Bionické protézy: zařízení, instalace, princip provozu. Bionic končetiny

Když člověk ztratí končetinu, nejdůležitější ze svého snu - cítit ruku nebo nohu znovu. A ne jen cítit, a provádět všechny pohyby končetin jsou k dispozici ke zranění nebo nemoci: vzít šálek, šněrovací boty, jít s podporou na obou nohou. Získat ztracené příležitosti umožňuje bionické protézy, nebo složité zařízení, zatažení nervových impulsů.

Jak tam byly „chytré“ protézy?

Prototyp „Live“ protézy vymyslet a popsat science fiction. Je to ve svých dílech nahradit ztracené bitvy v ruce, nohy, oči a srdce přišel mechanické asistentů lepších životních orgánů. Nejznámějším příkladem - Terminator Cameron, který převzal od muže jen zdání.

Málokdo ví, že prototyp moderního protézy sahá až do 19. století, kdy dřevěná noha vložena do kovové misky, aby spodní část mobilu. Ale v 20. století, tyto primitivní zařízení nahrazena bionické protézy, vytvořenou na křižovatce několika věd: medicína, strojírenství, elektroniky a bionice.

Vědci z různých zemí zpochybnila prvenství v této věci, ale faktem je, že první funkční bionické ruky protéza byla prezentována na ortopedické výstavě v německém Lipsku v roce 2010. Za několik málo let uplynulo od této události, obrovské množství protézy byly vyvinuty ve světě ruce, paže, chodidla, nohy, a dokonce i tlapky psa.

Co je bionika?

Je to věda, která studuje přírodu a možnost převést principy živých bytostí v průmyslových analogy. Technici špionáž myšlenky z přírody a dát je do svých zařízení a struktur. V tomto smyslu je bionické protézy - klesnout pouze v kbelíku. Tak, všechny známé Velcro stačí zkopírovat způsob pohybu lopuchu semena. Přísavky jsou půjčil si od pijavic. Při projektování ponorky vzal vzorek žížala - má všechny „přihrádky“ autonomní. Neuvěřitelně těžký kov prolamované Ostankino a Eiffelovy věže - to je mnohokrát větší verze lidské kortikální kosti. kovová vazba, který všichni tak obdivují - kopii struktury kostí, které v sobě spojuje pevnost a pružnost.

Video: Biomechanické předloktí protézy

Dokonce i vícepodlažní budova, ve které oba žijí tak rozdílné rodiny, zkopírovat z plástve. Myšlenka života různých lidí v „buněk“ pod jednou střechou s běžnými komunikace kopírovat režim bee rodinný život.

Bionic provedení je v mnoha věcech kolem nás: pneumatik, letadel, kamer, vodní skútry a nejběžnější kloubu.

Jak jednoduchý bionické protézy?

Po poranění nebo onemocnění v amputované končetiny. Zbývající pařez pochází z různých tkání: kůže, svalů, kostí, cév a nervů. Chirurg během operace zobrazí zachována motorické nervy ve zbývající hlavní sval. Po zhojení rány může přenášet nervové signál motoru. Tento signál přijímá snímač namontovaný na protézy. V procesu vnímání nervového impulsu šlo o složitý počítačový program.

Proto je bionické protézy může provádět pouze ty činnosti, které jsou vysvětleny v programu: vzít lžíce, vidličky, nebo míč, stiskněte a tak dále. Ve srovnání s žádnými končetinami možností i omezeného počtu dopravy - obrovský pokrok. Nicméně, i ten nejlepší a nejmodernější bionické protézy ještě nemohou splnit všechny malé a přesné pohyby, které jsou schopny se z obývacího končetiny.

Jak je nervový impuls z mozku do protézy?

Abychom pochopili, jak se bionické protézy, je třeba připomenout, normální lidskou fyziologii.

