افراد بیونیک دست های بیونیک: تاریخ، آینده و واقعیت. بازوها و پاهای بیونیک

زخم های عمیق، سوختگی در سراسر بدن، دوز کشنده اشعه - برای قهرمانان داستان های علمی تخیلی، همه اینها دلیلی برای خداحافظی با زندگی نیستند. اعتقاد بر این است که پزشکی آینده قادر خواهد بود حتی یک بیمار یا مجروح ناامید را با پیوند اعضای مصنوعی به جای اعضای آسیب دیده به زندگی بازگرداند.

ریچارد واکر، مدیر عامل شرکت، که این پروژه انقلابی را رهبری می‌کرد، می‌گوید: «قطعات، اندام‌ها و اندام‌های مصنوعی بدن که به طرز شگفت‌انگیزی نزدیک به اندام‌های طبیعی هستند، توسط 17 سازنده از سراسر جهان در اختیار تیم روباتیک ما قرار گرفت. "توسعه ما برای نشان دادن اینکه پزشکی و زیست شناسی تا کجا پیش رفته اند طراحی شده است."

ربات جدید 60 تا 70 درصد از عملکردهای بدن انسان را انجام می دهد. او ۱۸۵ سانتی‌متر قد دارد و می‌تواند با استفاده از دستگاه پیاده‌روی رکس بنشیند، بایستد و راه برود که معمولاً برای ایجاد تحرک برای افرادی که آسیب‌های شدید ستون فقرات دارند استفاده می‌شود.

مرد بیونیک همچنین مجهز به قلب مصنوعی است که از یک پمپ الکترونیکی برای پمپاژ خون مصنوعی و انتقال اکسیژن استفاده می کند. ایمپلنت های کلیه عملکرد دیالیز را انجام می دهند.

درست است، بسیاری از سیستم های "ارگانیسم" ربات هنوز به سختی با بافت های بیولوژیکی واقعی ترکیب می شوند. به عنوان مثال، کلیه ها هنوز یک نمونه اولیه هستند. متأسفانه بسیاری از اندام ها کاملاً وجود ندارند: یک فرد بیونیک سیستم گوارشی، کبد، پوست و البته مغز ندارد.

نمونه اولیه "سایبورگ" برتولت مایر، روانشناس اجتماعی 36 ساله از دانشگاه زوریخ است که بدون دست چپ و پروتز بیونیک به دنیا آمد. بنابراین، چهره ربات جدید از اسکن سه بعدی صورت مایر ایجاد شد.

مایر می‌گوید: «ما می‌خواستیم نشان دهیم که فناوری مدرن چه کاری می‌تواند برای افرادی انجام دهد که بخش‌های خاصی از بدنشان را از دست داده‌اند. با این حال، روانشناس حتی اعتراف کرد که وقتی برای اولین بار یک مرد بیونیک را دید، تا حدودی احساس انزجار کرد. با این حال، دیدن رباتی با چهره ای که هر روز در آینه به آن نگاه می کنید، بسیار عجیب است. احساسات عجیب مایر تنها زمانی ناپدید شد که توسعه دهندگان ربات را با لباس های شیک از فروشگاه بزرگ بریتانیایی Harrods پوشاندند.

هزینه یک مرد بیونیک بسیار کمتر از آن چیزی است که نویسندگان داستان های علمی تخیلی تصور می کردند - 1 میلیون دلار. با این حال، تمام اندام‌ها و اندام‌های مصنوعی توسط شرکت‌های توسعه‌دهنده به شرکت Shadow Robot اهدا شد.

اولین معرفی ربات جدید در جشنواره معروف کامیک کان نیویورک در روز جمعه 11 اکتبر 2013 انجام شد.

نام او رکس است. او تقریباً انسان است ...

"مرد بیونیک" "شخصی" است که تماماً از پروتز ساخته شده است. این تنها پای چوبی یک دزد دریایی یک پا نیست. کل "شخص"!

این پروتزها با هواپیما از کشورهای مختلف دنیا آورده شده است. اینها بهترین پروتزهای مدرن هستند که با استفاده از پیشرفته ترین فناوری ها در زمینه پروتز در سراسر جهان ساخته شده اند. از این پروتزها انگار از قسمت هایی از ست ساختمانی بچه گانه مونتاژ کردند... تقریباً یک نفر؟ یا بالاخره یک ربات؟

حال اگر یک فرد عادی دارای اندام مصنوعی و مثلاً قلب باشد، همچنان یک فرد محسوب می شود. اگر همه چیز پروتز باشد چه؟ این مخلوق مهندسان، پزشکان و روانشناسان "مرد بیونیک" نامیده شد. و نام رکس را به آن دادند. شاید به منظور تأکید بر نزدیکی او به شخص. با این حال، سگ بسیار نزدیکتر و دوستانه تر از یک ربات است.

