар ажилладаг шинэ систем"Аксон-Автобус". Үүнийг өмнө нь автомашины болон сансар судлалын салбарт ашиглаж байсан. Дараа нь компани протез бүтээх технологийг өөрчлөхөөр шийджээ. AxonWrist технологийг харгалзан нугасны үеийг ашигласан бөгөөд үүний үр дүнд хүн протезийг өчүүхэн ч таагүй байдалгүйгээр нугалж, эргүүлэх боломжтой болсон.

Хөгжлийн бэрхшээлтэй хүн протез хэрэглэснээс болж эрүүл мэндийн асуудал гардаггүй. Үүний эсрэгээр, загвар нь зөв байрлалыг хадгалах, нурууны муруйлтаас урьдчилан сэргийлэх боломжийг олгодог. Эцсийн эцэст хүн алхах явцад ч гэсэн бага зэргийн боловч шаардлагатай үйлдлүүдийг хийх боломжийг олж авдаг.Түүгээр ч барахгүй хиймэл эрхтэн нь алхах үед жинхэнэ гар шиг найгадаг тул нэлээд бодитой болсон. . Энэ нь бодит байдлын тухай биш, харин байрлалын тухай юм энэ тохиолдолдсөрөг нөлөө байхгүй, гэхдээ тайрах нь ихэвчлэн мууддаг.


Нэг нюанс бол дунд, индекс, эрхий хурууны ажиллагааг хариуцдаг хоёр мотор байдаг. Нөгөө хоёр хуруу нь бие даан биш харин нөгөө гурвын үндсэн дээр ажилладаг. Хурууны үзүүрт зөөлөн материал суурилуулсан бөгөөд ингэснээр эмзэг, жижиг зүйлтэй ажиллахад муудаж, эвдэрч гэмтэхгүй. Уг протез нь нийт 7 бариултай. Нээлттэй далдуу бариул байдаг.


Өдрийн цагаар хүн идэвхтэй протез хэрэглэсэн ч орой болтол дуусахгүй нь гарцаагүй гэдгийг тус компанийн төлөөлөгчид хэлж байна. Одоо дээд мөчнийхөөс илүү доод мөчдийн хиймэл эрхтэнүүд олширч байгааг тус компани мөн онцолжээ. Жишээлбэл, Орос улсад 7000 гаруй сайн загвар худалдаалагдаж байна.Биоэлектрикийн хувьд энд яг тоонэрлэхэд хэцүү. Одоогийн байдлаар "MyoFacil" загвар Орост тийм ч алдартай биш байна.


Орос дахь борлуулалтад ямар асуудал байгаа нь ойлгомжтой. Зах зээл оргил үеээсээ хол байна. Тус улсад хамгийн бага тооны мэргэжилтнүүд байдаг бөгөөд бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хомсдол үргэлж байдаг. Тиймээс зах зээлээс олдвол ийм протезийг хөгжлийн бэрхшээлтэй хэдхэн хүн л өөртөө худалдаж авдаг.

Бионик гар нь сул талуудтай

Зай

Ухаалаг гар утсыг идэвхтэй ашиглах өдөр бол түүний батерейны хүчин чадлын хязгаар гэдгийг бид бүгд мэднэ. Протез хийх технологи хэчнээн гайхалтай мэт санагдаж байсан ч дахин цэнэглэхгүйгээр нэг хоногоос илүү хугацаанд үйлчилдэггүй. Хүн өдрийн цагаар хиймэл эрхтэнтэй ажилладаг байсан ч шөнийн цагаар ердийн залгуураар цэнэглэх шаардлагатай болдог. Хэрэв хүн ихэвчлэн зам дээр аялах дуртай бол яах вэ? Та нэмэлт батерей худалдаж авахад мөнгө зарцуулах хэрэгтэй бөгөөд тэдгээр нь гаджетын батерей шиг хямд биш юм.

Ус бол дайсан - хиймэл шүд

Харамсалтай нь та протез өмсөөд сэлж чадахгүй. Шүршүүрт орохоосоо өмнө хиймэл гараа арилгах хэрэгтэй болно. Төхөөрөмжид чийг орохоос сэргийлж, түрэмгий орчинд өртөхгүйн тулд тусгай бээлий өмсөх хэрэгтэй. Мэдээжийн хэрэг, протезийн битүүмжилсэн орон сууц хийх нь тийм ч хэцүү биш юм. Ирээдүйд ийм загварууд гарч ирэх бөгөөд тэдгээрийг байнга арилгах шаардлагагүй болно. Зөвхөн засвар үйлчилгээний зориулалттай.

Хяналтууд үргэлж зөв ажилладаггүй

Хурдны хувьд хиймэл эрхтэнүүд зүгээр. Хэрэв та худалдаж авбал сайн загвар, дараа нь энэ нь ачааллыг даван туулах чадвартай болно жинхэнэ гарБи зүгээр л дийлэхгүй байна. Бүх зүйл гайхалтай юм шиг санагддаг, гэхдээ миоэлектрик мэдрэгч нь үргэлж зөв ажилладаггүй. Асуудал нь юуны түрүүнд тархи нь мэдрэгчийн ойролцоох булчинд тушаал илгээж, дараа нь мэдрэгч ажиллаж, командыг хөдөлгүүрт дамжуулдаг. Үүний дараа л дохио зангаа хийдэг. Бид юунд хүрч байна вэ? Протез хурдан ажилладаг боловч урвалын хурдны хувьд бүх зүйл гунигтай хэвээр байна.

Дашрамд хэлэхэд, доод мөчдийн протезийн хувьд бүх зүйл аль хэдийн урвалд орсон байна. Дахин хэлэхэд энэ бол Оссурын гавьяа юм. Ердөө 15 минутын дотор мэс засалчид хөл суулгаж болно. Учир нь тэдний ажил бол бусад мөчрүүдэд тусгай мэдрэгч суурилуулах явдал юм. Мөн урвалын хурд нь механик хяналт биш харин сэтгэцийн хяналтыг баталгаажуулдаг. Өөрөөр хэлбэл, протезийг булчин, мэдрэлд холбох шаардлагагүй. Дохио нь мэдрэлийн системд шууд очих бөгөөд энэ нь ажлын хурдыг маш сайн гүйцэтгэдэг.

Үнэ

Өмнө дурьдсанчлан, хөгжлийн бэрхшээлтэй хүн бүр хоёр сая рубль (эсвэл түүнээс ч илүү) таашаал авч чадахгүй. Тэгээд хэзээ үнийн бодлогоилүү их эсвэл бага хүлээн зөвшөөрөгдөх болно, төсөөлөхөд хэцүү.

Бион гар хэрхэн ажилладаг вэ 2017 оны 4-р сарын 23

8 настай Тилли анх удаа бионик гараа ашиглаж байна.

Яагаад ч юм би дэлхий дээрх шинжлэх ухаан ийм функциональ протезд хараахан хүрч чадаагүй байна гэж бодсон. Хэдийгээр...

Энэ яаж ажилдаг вэ?

