Bionic протеза: устройство, монтаж, принцип на работа. Bionic протеза

Когато човек губи крайник, най-важната от мечтата си - да се чувствам ръката или крака отново. И не само се чувстват, и извършва всички движения на крайниците на разположение на нараняване или заболяване: вземат чашата, събувате обувките, да отидат с подкрепата на двата си крака. Да си възвърне загубените възможности позволява бионични протези, или комплексно устройство, прибиране на нервните импулси.

Като има "умни" протези?

Прототип "на живо" протези излезе и описват научна фантастика. Тя е в техните дела, за да замени изгубените битки в ръцете, краката, очите и сърцето дойде механични помощници работят по-добър жизнен органи. Най-известният пример - Терминатор Камерън, който взе от мъжа само на външния вид.

Малко хора знаят, че прототип на съвременната протеза датира от 19-ти век, когато един дървен крак поставена в метална купа, за да направи по-ниска част от мобилен телефон. Но през 20-ти век, тези примитивни устройства заменят бионични протези, създаден на кръстопътя на няколко науки: медицина, инженерство, електроника и бионика.

Учени от различни страни оспори първенството по този въпрос, но факт е, че първият функциониращ бионична ръка протеза беше представен на ортопедични изложба в германския град Лайпциг през 2010 година. В са минали само няколко години след това събитие, огромен брой протези са разработени в света, дланите, ръцете, стъпалата, краката и дори лапи на кучето.

Какво е бионика?

Това е наука, която изучава дивата природа и възможността за прехвърляне на принципите на живите същества в индустриалните аналози. Инженерите шпиониране идеи от природата и ги е пуснал в своите устройства и структури. В този смисъл, бионична протеза - пуснете само в кофата. По този начин, всички известни велкро просто копирайте пътя на движение на семена от репеи. Suckers са заимствани от пиявици. При проектиране подводници взеха проба от земен червей - тя разполага с всички "отделения" автономно. Невероятно трудно метална ажурна Останкино и Айфеловата кула - тя е много пъти по-голяма версия на човешкото кортикална кост. метална тъкан, която всички толкова се възхищаваме - копие от костната структура, която съчетава здравина и гъвкавост.

Дори многоетажна сграда, в която и двамата живеят толкова различни семейства, копиран от медена пита. Идеята за живота на различни хора в "клетки" под един покрив с общи комуникации режима на копиране пчелен семейния живот.

Bionic изпълнение е в много неща около нас: автомобилни гуми, самолети, камери за наблюдение, плавателни съдове и най-често срещаната става.

Как един прост бионична протеза?

След нараняване или заболяване по време на крайник ампутиран. Останалите пъна е от различни тъкани: кожа, мускули, кости, кръвоносни съдове и нерви. Хирургът по време на работа се показва най-запазена моторни нерви в останалата голям мускул. След заздравяване на раната може да предава сигнал двигателните неврони. Този сигнал получи сензор, монтиран на протезата. В процеса на възприемане на нервни импулси, участващи сложна компютърна програма.

Ето защо, бионична протеза може да изпълнява само онези действия, които са написани в програмата: вземете лъжица, вилица или топка, натиснете и така нататък. В сравнение с дори крайници, възможността за още по ограничен брой трафик - огромен напредък. Въпреки това, дори най-добрите и най-напредналите бионична протеза все още не може да изпълни всички малки и прецизни движения, които са в състояние на живот крайник.

Как нервния импулс от мозъка към протезата?

За да се разбере как бионични протези, е необходимо да се напомни за нормална човешката физиология.

Движенията, които правим много пъти през деня, се наричат автоматични. Качи се, екскурзия до тоалетна, перална, миене на зъбите, да се облича - всички не мисли, че нямаме възражения. Тялото прави всичко, което е необходимо, тъй като, ако само по себе си. Но в действителност, в началото на всяко движение - помисли си. Това означава, че за пръв път ние мислим, че трябва да си миете зъбите, да направи кафе, да се облече. Мозъкът изпраща сигнали до мускулите, които участват в движението. Muscle да се отпуснете или свие само в мозъка сигнал. Но процесът върви по-бързо и гладко, ние не разполагаме с време, за да осъзнае какво се случва. В случай на протеза по-трудно: първо, на сигнала на движение четене електрод поставен в непосредствена близост до по-мускулната нерв, а след това изпраща на процесора във вътрешността на протеза. Този процес също е доста бърз, но скоростта на изпълнение на действия все още отстъпва на живите крайници.

Изкуствени човешки "резервни части"

От първия бионична протеза, науката е напреднала е била представена. Ако първите модели бяха тромави, изискват ключове и може да изпълнява само най-простите движения, най-модерен дизайн едва ли може да се нарече протези. Този елегантен инженерни продукти, като че ли са слезли от екрана футуристичните филми.

Протезата е абсолютно като добра ръка, те могат да пишат, задръжте прибори за хранене, карам кола, или яйце. За съвършенството на движение понякога използва собствената тъкан на човека от други части на тялото - краката, например.

Идеи от бъдещето

Инженерите и учените в техните фантазии неустоим. Така че, учените са в състояние дори да "заобиколят" повредената ретината, излъчващи изображения на пряко околностите на зрителния нерв. Сляпото човек поради травма, а безопасността на зрителния нерв може да разчита на факта, че за пореден път видя родния си човек или красив изгрев слънце.

Вече има устройства, които подобряват мозъчната функция. Така че, с разклащане парализа или Паркинсон заболяване може да се управлява с помощта на имплантирани електроди.