به هر حال، در مورد دوستانه. رکس برای برانگیختن بحث های مذهبی، فلسفی یا اخلاقی ایجاد نشده است. رکس نمونه ای از کمک های مؤثر و خیرخواهانه به یک فرد است. یک قلب الکتریکی با باتری در داخل سینه رکس می تپد. خون مصنوعی را از طریق عروق مصنوعی پمپ می کند. این پروتز قلب جان افراد زیادی را نجات داده است. و همچنین پروتزهای عروقی ...

رکس یک کلیه دارد. حتی نمی توان گفت که این محصول مهندسی جان چند نفر روی زمین را نجات داد.

رکس چشمانی با عینک دارد که می تواند تصویر را به سیگنال دیجیتالی تبدیل کند و دید انسان را به طور کامل شبیه سازی کند. به لطف این، هزاران نفر در این سیاره قادر به دیدن نور خواهند بود.

طبق برخی منابع، رکس دارای پانکراس، طحال و نای است. این بدان معناست که صدها و هزاران نفر فرصتی برای زندگی خواهند داشت.

رکس دارای اندام های مصنوعی، مفاصل و به اصطلاح اسکلت بیرونی است - یک قاب خارجی که عملکردهای بیومکانیکی یک فرد را شبیه سازی می کند. اسکلت بیرونی توانایی حرکت را به افرادی که دچار آسیب یا بیماری شده اند و فلج شده اند، باز می گرداند. یک فرد فلج یک اسکلت بیرونی با درایوهای الکتریکی می‌پوشد و می‌تواند راه برود و بازوهای خود را حرکت دهد. در صورت قطع عضو، اسکلت بیرونی با پروتز تکمیل می شود و فرد می تواند زندگی کند و حتی کار کند. و در صورت برداشتن اندام های داخلی با پروتز نیز جایگزین می شوند. و بعد... بعد رکس. او هنوز ریه و معده ندارد. مشکل تنها ایجاد مدلی از اندام های طبیعی انسان نیست، بلکه اطمینان از این است که محصولی کاملاً کاربردی و قابل اعتماد است که عملکردهای خود را به اندازه کافی انجام می دهد.

رکس می تواند ببیند، بشنود، صحبت کند. بر اساس برخی گزارش ها، به لطف هوش مصنوعی، او می تواند به سوالات ساده پاسخ دهد. اما همه اینها برای سرگرمی بیننده انجام نشده است. رکس یک پروژه مرجع از نظر برتری فنی است که بالاترین استانداردها را در پروتزهای مدرن ایجاد کرده و به مردم نشان می دهد. و این پروژه 1 میلیون دلار برای سازندگان هزینه داشت. فقط 1 میلیون دلار! بیایید این مقدار را با سرمایه گذاری سالانه در جنگ و مواد مخدر مقایسه کنیم! پس از این همه اظهارات دینی و اخلاقی در مورد عدم جواز الگوبرداری از شخص یا اعضای بدن او مانند هذیان دیوانگان به نظر می رسد. مردم در دنیایی زندگی می کنند که در آن جنگ و قاچاق مواد مخدر وجود دارد، و اگر قسمت کوچکی از پول نه به مرگ، بلکه به زندگی برود، خوب است!

چندین شرکت در سراسر جهان بر روی اندام‌های بیونیک و اسکلت‌های بیرونی کار می‌کنند. این Argo Medical Technologies Ltd است. در اسرائیل، هوندا موتورز در ژاپن، چندین شرکت در آمریکا و البته رکس بایونیکس در نیوزلند. Rex Bionics تقریباً 8 سال پیش توسط دو دوست مشتاق ایجاد شد که مادرانشان روی ویلچر بسته بودند. در نتیجه اشتیاق، خلاقیت فنی و سرمایه گذاری شخصی، افراد بیمار و آسیب دیده توانستند زندگی رضایت بخشی بیشتری داشته باشند. یکی از داستان ها شرح داده شده است.