Pohyby, které jsme během dne dělat mnohokrát, se nazývají automatické. Šplhat, výlet na WC, mytí, čištění zubů, oblékání - všechny bez myšlenky Nemáme námitky. Tělo dělá vše, co je nezbytné, protože pokud by samo o sobě. Ale ve skutečnosti, na začátku jakéhokoliv pohybu - si. To znamená, že nejprve si myslíme, že je třeba čistit si zuby, aby kávu, obléknout. Mozek vysílá signály do svalů, které jsou zapojeny do pohybu. Sval mohou relaxovat nebo zmenšit pouze v mozku signál. Ale tento proces pokračuje tak rychle a hladce, neměli jsme čas si uvědomit, co se děje. V případě, že protézy obtížnější: za prvé, je signál z pohybového čtení elektrodou umístěnou vedle nervu o-svalu, a poté odeslána do procesoru uvnitř protézy. Tento proces je také velmi rychlý, ale rychlost plnění akcí stále nižší než životní končetin.

Umělé lidské „náhradní díly“

Od první bionické protézy, byl předložen věda pokročila. V případě, že první modely byly těžkopádné, vyžadují spínače a mohl vykonávat pouze nejjednodušší pohyby, moderní design lze jen stěží nazvat protézy. Tento elegantní strojírenských výrobků, jako by sestoupil z obrazovky futuristických filmů.

Video: Paralіzovany Brit postavení іnvalіdnogo krіsla, schobi vіdvesti donku pid vіnets

Protéza je naprosto jako zdravou rukou, mohou psát, držet příbor, řídit auto, nebo vejce. Dokonalosti pohybu někdy používá člověka vlastní tkáně z jiných částí těla - nohy, např.

Nápady z budoucnosti

Inženýři a vědci ve svých fantaziích neodolatelné. Takže vědci byli dokonce schopni „obcházet“ poškozenou sítnici, která vysílá obrazy okolní rovnou do zrakový nerv. Ten člověk slepý kvůli zranění, zatímco bezpečnost zrakového nervu může počítat s tím, že opět vidět jeho rodný osobu nebo krásný východ slunce.

Již nyní existují zařízení, která zlepšují funkci mozku. Takže, s třesoucí se obrna nebo Parkinsonovou chorobou mohou být spravovány pomocí implantovaných elektrod.

Lidé, kteří se stali imobilní kvůli ochrnutí, implantaci elektrody přímo do mozku, takže mohou fungovat umělá paže a nohy. Pro muže, který je zcela závislý na ostatních, samoobslužná - nevýslovné radosti.

Otázka implantovaný pod kůži čipy, které mohou nahradit klíče, platební karty a občanský průkaz ve stejnou dobu.

A to, co máme?

Nejznámější společnost vyrábějící bionické protézy v Rusku - Moskva je protetická a rehabilitační centrum. Zde sbírat protézy moduly, použité výrobky jsou Německo, Island a Rusko.

Protéza každý člověk má individuální rysy. Tato úroveň amputace a hmotnost a výšku, a povolání, zejména chůze a malé pohyby, věku. To používalo mnoho self-vzdělávacích modulů. To se přizpůsobí nejen na osobu na protézy protézy, ale i na člověka. Self-learning modul je vybaven vestavěným v oblasti umělé inteligence, pamatuje zejména chůzi a pohyb trasu. Modul „učí“ nejen šířku kroku a konečný náklad, ale také ukládá počet a výšky schodů, výmoly a jímek na silnici. Moduly replikovat akci mozku, který připravuje krok nebo jiný pohyb.

Kolik je „živá“ protéza?

Stálo bionické protézy až vysoká a může dosáhnout v těžkých případech milionů rublů. Nicméně návrat do normálního života je obtížné vyhodnotit materiální základnu. Ve skutečnosti, instalace bionické protézy - jediná možnost pro osoby se zdravotním postižením vrátit se do normálního života: vybudovat a realizovat plány na podporu rodiny, sledují profesních špiček.

Nejdůležitější věc - je vrátit do společnosti zdravých a doufal, že lid. Lidé s „živým“ protéz i nadále vést normální život, tanec a dokonce i přijímat sportovní ocenění. To znamená, že protéza se stává součástí člověka, takže je obtížné rozlišit akce živě na svých bionické svalů analogy.