Хората, които са се превърнали в неподвижна поради парализа, имплантиране на електроди директно в мозъка, така че те да могат да работят изкуствени ръцете и краката. За човек, който е напълно зависими от други хора, на самообслужване - неизразима радост.

Въпросът за имплантира под кожата на чипове, които могат да заместят ключове, банкова карта и лична карта в същото време.

И това, което имаме?

Най-известни компания за производство на бионични протези в Русия - Москва е протеза и рехабилитационен център. Тук се събират на протезата модули, използвани продукти са Германия, Исландия и Русия.

Протеза всеки човек има индивидуални черти. Това ниво на ампутация, и на тегло и височина, и професия, особено в походката и малки движения, възраст. Той използва много самообучение модули. Той се адаптира не само за лицето, на протезата, протезата, но и за хората. Сам обучаваща модул е оборудван с вграден изкуствен интелект, спомня особено походка и движение маршрут. Модул "учи" не само ширината на стъпалото, а крайната натоварване, но и съхранява броя и височината на стъпалата, дупки и ями на пътя. Модули копират мозъка действие, което се подготвя една стъпка или друго движение.

Колко е "на живо" протеза?

Cost бионични протези, докато високо и може да достигне в трудни случаи на милиони рубли. Въпреки това, връщане към нормален живот е трудно да се направи оценка на материалната база. В действителност, монтаж на бионично протези - единствената възможност за хората с увреждания, за да се върнете към нормален живот: да се изгради и прилага планове в подкрепа на семейството, преследва кариера върхове.

Най-важното нещо - е да се върнем в общността здрави, с надеждата на хората. Хората с "на живо" протези продължат да водят нормален живот, танци и дори получават спортни награди. Това означава, че протезата става част от един човек, така че е трудно да се направи разграничение на действието на живо на своите бионични мускулите аналози.

Протезиране: Фази на строеж

В сравнение с конвенционалните бионична ръка протеза - истински пробив. В последно време, човек, който е загубил четката, може да разчита само на две възможности: между лъчевата кост и радиус формира клапа, така че човек би могъл да обхване големи обекти или да се пъна се присъедини към куката. И след това, а друг беше неудобно и maloestetichno. Днес, дори и формирането на пъна в рамките на бъдещата протеза започва в операционната зала. От първите дни на следоперативния период със засегнатата работна протезист, което помага да се избере най-добрата комбинация от части. Stump формира и обучен, като част от бъдещата протеза максимално адаптирани към оставащия капацитет. С контакт с кожата нежна маншет от силикон с вградени чипове. Драскотини от модерни протези не се случва. Програмата е разработена за всеки продукт поотделно, в зависимост от това, което човек се занимава. Задача - максимално възстановяване на функция.

Подкрепа за хора с увреждания

Един човек, който е загубил крайник, без да се провалят преминава медицински и социални умения. Едновременно със създаването на инвалидност за всяко развитие на програми за социална рехабилитация. Рехабилитация включва използването на предимно технически средства, за да се улесни връщането на лицето, за да работят. Всички бионични крайници са включени в задължителния списък на такива технически средства. Едно лице може да избира в рамките на програмата за рехабилитация, за да получите готовия продукт или да го купят сами по себе си и след това получаване на парично обезщетение. Размерът на обезщетението се изчислява на средната цена на подобен протезни продукти.

Какво работят разработчиците?

Модерен бионична протеза ръка перфектно изпълнява фини движения, но лицето не получава от тях тези усещания, които се използват, за да. По този начин, на протезата може да се погали човешка коса, но не можете да усетите топлината и мекотата на косата на кожата на главата. А именно премахването на този дефицит от учените днес. Специалистите са научени сплайс кост с титан и сензорите сетивата движения и свързани директно с живо нерв. По този начин, бионична ръка замества изцяло жива и лицето получава тактилна обратна връзка, който е лишен от много години. Директна връзка на нервите и мускулите с техническо устройство, значително увеличава скоростта на движение, като се доближават до естественото.

Какво компонентите на бионично крак?

Модерен бионична протеза на крака включва няколко задължителни елемента, като например:

• силиконов маншет с вградени сензори;
• форма титан прът на пищяла - подкрепа;
• mikrodvizhkami панта модул и процесор;
• Изкуствен интелект единица, която обработва всички входящи сигнали.

Най-новите модели на протези, водещи германски компании имат специално покритие, много подобен на кожата. Изкуствена кожа има двойна цел: да се предпази компоненти на протезата от влага и изпълнява козметични функция. Протезата покрита, не могат да бъдат отстранени, като с него душ и разходка из локвите.

С малко въображение

Днес, живеят на една и съща планета с нас няколко души, които имат две или дори три бионична протеза едновременно. Избрано изкуствена кожа, която се променя скованост. Избрано екзоскелети за да помогне на парализирани хора да ходят. Разработените продукти, контролирани от мисълта. Се провеждат опити за отглеждане на нерв в микроканали. Теоретично е близо денят, когато ще бъде възможно да расте нерв желаната дължина. Учените се опитват да размие границата между дивата природа и техническото съоръжение. Броят на движенията на бионични протези, непрекъснато се увеличава и тяхната сложност се увеличава.

Всичко това дава голяма надежда, че хората ще бъдат по-силни от болестта.

Протезни крайници се превръща в рутинна процедура, която връща човека към нормалното. Може да дойде ден, когато някоя част от човешкото тяло може да се заменя с изкуствена. Най-малко, вие искате да го повярвам.