رکس اندرویدی دو متری در موزه علوم لندن به نمایش گذاشته شد. و از 7 فوریه، رکس نه تنها توسط دانشمندان متخصص، بلکه توسط بازدیدکنندگان عادی نمایشگاه نیز قابل مشاهده است. الهام بخش این پروژه برتولد مایر، روانشناس اجتماعی از سوئیس، دانشمند دانشگاه زوریخ است. با کنایه شیطانی سرنوشت، مایر با یک بدشکلی مادرزادی - بدون دست چپ - به دنیا آمد. اخیراً مایر 35 ساله یک بازوی مصنوعی بیونیک ساخته و نصب کرده است و اکنون این دانشمند می تواند اشیاء را بردارد و حتی با دست خود حرکات چرخشی پیچیده ای انجام دهد. تصادفی نیست که چهره مصنوعی رکس کپی دقیقی از صورت خود مایر است و در عکس ها چشمگیر به نظر می رسد.

برتولد مایر نتیجه علمی این پروژه را مثبت ارزیابی می کند. از این گذشته، به لطف این، هزاران نفر می توانند مانند خود مایر کاملتر زندگی کنند و خلق کنند. اگر اندام های مصنوعی انسان از اندام های طبیعی بهتر عمل کنند، ممکن است مشکلات اخلاقی به وجود بیاید و ممکن است افراد بخواهند "قطعات" بدن سالم خود را با اندام های بهتر جایگزین کنند. به عنوان مثال برای ایجاد ارتش موثرتر از این قبیل افراد.

گردآوری شده توسط ایگور و لاریسا شیرایف.

بر اساس مطالب منابع: , ,

از دست دادن هر عضو یا هر عضوی برای فرد مشکل بزرگی است. در برخی موارد، شما باید آن را تحمل کنید، اما گاهی اوقات پروتزهای مدرن می توانند یک فرد دارای «معلولیت» را به فردی با «قابلیت های تقویت شده» تبدیل کنند، همانطور که نمایندگان برخی از شرکت های این صنعت می گویند.

در این مقاله در مورد پروتز دست صحبت خواهیم کرد. در اینجا ما به موضوع دندان، چشم، گوش، صورت، اندام های داخلی انسان و حتی پاها نمی پردازیم. و بیایید با قرون وسطی شروع کنیم، زمانی که قطع عضو یکی از موثرترین راه ها برای مبارزه با عفونت ها بود. این موضوع با دستگاه هایی از دوران ویکتوریا و پروتزهای بیونیک مدرن ادامه خواهد یافت و در پایان به آینده این منطقه خواهیم پرداخت.

دست های فولادی شوالیه ها

این بازوی مصنوعی که از فولاد ساخته شده است به قرن شانزدهم باز می گردد. دارای دو انگشت و انگشت شست است که می توان آن را در موقعیت های خاص نگه داشت. کنترل با استفاده از یک دکمه در پشت دست انجام شد. این دستگاه یکی از سه پروتز Chevalier Götz von Berlichingen است. این دستگاه امکان برداشتن اشیاء و حتی نوشتن با خودکار را فراهم می کرد.

در سال 2014، Dennis Aabo Sørensen، که یک بازوی خود را به دلیل برخورد بی‌دقت با «اسباب‌بازی‌های آتش‌نشانی» از دست داد، داوطلب شد تا یک پروتز بازخوردی را آزمایش کند. الکترودهای پروتز قدرت سیگنال توسط یک کامپیوتر محاسبه می شود و دنیس شروع به درک اندازه، شکل و بافت جسم کرد.

پروتزهای بیونیک در روسیه

عملا هیچ بازیکنی در بازار روسیه وجود ندارد که دست های مصنوعی بیونیک را به استفاده تجاری وارد کرده باشد. این توسعه توسط استارتاپ Motorika انجام می شود که به دلیل معرفی پروتزهای کششی برای کودکان در برنامه فدرال برای ارائه ابزارهای فنی توانبخشی به افراد معلول شناخته شده است - به لطف این شرکت، کودکان با هزینه ایالت دریافت می کنند. این ویدئو آزمایش‌هایی از چهارمین نمونه اولیه دست مصنوعی Stradivary را نشان می‌دهد که تیم قصد دارد تولید و نصب آن را از اکتبر تا نوامبر 2016 در روسیه آغاز کند.