Эдгээр протезийн талаар эндээс үзнэ үү

Саяхныг хүртэл хиймэл эрхтэн нь хүний ​​биед механик аргаар бэхлэгдсэн, мэдрэлийн системтэй ямар ч холбоогүй байсан. Тэд төмрийн үеийг нугалж чаддаг байсан ч хөдөлгөөн бүрийг гүйцэтгэхийн тулд эзэмшигч нь протезийнхээ үйл ажиллагааг ямар нэгэн байдлаар зохицуулах шаардлагатай байсан. санал хүсэлт. Ийнхүү тэр хүн хөлөндөө шалбааг байгаа тул түүнийг тойрон гарах шаардлагатайг, харин гартаа өндөгийг болгоомжтой авч, өндөг чанаж, эсвэл эсрэгээр гартаа багажаа чанга барих хэрэгтэй гэж дохио өгсөн. . Хүнд ийм байдлаар шинэ мөчийг удирдахыг заах шаардлагатай байв урт хугацаанд, мөн тушаалуудын багц нь нэлээд хязгаарлагдмал байсан тул нарийн моторт ур чадвар хүссэн зүйлээ орхисон.

Гэвч шинжлэх ухааны зөгнөлт зохиолчдын уран сэтгэмжээс урам зориг авсан эрдэмтэд хүний ​​мэдрэлийн системд механик гар бэхлэх гайхалтай зүйлийг хийж чаджээ.

Таслах

Гаргүй хүн хуруугаа хөдөлгөхийг хүсэх үед тархи нь холбогдох дохиог үүсгэдэг бөгөөд энэ нь мөчний булчинд хүргэдэг мэдрэлийн дагуу дамждаг. Гэхдээ гар байхгүй тул дохио нь "хоосон зай руу" ордог. Хэрэв бид хаа нэгтээ мэдрэлийн импульсийг "барьж", үүний үндсэн дээр өгөгдөлд дүн шинжилгээ хийж, боловсруулсны дараа робот гарыг удирдах командуудыг үүсгэвэл яах вэ? Чухам энэ замаар олон тооны шинжлэх ухааны бүлгүүд мэдрэлийн дохиог уншиж, хөдөлгөөн болгон хувиргадаг хиймэл эрхтэн бүтээхийг оролдож байна.

Америкийн Хьюстоны Их Сургууль, Райсын Их Сургуульд хуйхан дээрх электродуудыг ашиглан цахилгаан энцефалографи (EEG) ашиглан мотор мэдрэлийн дохиог бүртгэх туршилт хийсэн. Хэцүү зүйл бол EEG нь багц юм их хэмжээнийЯнз бүрийн дохио, тэдгээрийн дундаас мөчний хөдөлгөөнийг хянадаг хүмүүсийг тодорхойлох ажил нь өвсөн дотроос зүү хайхтай адил юм.

Гётебургийн (Швед) Чалмерсын технологийн их сургуулийн судлаачид NEBIAS консорциумын хамт олонтой (Европын хэд хэдэн их сургуулийн төсөл) өөр замаар явсан. Эрдэмтэд хүссэн дохио нь маш их чимээ шуугиантай байдаг арьсны гадаргуу дээр электродыг байрлуулахын оронд электродыг арьсан дор оёж, интерференцийн нөлөөг багасгахыг оролдсон. Гэхдээ хүн бүрийн физиологи нь хувь хүн бөгөөд хамгийн их дохио, дуу чимээний харьцаатай байхын тулд электродыг яг хаана байрлуулах ёстойг урьдчилан хэлэх боломжгүй юм.

Өөрөө суралцдаг роботууд

Одоогийн байдлаар бионик протезийг хянах хамгийн ирээдүйтэй арга бол хожуулын булчингаас цахилгаан потенциалыг унших явдал гэж үздэг - электромиографи (EMG). Ийм өндөр технологийн хиймэл эрхтэнүүд аль хэдийн лабораторийн хүрээнээс хальж, олноор үйлдвэрлэгдэж байна. Гэсэн хэдий ч өвчтөнд протезийг хэрхэн зөв ажиллуулахыг заах нь бэрхшээлтэй хэвээр байна.

Москвагийн Физик-Технологийн дээд сургуулийн хэрэглээний кибернетик системийн лабораторид тэд энэ асуудлыг шийдэхийг оролдож байна, өөрөөр хэлбэл протезийг командыг зөв ойлгоход "сургахыг" оролдож байна. хүний ​​тархи. Лабораторийн эрхлэгч Тимур Бергалиев тэргүүтэй MIPT-ийн оюутнууд болон аспирантуудаас бүрдсэн GalvaniBionix баг булчингаас цахилгаан потенциалыг уншихын тулд зөвхөн нэг хос электрод төдийгүй олон электрод ашигладаг. Энэхүү арга нь ашигтай дохионы түвшинг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэх, "өөрөө суралцах" алгоритмуудыг хэрэгжүүлэх боломжийг олгодог. Өөр өөр электродуудаас ирж буй дохионы хослол бүр нь гарны тодорхой үйлдэлтэй тохирч байгаа бөгөөд даалгавар нь шинэ импульс хүлээн авах үед систем нэвтрэх захидал харилцааны санг бий болгох явдал юм. " Програм хангамжтодорхой хүнд дасан зохицож, тархины командуудыг зөв таньж сурдаг" гэж Бергалиев тайлбарлав. "Бид прототип системийн ажиллагааг харуулж чадсан: мөчрийг тайруулсан хүн "булчингийн дохио" ашиглан курсорыг дэлгэцэн дээр хөдөлгөж чадна. Цаашид бид янз бүрийн дохионы хослолуудын бүртгэлийн давтамжийг шинжлэхэд машин сургалтын алгоритмуудыг ашиглахаар төлөвлөж байгаа бөгөөд энэ өгөгдлийг таних чадварыг сайжруулахад ашиглахаар төлөвлөж байна."

Тимур Бергалиев, Москвагийн Физик технологийн дээд сургуулийн хэрэглээний кибернетик системийн лабораторийн эрхлэгч, GalvaniBionix төслийн удирдагч:

“Хиймэл протезийг хянахын тулд бид хүний ​​хувийн онцлогт тохирсон технологийг хөгжүүлж байна. Хожуул дээр бид ихэвчлэн хийдэг шиг нэг хос электрод биш, харин хэд хэдэн электрод тавьдаг. Бид хэдий чинээ олон электрод хэрэглэнэ төдий чинээ сайн уу? Бид дүн шинжилгээ хийх дохионы илүү том дээжийг хүлээн авах болно. Тийм ээ, ийм байдлаар бид компьютерийн ажлыг ихээхэн хүндрүүлдэг, учир нь процессор олон дохиог шинжлэхэд илүү хэцүү байдаг. Гэхдээ энэ нь өвчтөний амьдралыг илүү хялбар болгодог."

Цахилгаан гар

Протез нь зөвхөн байгалийн жамыг сэргээх зорилготой цэвэр гоо сайхны (идэвхгүй) протезээс эхэлсэн. Гадаад төрхалдсан мөч. Гэсэн хэдий ч технологийн дэвшил нь хяналттай хөгжих боломжтой болсон янз бүрийн аргапротез.

Таталтын удирдлага нь хиймэл эрхтэн рүү хөдөлгөөнийг дамжуулах механик холбоосыг ашигладаг.

Электромиографийн хяналт нь гарны амьд үлдсэн хэсэгт булчин агших үед үүсдэг биоэлектрик потенциалыг уншихад суурилдаг.