Protetika: Fáze rozvoje

Ve srovnání s konvenčním bionické ruky protézu - skutečný průlom. Více nedávno, člověk, který ztratil kartáč, mohl spoléhat pouze na dvou možnostech: mezi ulna a poloměrem tvořen klapkou, aby člověk mohl zachytit velké objekty nebo na pařezu připojil háček. A pak, a další byl nešikovný a maloestetichno. V současné době, a to i tvorba pahýlu v rámci budoucího protézy začíná na operačním sále. Od prvních dnů po operaci s dotčeným pracovním protetik, pomáhá vybrat nejlepší kombinaci dílů. Stump tvořeny a vyškoleni, jako součást budoucího protézy maximálně přizpůsobené zbývající kapacitě. S styku s kůží jemnou manžety silikonu se zabudovanými čipy. Odíráním od moderních protéz nestane. Program je určen pro každý výrobek individuálně, v závislosti na tom, co člověk je v záběru. Úkol - maximální obnovení funkce.

Podpora pro osoby se zdravotním postižením

Muž, který přišel o končetinu, bez výjimky projde zdravotní a sociální zkušenosti. Současně se zřízením skupina postižení pro každý program sociální rehabilitace. Rehabilitace zahrnuje použití především technické prostředky s cílem usnadnit návrat osoby do práce. Všechny bionické končetiny jsou zahrnuty do povinného seznamu takových technických prostředků. Člověk má volba v rámci rehabilitačního programu pro získání hotového výrobku, nebo si ji koupit na vlastní pěst a poté obdrží peněžní náhradu. Výše odškodnění se vypočte na průměrné náklady na podobnou protetických výrobků.

Co vývojáři pracují?

Moderní bionické protetická ruka dokonale provést jemné pohyby, ale osoba neobdrží od nich ty pocity, které jsou zvyklí. To znamená, že protéza může být hladil lidské vlasy, ale nemůžete cítit teplo a jemnost vlasů na pokožce hlavy. Totiž odstranění tohoto nedostatku vědci dnes. Specialisté naučili spojovací kost s titanu a senzory snímá pohyby a jsou spojeny přímo s živým nervem. To znamená, že bionické paže plně nahrazuje život, a osoba dostane hmatové vjemy který jí byl zbaven po mnoho let. Přímé spojení nervů a svalů s technickým zařízením, výrazně zvyšuje rychlost pohybu, a to přiblížením k přirozené.

Co součásti bionické nohy?

Moderní bionické noha protéza obsahuje několik povinné prvky, jako jsou například:

• silikonová manžeta s integrovanými senzory;
• podpora - titan tvar tyč holenní kosti;
• mikrodvizhkami závěs modul a procesor;
• Umělá inteligence jednotka, která zpracovává všechny příchozí signály.

Nejnovější modely zubní náhrady předních německých firem mají speciální povrchovou úpravou, velmi podobný kůži. Syntetická useň má dvojí účel: chránit součásti protézy před vlhkostí a provádí kosmetické funkci. Protéza potažený nelze odstranit, přičemž s sebou sprchu a projít kaluží.

S trochou fantazie

Dnes žijí na stejné planetě s námi několik lidí, kteří mají 2 nebo dokonce 3 bionické protézy současně. Vynalezli syntetickou kůží, která mění tuhost. Vynalezl exoskeletons pomoci ochrnutí lidé chodí. Vytvořených produktů, řízené myšlení. Experimenty jsou prováděny na růst nerv v mikrokanálků. Teoreticky den je blízko, když to bude možné pěstovat nervů požadovanou délku. Vědci se snaží, aby rozmazání hranice mezi volně žijících živočichů a technickým zařízením. Počet přesunech bionické protézy, se neustále zvyšuje, a jejich složitost zvyšuje.

To vše dává velkou naději, že lidé budou silnější než nemoc.

Protetické končetiny stává rutinní procedura, která se vrací člověka k normálu. Tam může přijít den, kdy jakákoliv část lidského těla může být nahrazen umělým. Alespoň si chcete věřit.