Электроэнцефалографийн хяналт нь цахилгаан энцефалографи (EEG) -ээр дамжуулан тархины цахилгаан потенциалыг уншихад ашигладаг. Хуйхын гадаргуу дээр байрлуулсан мэдрэгчээс ирсэн дохиог компьютерээр тайлж, протезийг удирдах команд болгон хувиргадаг.

Электрон имплант ашиглан хяналт тавих - тархины бор гадаргад суулгасан электродууд, тэдгээрийн тусламжтайгаар кортикал мэдрэлийн эсийн үйл ажиллагааг бүртгэдэг.

Тэгэхээр ирээдүй аль хэдийн энд байна:

эх сурвалжууд

2016 оны тавдугаар сард 62 настай Крейг Пол Эверестийн оргилд гарчээ. Гурван жилийн өмнө Пол үе мөчний өвчнөөр шаналж, шатаар ч гарч чадахгүй байв. “Би өөрийнхөө чадварт эргэлздэг эсвэл хөгширсөн хүн болгонд харуулахыг хүсч байна. Хүсэл эрмэлзэл байгаа газар ялалт байдаг. Эверестэд авирсан нь миний хувьд гайхалтай аялал байсан” гэж Пол өөрийн блогтоо бичжээ. Паул хэд хэдэн нарийн төвөгтэй мэс засал, хоёр хиймэл өвдөгний үений ачаар уулчин болох боломжтой болсон. Мэргэжилтнүүдийн үзэж байгаагаар 2022 он гэхэд өвдөг, ташааны суулгац, протезийн зах зээл 33 тэрбум долларт хүрнэ. "Нууц" нь түүний хөгжлийн түүхийг өгүүлдэг.

Бионик протез

Бионик нь биологи, технологийг хослуулж, мэдрэлийн систем, мэдрэлийн эсийг судлах, хүний ​​мэдрэхүйг судлах, шинэ технологийн төхөөрөмжүүдийг бий болгодог. Энэ шинжлэх ухааны гол чиглэлүүдийн нэг нь хиймэл эрхтэн, суулгац бүтээхтэй холбоотой судалгаа юм. Цахим төхөөрөмж нь алдагдсан эрхтэн, мөчрийг харилцан үйлчилж орлуулдаг мэдрэлийн эсүүд. Тэдгээр нь хиймэл материалаар хийгдсэн боловч хүн өөрөө үүнийг ашиглан удирдаж чаддаг мэдрэлийн системзорилтот булчинг нөхөн сэргээх аргын улмаас. Үүний мөн чанар нь өмнө нь удирдаж байсан мэдрэлүүд, жишээлбэл, тайрсан мөчрийг үлдсэн булчинд холбож, протезийн электрон мэдрэгч рүү дохио илгээдэг.

Мөчрийг тайрсны дараа мотор мэдрэл нь хүний ​​биед үлддэг; мэс засалчид тэдгээрийг том булчингийн хэсгүүдэд холбодог - жишээлбэл, цээжний булчин, хэрэв бид тайрсан гарны тухай ярьж байгаа бол. Хүн хуруугаа хөдөлгөе гэж бодоход тархи нь дохио өгдөг цээжний булчин. Дохиог электродоор илрүүлдэг бөгөөд цахилгаан гарны доторх процессор руу утаснуудаар импульсийг хүссэн хэсэгт илгээдэг. Протез хөдөлдөг.

Хүнд электрон мөчрөөс мэдрэгдэх, дулаан, даралтыг мэдрэх боломжийг олгохын тулд мэс засалчид үлдсэн мэдрэхүйн мэдрэлийг цээжин дээрх арьсны хэсэгт оёдог бөгөөд энэ аргыг зорилтот мэдрэхүйг нөхөн сэргээх арга гэж нэрлэдэг. Протезийн мэдрэгч нь арьсны энэ хэсэгт дохио дамжуулдаг бөгөөд тэндээс тархи руу ордог бөгөөд өвчтөн өндөр температурыг мэдэрч байвал гараа буцааж татах боломжтой. Одоо компаниуд бионик мөчрийг нэвтрүүлэхээр идэвхтэй ажиллаж байна. 2013 онд тархи бүрэн удирддаг анхны бионик хөл гарч ирэв.

Бион өвдөг

Тэд 1990-ээд оноос бионик өвдөг бүтээх талаар бодож эхэлсэн. Блатчфорд протезийн хяналтын микропроцессор үйлдвэрлэж эхлэв өвдөгний үе, 1993 онд Ухаалаг протез нэрээр гарсан. 1997 онд Германы Отто Бок компани C хөлтэй хиймэл өвдөгний микропроцессорыг нэвтрүүлсэн. 2005 онд Исландын Ossur компани өвдөгний электрон модуль - Rheo Knee, жилийн дараа Power Knee хөдөлгүүртэй протезийг 60,000-аас 80,000 долларын үнэтэй хийжээ.

Статистикийн мэдээгээр 52.5 сая америкчууд үе мөчний өвчнөөр шаналж байна. Өвдөгний үе солих хагалгааны тоо өнгөрсөн жил 45-64 насны хүмүүсийн дунд гурав дахин өссөн байна. Түүнээс гадна тав дахь өвчтөн бүр үр дүндээ сэтгэл хангалуун бус байдаг. Өвчтөнүүд ихэвчлэн өвдөлт, байгалийн өвдөгнийхтэй адил мэдрэх чадваргүй гэж гомдоллодог. Протез үйлдвэрлэдэг компаниуд технологио сайжруулахаар тасралтгүй ажиллаж, байгалийн өвдөгнөөс ялгарах зүйлгүй суулгац суулгахыг хичээдэг. Канадын ConforMIS компани 3D принтер дээр шинэ өвдөг хэвлэхийг санал болгож байна. Ийм аргаар бүтээсэн суулгацын үнэ 4000 орчим доллар болно. Тус компанийн iFit Image-to-Implant платформ нь тухайн хүнд тохирсон суулгацыг тухай бүр хэвлэж, 70 минутын дотор суулгах боломжийг олгодог. Тус компани одоо таны нас ахих тусам өвдөж эхэлдэг биеийн бүх хэсгийг гуя, мөр, шагайны онцлогт тохирсон болгохоор ажиллаж байна.

Бионик гар, хөл

2012 онд ослын улмаас хөлөө тайруулсан америк иргэн Зак Ваутер бионик протез ашиглан Чикагогийн тэнгэр баганадсан барилгын ажиглалтын тавцан руу шатаар авирч байжээ. "Зак хөдөлгөөн хийхийг хүсэх үед тархи нь нугасны дагуу гэмтээгүй булчин руу импульс илгээдэг. Протез нь эдгээр импульсийг хянадаг электродуудыг агуулдаг. Онцгой компьютерийн программХүлээн авсан мэдээллийн кодыг тайлж, өвдөгөө нугалах, тэгшлэх, шагайгаа нугалах, сууж байхдаа гүйцэтгэхэд зориулж хиймэл эрхтэн рүү дамжуулдаг" гэж Чикагогийн их сургуулийн профессор Леви Харгров тайлбарлав.

Протезийн микрокомпьютер нь Воутерын гуянд бэхлэгдсэн 11 электродоос мэдээлэл цуглуулсан байна. Робот хөл нь цахилгаан импульс хүлээн авсан мэдрэлийн утас, тайрах үед америкийн шөрмөсийг оёж, тэд мөчний доод хэсэгт импульс дамжуулах чадварыг хадгалсан.

Технологийн дэвшилтэт протез бүтээх төслүүдийг хууль сахиулах байгууллагууд ихэвчлэн дэмждэг өөр өөр улс орнууд, үүнийг буцаах шаардлагатай хэвийн амьдралцэргийн ахмад дайчид. 2013 онд Чикагогийн Нөхөн сэргээх хүрээлэнгийн судлаачид тархины шууд удирддаг эхний хөлийг бүтээжээ. Зохион бүтээгчид АНУ-ын Батлан ​​хамгаалах яамнаас 8 сая ам.доллар босгосон бөгөөд ойрын таван жилд уг протезийг үнэ төлбөргүй туршиж үзэх боломжтой болно. Туршилт бионик протезЭнэ бол зүгээр л хөл тайрсан хүмүүс биш - 2013 онд жүжигчин, зохиолч Брент Роуз Gizmodo өгүүллэгт зориулж хиймэл хөл өмсөж, түүнд маш их таалагдсан. Бүтээгчид өөрсдийнхөө протезийг аль болох хямд буюу 20,000 орчим ам.долларын үнэтэй болгохыг хүсч байна.Энэ жил Жонс Хопкинсийн их сургуулийн эрдэмтэд хурууг нь тархиар удирддаг хиймэл гараа танилцуулсан бөгөөд уг бүтээн байгуулалтыг АНУ-ын департаментын дэмжлэгтэйгээр гүйцэтгэсэн юм. Батлан ​​хамгаалах агентлаг DARPA.

Levitation бионик өвдөгний аппаратыг бүтээгч Канадын Spring Loaded Technology компани Канадын Үндэсний батлан ​​хамгаалах яамтай гидравлик өвдөгний аппарат нийлүүлэх нэг сая ам.долларын гэрээ байгуулжээ. Уг төхөөрөмжийг байлдааны нөхцөлд турших зорилгоор цэргийнхэн ашиглах юм. Дараа нь тус компани Build Ventures венчур сангаас 1.9 сая доллар босгов. Тус компани уг бүтээгдэхүүнийг олноор үйлдвэрлэх гэж байгаа бөгөөд тамирчид болон фитнесс сонирхогчид өвдөгнөө гэмтэл, шаардлагагүй стрессээс хамгаалахын тулд худалдаж авах боломжтой болно. Indiegogo дахь олон нийтийн санхүүжилтийн кампанит ажлын эхний өдөр Spring Loaded Technology шаардлагатай хэмжээний 75,000 долларын талаас илүү хувийг цуглуулсан. Өвдөгний бэхэлгээний урьдчилсан захиалга 1,200 долларын үнэтэй байсан бол ирээдүйд үнэ нь 2,500 доллар болж өсөх болно.

Канадын өвдөгний бэхэлгээг гадаад араг яс гэж нэрлэж болно - алдагдсан функцийг сэргээх, булчингийн хүчийг нэмэгдүүлэх, хөдөлгөөний хүрээг тэлэх зориулалттай төхөөрөмж. SnapMunk энэ жил бичихдээ: "Эксоскетонууд нь цэргийн болон аж үйлдвэрийн салбарт шинжлэх ухааны уран зөгнөлтөөс бодит технологи руу шилжсэн. Тэд параплеги, булчингийн эмгэгтэй хүмүүст туслах болно. хөдөлгөөний эмгэгөдөр тутмын амьдралд."

Хамгийн дэвшилтэт Phoenix exoskeleton-ийг SuitX боловсруулж байна. Энэ нь ойролцоогоор 40,000 долларын үнэтэй байх бол түүний өрсөлдөгч ReWalk нь 77,000 долларын үнэтэй байдаг. 27 фунт жинтэй Финикс бол хамгийн хөнгөн экзоскелетуудын нэг юм. Протезийн үйл ажиллагааны параметрүүдийг Android аппликейшн дээр тохируулах боломжтой.

Өнгөрөгч онд Оросын “ExoAtlet” компани саажилттай хүмүүст зориулсан гадаад араг яс үйлдвэрлэдэг Москвагийн үрийн сан болон RVC Biofond-оос 16 сая рубль цуглуулжээ. Одоогоор тус компани туршилтын хувилбаруудыг үнэ төлбөргүй тарааж байгаа бөгөөд түүний гадаад араг яс нь гадаадынхаас хамаагүй хямд болно гэж төлөвлөж байна.

2021 он гэхэд гадаад араг ясыг оролцуулаад нөхөн сэргээх роботын зах зээл 1.1 тэрбум долларт хүрнэ гэж шинжээчид таамаглаж байна.

Туршилтууд

Code Conference 2016 дээр бизнес эрхлэгч Илон Маск хэлэхдээ: "Хүмүүс тархины бор гадартай холбоотой компьютер бүтээх хэрэгтэй. Эс бөгөөс бид роботуудаас оюуны хувьд маш дутуу болж тэдний тэжээвэр амьтан болно. Хүмүүс гэрийн мууртай харьцдаг шиг тэд бидэнд хандах болно."

Биотехнологийн компаниуд хиймэл эрхтэн, суулгац бүтээхээс гадна 3D хэвлэх эд эрхтнийг туршиж байна. Туршилтын хүрээнд насанд хүрэгчдийн үүдэл эсээс зүрх, судасны эдийг хэвлэх боломжтой болсон. 2015 онд Оросын 3D Bioprinting Solutions компани хэвлэсэн Бамбай булчирхайамжилттай суулгасан хулгана. Хүний 3D эрхтнийг мэс заслын нарийн төвөгтэй үйл ажиллагааг урьдчилан төлөвлөхөд улам бүр ашиглаж байна. Тийм ээ, хэдэн сарын өмнө Хятад эмч нарУрьдчилан хэвлэсэн зүрхний загварын ачаар есөн сартай хүүхдээ аварчээ. Америкийн Organovo нь элэгний эдийг аль хэдийн гаргаж авсан бөгөөд шинийг турших дээж болгон ашигладаг эмүр ашиг, хоруу чанар, гаж нөлөөний талаар.

Эрхтэнүүд байгаа учраас бүрэн эрхт эрхтнийг хэвлэх боломжгүй гэж скептикчид маргадаг нарийн төвөгтэй бүтэц. Дахин бүтээгдэх магадлал өндөр Бамбай булчирхай, байхгүй нарийн төвөгтэй системүйл ажиллагааны бүтээгдэхүүнийг зайлуулах суваг. Гэсэн хэдий ч эрсдэлийг хэрхэн бууруулахтай холбоотой олон асуулт байна.

НАСА-гийн биотехнологийн олон жилийн түнш Techshot-ийн ахлах эрдэмтэн 6-р сард тус компани 2024 он гэхэд үүдэл эс бүхий зүрх хэвлэхэд бэлэн байна гэж мэдэгджээ. 2015 оны сүүлээр Техшот өвчтөний өөрийн үүдэл эсээс цусны судас гаргах аргыг боловсруулсан бөгөөд энэ нь биологичдын цаашдын туршилтанд тусална гэж найдаж байна.

Хавтасны зураг: Питер Эндиг/EPA

Жүжигчин Анжел Жиффриа (Өлсгөлөн тоглоом: Элэглэгч Жей)

Манай гараг дээрх хүмүүсийн 15% нь биеийн үйл ажиллагаа, бүтцийн эмгэгтэй байдаг нь биеийн хөдөлгөөнд саад учруулж, нийгмийн амьдралд саад учруулж, жилд 50 сая гаруй хүн хөгжлийн бэрхшээлтэй болдог. Энэ асуудлаас үүдэлтэй шууд болон шууд бус алдагдал 6% орчим буюу 2015 онд энэ нь ойролцоогоор 4.4 их наяд доллар юм. Энэ нь 2008 оны Их хямралаас хойш дэлхийн эдийн засагт үзүүлж байсан жил бүрийн алдагдалтай харьцуулах боломжтой юм. Энэ нь Оросын жилийн ДНБ-ээс гурав дахин их юм.

Чанартай, ажиллагаатай протез нь эдгээр алдагдлыг мэдэгдэхүйц бууруулж чадах ч боломжтой хиймэл эрхтэнүүдийн дийлэнх нь Эдийн засгийн дээд сургуулийн судалгаанаас иш татан "Известия" сонинд бичсэн нь "муу дизайнтай, анхдагч, бага ажиллагаатай бүтээгдэхүүн" юм.

Баярлалаа орчин үеийн материал, Хөдөлгүүрийн тэнцвэртэй байрлал, мэдрэгчтэй хүч мэдрэгч, өндөр хүчин чадалтай батерей зэрэг нь хиймэл эрхтэн бүтээгчид өдөр тутмын ихэнх үйл ажиллагааг гүйцэтгэх чадвартай бионик гаруудыг бүтээж чадсан. Зарим загвар нь жинхэнэ гарт ойрхон байдаг - бугуйны үений уян хатан блок нь Микеланджелогийн бугуйг нугалах боломжийг олгодог бол бусад нь BeBionic гэх мэт шинжлэх ухааны уран зөгнөлт роботуудтай төстэй бөгөөд утасгүй удирдлагын ачаар 360-ыг нэмж чадсан. -зэрэг эргүүлэх функц. Гол сул тал орчин үеийн протезүнэ хэвээрээ л байвал.

BeBionic (RSLSSteeper компани)

BeBionic гарны хоёр дахь хувилбар нь сонирхолтой дизайн болон хүлээн авсан их хэмжээнийатгах. Компьютерийн хулганад зориулсан тусгай бариул гарч ирэв - хөгжүүлэгчид давхар товшилтоор хангасан. Мэдрэгч нь гарыг хэрэглэгчийн гарт байгаа объектын хэлбэрт тохируулах боломжийг олгодог.

BeBionic 3 аль хэдийн 2012 онд гарч ирсэн. Доорх видеон дээр Nigel Ackland гар нь янз бүрийн атгах чадвартайг харуулж байна.

BeBionic 3-аас 30%-иар жижиг хэмжээтэй, бионик гар нь 390 грамм жинтэй. Хурууны үзүүр дээр жижиг зүйлтэй ажиллах зориулалттай дэвсгэр байдаг. BeBionic Small-ийн анхны хэрэглэгч нь Их Британийн Ники Ашвелл байв.

“Бүрэн цэнэглэгдсэн үед хиймэл эрхтэнүүд өдрийн турш ажиллах болно. Орой унтахынхаа өмнө тэдгээрийг салгаж, зайгаа цэнэглэх хэрэгтэй" гэж BeBionic хэлэв. Энэ нь сул талуудын нэг юм - хүмүүс орондоо орохдоо төхөөрөмжийг зайлуулах ёстой. Ийм бионик гарны баталгаа нь нэг жил байдаг ч таван жил хүртэл сунгах боломжтой.

Гарны хуруу бүр өөрийн гэсэн мотортой бөгөөд төхөөрөмжийг өөрөө тэнцвэржүүлэх үүднээс байрлуулсан байна. Микропроцессор нь хуруу бүрийн байрлалыг хянадаг. Өдөр тутмын ажилд зориулсан нийт 14 бариул байдаг. Хэрэглэгч жишээлбэл, өндөг хагалах эсвэл нэг удаагийн аяга эвдэхгүйн тулд хурд, атгах хүчийг хянах боломжтой. Гар нь "автомат атгах" функцтэй - хэрэв процессор протезээс ямар нэгэн зүйл унах гэж байгааг ойлговол автоматаар атгах чадварыг бэхжүүлдэг.

Протезийг хөнгөн болгох материалд хөнгөн цагаан эд анги, BeBionic карбон файбер их бие орно. Үүний зэрэгцээ BeBionic 3 гар нь 45 кг хүртэл ачааг тэсвэрлэх чадвартай. Утасгүй өгөгдөл дамжуулахын ачаар хөгжүүлэгчид нэмэх боломжтой болсон сонирхолтой онцлог: Гар нь 360 градус эргэдэг.

Bionics-д хүрнэ үү

2014 онд i-Limb Revolution хувилбар гарч ирэв. Эдгээр төрлийн протез нь хоёр гартай хүмүүст энгийн бөгөөд энгийн мэт санагдах олон зүйлийг хийх боломжийг олгодог: чемодан болон витаминыг эмийн хайрцагт хийх, ууттай хүнсний зүйл барих, шүүгээний шүүгээ нээх, хоёр гараараа Лего угсрах, гутлын үдээс уях.

Бид гараараа юм хийхдээ бугуйгаа ихэвчлэн ашигладаг. Ихэнхдээ протез нь хиймэл гараараа энэ заль мэхийг давтахыг зөвшөөрдөггүй. Touch Bionics энэ асуудлыг хөдөлгөөнт хиймэл бугуйны тусламжтайгаар шийдэхийг оролдсон бөгөөд энэ нь гараа хоёр чиглэлд стандарт байрлалтай харьцуулахад 40 градусаар хөдөлгөх боломжийг олгодог.

2015 онд Touch Bionics илүү футурист боловч илүү ажиллагаатай гар болох i-Limb Quantum-ийг танилцуулсан. Энэхүү төхөөрөмж нь урьдчилан тохируулсан 24 бариултай бөгөөд өөр 12 бариулыг эзэмшигчдээ тохируулах боломжтой болсон.

i-Limb шугамын протезийн эзэд ашиглаж болно гар утасны програмбариулыг сонгох, тэдний хүчийг тохируулах, шинэ хөдөлгөөнийг програмчлах. Энэ протез нь байдаг гэдгийг анхаарах нь чухал юм хамгийн их тооЭнэ нийтлэлд үзүүлсэн бүх бариулуудаас. Зөвхөн энэ бионик гар нь дохио зангаагаар атгах өөрчлөх функцтэй: гар дөрвөн чиглэлийн аль нэг рүү шилжих үед програмчлагдсан бариул идэвхждэг.

Touch Bionics нь YouTube дээр сонирхолтой видеонуудыг байршуулдаг янз бүрийн зүйл, ямар хүмүүс протезгүйгээр болон протезтэй хийдэг. Жишээлбэл, i-Digits-ээр хоол хийх - хиймэл алга, хуруу.

2003 онд Шотландад байгуулагдсан Touch Bionics компани 2015 он гэхэд 15 сая долларын орлоготой байжээ. Ялангуяа Герман, Францад борлуулалт өндөр байсан. Исландын Оссур компанийг 2016 онд 27.5 сая фунтээр худалдаж авсан юм. Мэргэжилтнүүдийн үзэж байгаагаар энэ нь тийм ч амжилттай биш бизнесийн загвартай холбоотой байж магадгүй бөгөөд үүний дагуу компани үнэтэй, маш нарийн төвөгтэй төхөөрөмж үйлдвэрлэсэн.

Оссур бол бионик доод мөчдийн протезийн зах зээлд ноцтой тоглогч бөгөөд илүү том зах зээл юм. Touch Bionics-ийн тусламжтайгаар тэрээр протезийн салбарт өөрийн туршлагаа өргөжүүлсэн.

Оттобок

MyoFacil шугам нь даруухан функц бүхий миоэлектрик төхөөрөмж юм. Эдгээр нь тохойноос доош тайралттай хүмүүст зориулагдсан. Доорх видео нь хоёр гаргүй, ийм хиймэл эрхтэнтэй, өдөр тутмын энгийн зүйл хийдэг - тэр сахлаа хусдаг, шүдээ угааж, ороо засдаг, найз охинтойгоо өглөөний цайгаа ууж, хувцсаа индүүдэж, машин жолоодож байгааг харуулж байна.

“MyoFacil протез нь ойролцоогоор 400-500 мянган рублийн үнэтэй бөгөөд энэ нь протез суурилуулсан компани болон хэрэглээний материалаас хамаарна. Энэ бол анхан шатны түвшний энгийн төхөөрөмж” гэж компани хэлж байна.

Ийм гарыг барих хурд секундэд 300 мм хүрдэг. Протез нь жижиг, том хэсгүүдийг барих боломжийг олгодог.

Сул тал нь зөвхөн нэг бариултай байдаг. Энэ нь үндсэндээ бээлийтэй миоэлектрик "дэгээ" юм.

Компанийн дэвшилтэт хөгжил бол Микеланджело юм. Доорх видеон дээр хэн нэгэн Микеланджелогийн хиймэл гарыг i-Limb-тэй харьцуулсан боловч сүүлийнхийг дэмжсэнгүй. Микеланджело жижиг, хавтгай зүйлийг барих зэрэг долоон үндсэн бариултай.

Дууссан протез нь 2-2.5 сая рублийн үнэтэй бөгөөд энэ нь тохиргооноос хамаарна. Эцсийн эцэст, бүтээгдэхүүний ашиглалтын хугацаа 3 жил бөгөөд түүн дээрх бээлий нь зургаан сар тутамд солигдох ёстой. Та нэг бээлийтэй багц худалдаж авч болно, гэхдээ энэ нь хангалтгүй юм. Ийм хэрэглээний материал нь зардлыг нэмэгдүүлдэг. Нэмж дурдахад ажлын нарийн төвөгтэй байдал нь өртөгт нөлөөлдөг - энэ нь өвчтөний хожуулаас хамаарна "гэж компани хэлэв.

Энэхүү гар нь Axon-Bus систем дээр бүтээгдсэн бөгөөд технологийн үндэс нь сансар огторгуй, автомашины үйлдвэрлэлд бүтээгдсэн бөгөөд хожим Оттобок протез хийхэд тохируулсан юм. AxonWrist технологийн ачаар бугуйг нугалж, эргүүлэх боломжтой.

Протез хэрэглэх нь өвчтөнд зөв байрлалыг хадгалахад тусалдаг бөгөөд нурууг нь нэг талдаа муруйлтаас сэргийлдэг. Энэ нь өдөр тутмын үйл ажиллагаа болон алхах үед аль алинд нь чухал юм. Алхаж байхдаа тайвширсан нөхцөлд бионик гар нь байгалийн гар шиг аашилдаг - ганхдаг. Энэ нь байгалийн бус нөхөн олговортой хөдөлгөөнөөс үүдэлтэй байрлалд тайрах нөлөөг бууруулдаг.

Энэхүү протезийн хувьд хүний ​​гарын хурууны "алдаа" хэвээр байна: хоёр мотор нь эрхий, долоовор, дунд хурууны хөдөлгөөнийг хангаж, бөгж, жижиг хуруунууд нь тэдний ард хөдөлдөг. Хурууны үзүүр нь жижиг зүйлтэй ажиллах боломжийг олгодог зөөлөн материалтай.

Протез нь алгаа зэрэг долоон бариултай байдаг.

"Дүрмээр бол манай бүх бүтээгдэхүүн идэвхтэй ашиглагдах үед нэг цэнэглэлтээр дор хаяж нэг өдөр ажилладаг. Дээд мөчний зах зээл нь доод мөчний зах зээлээс бага байх нь дамжиггүй. Орос улсад энэ нь жилд 5-7 мянган протез хийдэг. Хэр их биоэлектрик байгааг хэлэхэд хэцүү. Хамгийн бага функц бүхий MyoFacil нь мөн үүнд багтдаг "гэж компанийн Оросын төлөөлөгчийн газраас мэдэгдэв.

Оттобокийн төлөөлөгч Оросын нөхцөл байдлын талаар асуухад "зах зээл нь бүрдэл хэсгүүд байхгүйгээс биш, харин хязгаарлагдмал тоо хэмжээийм бүтээгдэхүүн хийх чадвартай мэргэжилтнүүд."

Бионик гарны сул тал

Усны хамгаалалт дутмаг
Өөр нэг сул тал бол дүрмээр бол ийм төхөөрөмж усанд ажилладаггүй. Та тэдэнтэй усанд сэлж, шүршүүрт орж чадахгүй. Төхөөрөмжийн дотор шороо орохоос сэргийлэхийн тулд тэдгээрийг тусгай бээлийээр хамгаалах нь чухал юм. Магадгүй ирээдүйд бүрэн битүүмжилсэн биетэй бионик гарууд гарч ирэх бөгөөд энэ нь гараа маш ховор арилгах боломжийг олгодог - зөвхөн байнгын засвар үйлчилгээ хийхэд зориулагдсан.

Хяналтын хоцрогдол
Энэ нь хиймэл шүд удаан ажилладаг гэсэн үг биш юм. Заримдаа өндөр хурдтай байх чадвартай, тэд нэг бионик протез өмссөн хүний ​​хоёр дахь гарнаас илүү хүчтэй байж болно. Гэхдээ миоэлектрик мэдрэгч ашиглан хянах үед хэрэглэгчид хоцролттой тулгардаг: эхлээд тархи нь мэдрэгч дээрх булчинд тушаал дамжуулдаг, дараа нь мэдрэгч нь командыг мотор руу дамжуулдаг бөгөөд үүний дараа дохио өөрчлөгддөг. Тиймээс хариу үйлдэл нь хамгийн дээд хэмжээнээс хол байна.

Энэ асуудал, гэхдээ хиймэл хөлтэй, амжилттай

Орчин үеийн шинжлэх ухаан, анагаах ухаан нь өмнө нь тэдний сайн сайхан байдал, нийгэм дэх сэтгэл ханамжийг дээшлүүлэх ямар ч боломж байгаагүй өвчтөнүүдийн амьдралыг ихээхэн хөнгөвчлөх боломжтой. Энэ нийтлэлд бид орчин үеийн анагаах ухааны 6 гайхалтай техникийн ололтыг танилцуулах болно. Магадгүй энэ мэдээлэл танд хэрэг болох бөгөөд та өвчтөний амьдралыг илүү үйл явдалтай, эерэг, чөлөөтэй болгож буй технологийн дэвшлийн санал болгож буй шинэчлэлийн давуу талыг ашиглах боломжтой болно.

Бионик протез

Бион протезийн тухай дурдагдсан нь олон хүмүүст "Оддын дайн" кинотой холбоотой байдаг. Хиймэл гар нь жинхэнэ гар шиг ажилладаг, нүд нь "хардаг", тархи нь хүлээн авсан мэдээллийг "уншиж", чих нь бүх дуу чимээг хүлээн авдаг - энэ бол ийм протезийн бүх жагсаалт биш юм.

"Бионик" гэдэг үг нь "бионик" гэсэн үгнээс гаралтай бөгөөд энэ нь амьд байгалийн бүтцийг нөхөн сэргээх чадвартай техникийн төхөөрөмжийг ашиглахыг хэлдэг. Энэ салбарын нэг чиглэл бол хими, физик, биологи, кибернетик, электроник, навигаци гэх мэт олон шинжлэх ухааны үндсэн дээр бүтээгдсэн протез, суулгацыг бий болгох явдал юм. Тэд алдагдсан эрхтэн, мөчний үйл ажиллагааг сэргээх чадвартай.

Бион гар

Эдгээр протезийг бүтээхэд маш их цаг хугацаа, хүчин чармайлт шаардагддаг, учир нь хиймэл мөчийг бүтээхэд хүний ​​гар хийх чадвартай ийм нарийн хөдөлгөөнийг хийх нь хэцүү байдаг. Энэ нь хамгийн мэдрэмтгий мэдрэлийн төгсгөлүүд нь хурууны үзүүрт байрладаг тул хөдөлгөөний дээд зэргийн нарийвчлалыг хангадагтай холбон тайлбарладаг.

Одоогийн байдлаар эрдэмтэд хүний ​​гарны байгалийн чадварыг 100% хуулбарлаж чадаагүй байгаа ч хиймэл эрхтэний үйл ажиллагааг хэвийн дээд мөчдэд аль болох ойртуулах хэд хэдэн сонирхолтой оролдлого байдаг. Ийм бионик төхөөрөмжийг янз бүрийн компаниуд бүтээж байна.

i-LIMB протез

Эдгээр бионик зэвсгийг Touch Bionics үйлдвэрлэдэг бөгөөд анх цэргийн ахмад дайчдад зориулан бүтээжээ. Тэд объектыг барьж, барьж чаддаг, хуруу нь тус тусад нь хөдөлж, хэд хэдэн бүртгэгдсэн стандарт хөдөлгөөнийг давтаж чаддаг, объектыг шахах хүч нь янз бүр байж болно.

Протезийн үйл ажиллагаа нь гарны амьд үлдсэн хэсгээс био цахилгаан потенциалыг уншиж, бионик дээд мөчний цаашдын үйл ажиллагааг хангах програм хангамжийн төхөөрөмжид дамжуулдаг бичил цахилгаан төхөөрөмжийн шинж чанарт суурилдаг. Компьютерийн систем нь бүхэл бүтэн шугамстандарт хөдөлгөөн ба бариул.

Bebionic3 протез

Энэ төрлийн миоэлектрик протез нь i-LIMB бионик гартай төстэй. Тэрээр 14 янзын атгах, нөхөн үржихүйн хөдөлгөөн хийх чадвартай янз бүрийн үйлдэл. I-LIMB протезийн нэгэн адил энэхүү бионик гар нь өөрчлөлтийн шатандаа байгаа бөгөөд түүний дараа жинхэнэ дээд мөчрийг бүрэн орлуулах боломжтой.

Чалмерсын Технологийн Их Сургуулийн Био зэвсгийн төсөл

Эрдэмтэд хөгжлийн бэрхшээлтэй хүний ​​нэг хэсэг нь миоэлектрик, хэсэгчлэн мэдрэлийн системээс ажиллах чадвартай биопротез бүтээж чаджээ. Тархины үйлдвэрлэсэн био цахилгаан дохиог унших чадвартай электродуудыг өвчтөний гарт суулгаж болно. Үүний дараа дохионууд нь компьютерийн төхөөрөмжид орж, систем нь тэдгээрийг хөдөлгүүрийг удирддаг импульс болгон дахин чиглүүлдэг. Үүний үр дүнд био гарны эзэн бүх хуруугаа нэгэн зэрэг удирдаж, хуруугаа тус тусад нь хөдөлгөж чаддаг.

Бионик протезийн энэ загварыг бүтээгчид энэхүү био гарыг сайжруулахаар ажиллаж байна. Тэдний хүсэл эрмэлзэл нь зөвхөн тархины үйлдвэрлэсэн мэдрэлийн дохиогоор удирдагдах хиймэл дээд мөчийг бий болгоход чиглэгддэг.

Мэдрэл судлаач Эндрю Шварц боловсруулсан

Энэхүү хөгжлийн ачаар бүх биеийн хөдөлгөөнийг бүрэн алдахад хүргэсэн хүнд мэдрэлийн эмгэгээр өвчилсөн саажилттай эмэгтэйн гарны хөдөлгөөнийг сэргээхэд чиглэсэн мэс засал хийх боломжтой болсон. Түүний тархинд био гарыг удирдах чадвартай электродуудыг суулгасан байна.

Шинэ биопротезийн гарны прототипийн мэдрэгчтэй дохиог хиймэл хуруу, бугуй, далдуу модны үзүүрт суурилуулсан тусгай мэдрэгчээр дамжуулдаг. Энэхүү шинэлэг зүйл нь хүнийг зөвхөн хиймэл эрхтэний байршлаас гадна шахаж буй эд зүйлсийг мэдрэх боломжийг олгодог. Хэдийгээр эдгээр мэдрэмжүүд боломжгүй юм бүрэн дүүрэнХүний байгалийн мэдрэмжтэй харьцуулж, суулгацын материал нь хүний ​​биед нэг сараас илүүгүй хугацаанд үлдэх боломжтой. Гэсэн хэдий ч хамгийн тохиромжтой бионик гарыг бий болгох эхний алхамууд аль хэдийн хийгдсэн.

Бион хөл

Бион хөлийг бүтээх нь хиймэл гар бүтээхээс илүү хялбар ажил боловч эрдэмтэд байгалийн аналогт бүрэн ойртож чадаагүй байна. Ийм ажил идэвхтэй хийгдэж байгаа бөгөөд хэдэн жилийн турш эрдэмтэд доод мөчдийн хэд хэдэн амжилттай бионик протез бүтээж чаджээ.

Вандербилт их сургууль зохион байгуулдаг хүнд ажилхөл, өвдөгний мотор дээр ажилладаг. Ийм бионик хөлний чадварыг анх мэдэрсэн хүн бол акултай шүргэлцсэний улмаас нэг мөчөө алдсан 23 настай оюутан Крейг Хатто юм. Түүний алхалтын талаархи видео материалд дүн шинжилгээ хийх нь залуу хүн маш сайн хөдөлж чаддаг гэсэн дүгнэлт гаргах боломжийг олгодог. янз бүрийн гадаргуу. Түүний доголон нь бага зэрэг мэдэгдэхүйц бөгөөд Крэйг 14 км замыг өөрөө алхаж чадсан. Протез нь хамгийн их хариу үйлдэл үзүүлж чаддаг хамгийн бага өөрчлөлтүүдЭнэ нь гайхалтай компьютер, програм хангамжаар тоноглогдсон тул замын хөдөлгөөний нөхцөлд.

Вандербилтийн их сургууль болон Чикагогийн хүрээлэнгийн нөхөн сэргээх төвийн эрдэмтдийн хийсэн өөр нэг амжилттай бүтээн байгуулалт бол Зак Ваутерын бионик хөл байв. Түүний техникийн чадварын ачаар тэрээр 103 давхар тэнгэр баганадсан барилгад бие даан авирч чадсан юм. Энэхүү бионик хөлний загварын онцлогийн нууц нь протезийг тархинаас илгээсэн дохиогоор удирдаж, хөлний мэдрэлийн төгсгөлүүдтэй холбогддогт оршдог.

Дээрх бионик протезүүдээс гадна хиймэл доод мөчрүүдийн бусад зохистой хөгжил бий. Тэдний нэг нь Тибион биолег юм. Түүний загвар нь байгалийн хөлний араг ясны параметрүүдэд аль болох ойр байдаг. Энэхүү хөгжил нь хөдөлгөөнгүй болсон өндөр настай өвчтөнүүдэд зориулагдсан юм доод мөчрүүд(жишээлбэл, тархины цус алдалтын дараа).

Сонсголын аппарат

Сонсголын эрхтэнд суулгасан дунгийн суулгацыг мөн бионик протез гэж үзэж болно. Эдгээр нь микрофон, дууны процессор, аудио дохио дамжуулагчаас бүрдэх төхөөрөмжүүд бөгөөд тэдгээрийг үс эсвэл арьсанд бэхлэх замаар засах боломжтой. Энэ төхөөрөмжид багтсан хүлээн авагчийг өвчтөний арьсан дор суулгаж, хэд хэдэн электродуудыг суулгадаг. мэс засалсонсголын дунгийн дотор.

Энэ төрлийн төхөөрөмжийг удаан хугацаанд зохион бүтээсэн: анх 1951 онд суурилуулсан. Анхны дунгийн суулгацыг 1978 онд суулгасан. Энэ нь Мельбурн хотод бүтээгдсэн бөгөөд хүнд хэлбэрийн мэдрэхүйн сонсголын бэрхшээлтэй хүмүүст ашиглагддаг. 2000 он гэхэд энэхүү хөгжлийн ачаар эрдэмтэд олон мянган өвчтөн, тэр дундаа нэг нас хүрээгүй хүүхдүүдийн сонсголыг хэсэгчлэн сэргээж чаджээ. Одоо ийм ажиллагааг Орост хийж болно.

Хиймэл зүрх

1950 оноос хойш анхны туршилтуудыг хийж эхэлсэн хиймэл зүрх. Ийм бионик протезийг анх 1982 онд суулгаж байжээ. Жарвик-7 - үр дүн Шинжлэх ухааны судалгааДоктор Ярвиков - хоёр өвчтөнд шилжүүлэн суулгасан. Дараа нь тэд өвчтөнүүдийн амьдралыг богино хугацаанд ч гэсэн уртасгаж чаддаг тул амжилттай гэж тооцогддог байв. Тэдний нэг нь шилжүүлэн суулгасны дараа 112 хоног, хоёр дахь нь 620 хоног амьдрах боломжтой байв.

Байгалийн зүрхийг хиймэл зүрхээр солих олон оролдлого нь эрдэмтдийг донороос зүрх шилжүүлэн суулгах шаардлагатай хүмүүсийг амьд байлгах түр зуурын хувилбар болох загварыг бий болгоход хүргэсэн. Одоогоор ийм бионик зүрхэнд дараах хоёр төхөөрөмж багтаж байна: SynCardia түр зуурын нийт хиймэл болон AbioCor солих зүрх. Эдгээр бүтээн байгуулалтуудын дунд тэргүүлэгч нь SynCardia түр зуурын нийт хиймэл зүрх байв, учир нь хоёр дахь хувилбарыг анх суулгасан нь бүтэлгүйтсэн юм.

Хиймэл зүрх шилжүүлэн суулгах мэс засал хийх үед өвчтөнд төхөөрөмжөөс татгалзах зэрэг эрсдэл гарч болзошгүй. Энэ нь кардиопротезийн психопатологийн хам шинжийн улмаас үүсдэг бөгөөд хавхлагын үйл ажиллагаанд өвчтөний анхаарлыг хэт их төвлөрүүлж, шинж чанар дагалддаг. сонсогдохуйц дуу чимээ. Үүний үр дүнд өвчтөнүүд дуу чимээний энэ хослолоос айж, тэдний дотор гадны механизм байгааг мэдэрдэг.

Бион нүд

Хамгийн гайхалтай бионик протезүүдийн нэг нь хиймэл нүд гэж тооцогддог. Түүний ажлын нарийн төвөгтэй байдал нь байгалийн харааны эрхтэний нарийн бүтэцтэй зөвтгөгддөг.

Аргус II

Argus II гэх мэт төхөөрөмжийн үйл ажиллагааны зарчим нь нүдний алимны хэсэгт антенн суурилуулах, камертай, компьютерт холбогдсон тусгай нүдний шил дээр суурилуулах явдал юм. Үүссэн харааны дохиог камерт бичиж, компьютерийн төхөөрөмж рүү боловсруулдаг. Боловсруулсны дараа түүнийг хүлээн авагч руу шилжүүлж, амьд үлдсэн эсийг өдөөдөг электрод руу илгээдэг оптик мэдрэлболон торлог бүрхэвч.

Argus II нь 60 электродтой бөгөөд тэдгээр нь өвчтөнд объектын хэлбэр, тойм, өнгийг ялгах, том үсгийн хэмжээг мэдрэх боломжийг олгодог. Ийм төхөөрөмж харааг бүрэн сэргээх чадваргүй байгаа ч түүний хэрэглээ нь хүн орон зайн чиг баримжаа олж авах, илүү бүрэн нийгэмших боломжийг олгодог.

Био-торлог бүрхэвч

Энэхүү хиймэл нүд нь 576 пикселийн мэдрэгчийг агуулдаг бөгөөд үүнийг торлог бүрхэвчинд суулгаж, холбодог. оптик мэдрэл. Бионик протез нь пикселийн өгөгдлийг цахилгаан импульс болон тархи болгон хувиргадаг. Bio-Retina тусгай нүдний шилээр ажилладаг бөгөөд нарны зайгаар ажилладаг мэдрэгч төхөөрөмж дээр хэт улаан туяаны дүрсийг тусгадаг.

Бион миокарди

Энэхүү бионик протезийг Израилийн эрдэмтэд бүтээсэн бөгөөд зүрхний өвчнөөр шаналж буй олон хүнийг донороос зүрх шилжүүлэн суулгахыг хүлээж нас барахаас сэргийлж чадна. Хөгжүүлэгчид амьд миокардийн эдийг наноэлектроник болон полимер материалаар нэгтгэж чадсан. Үүний үр дүнд үүссэн "зүрхний засварууд" нь энэ амин чухал чухал гэмтсэн хэсгийг солих боломжтой болгодог чухал бие. Эрдэмтэд ийм биопротез нь өвчтөнийг шаардлагатай шилжүүлэн суулгахад бэлтгэхээс гадна зүрхийг эмчлэх боломжтой гэж үзсэн.