پروتز استرادیواری میوالکتریک است. برای نصب آن نیازی به جراحی نیست. میودانسورهای سطحی در آستین گیرنده تعبیه می‌شوند، مکان‌های خاصی را روی پوست در ناحیه عضله لمس می‌کنند، پتانسیل را در حین انقباض عضلانی جذب می‌کنند و سیگنال باز یا بسته شدن دست را مخابره می‌کنند.

مشکل اصلی که هنگام نصب این نوع پروتز با آن مواجه می‌شود، رشد ضعیف عضلات ساعد است. برای جلوگیری از این مشکل، "مهارت های حرکتی" و پروتزهای مکانیکی کششی برای کودکان - چنین پروتزهایی نه تنها به انجام عملکردهای مختلف دست کمک می کنند، بلکه به عنوان یک شبیه ساز نیز عمل می کنند.

به گفته ایلیا چخ، بنیانگذار موتوریکا، در حال حاضر دو جهت برای توسعه پروتزهای بیونیک وجود دارد.

اولین مورد، احساس است، یعنی بازخوردی که به صاحب پروتز اجازه می دهد اطلاعاتی در مورد کیفیت شیئی که با دستگاه لمس می کند، دریافت کند.

دوم کاشت همه عناصر از جمله قاب و سنسور است. یکی از مشکلات بازوی مصنوعی جامد مانند متال گیر جیمز یانگ، نیاز به برداشتن آن برای خواب یا دوش گرفتن است. در آینده، پروتزها بیشتر شبیه دست شخصیت اصلی فیلم "من، ربات" با بازی ویل اسمیت خواهد بود. نه از نظر تطابق با اندام خود، بلکه از نظر عدم نیاز به مراقبت اضافی.

امروزه چاپ ارزان قیمت پروتز در دنیا رواج زیادی پیدا کرده است. در دسترس بودن و تکثیر پرینترهای سه بعدی به این امر منجر شده است. پروژه‌های مختلفی وجود دارد که به شما کمک می‌کند پروتزهای کششی رایگان دریافت کنید، و نمودارهایی که می‌توانید برای اصلاح و چاپ بازوی مصنوعی میوالکتریک استفاده کنید. ایلیا چخ این روند را موقتی می‌داند: تا 10 تا 12 سال آینده محبوب خواهد بود در حالی که فناوری‌های کاشتنی توسعه یافته و مقیاس‌پذیر خواهند شد. چاپ سه بعدی در حال حاضر هزینه کمتری را ارائه می دهد، اما به طور قابل توجهی کیفیت را از دست می دهد. و به احتمال زیاد هرگز کیفیت بهتری در مقایسه با فناوری های سنتی ارائه نخواهد کرد. برش لیزری ورق فلز همیشه ارزان تر و با کیفیت تر از چاپ با پلیمرها با استفاده از چاپگر خواهد بود. حداقل اگر به پارادایم موجود توسعه چاپ فکر کنید و در مورد ساخت مولکولی اجسام خیال پردازی نکنید، این چنین خواهد بود. چاپ برای به حداقل رساندن زمان و هزینه نمونه سازی و تحقیق و توسعه ایجاد شده است.

آینده پروتز بازوی انسان را چگونه می بینید؟ فکر می کنید چه روش های نصب و کنترلی در 20 تا 30 سال آینده بیشترین تقاضا را خواهند داشت؟

اگر به او می گفتند زمانی می رسد که حتی نمی تواند بند کفش هایش را ببندد هرگز باور نمی کرد. و اگر فقط توری وجود داشت!

پس از از دست دادن هر دو دست خود در یک تصادف الکتریکی پنج سال پیش، کارگر دیتون، تنسی، درمانده و از کار افتاد. و اگر یکی از واحدهای پنتاگون به او کمک نمی کرد تا به حال همینطور باقی می ماند.

بخشی از وزارت دفاع ایالات متحده، آژانس پروژه های تحقیقاتی پیشرفته دفاعی (دارپا)، که زمانی شبکه جهانی وب را اختراع کرد، اکنون، از جمله موارد مهم دیگر، دست های مصنوعی پیچیده ای را طراحی می کند که به صاحبان آنها اجازه می دهد حداقل تا حدی توانایی های قبلی خود را بازیابی کنند. . اولین نفر از آنها، جسی سالیوان 59 ساله، اخیراً یک نمونه آزمایشی از یک اندام مکانیکی تحت کنترل ... توسط فکر دریافت کرد.

به قول پزشکان مؤسسه توانبخشی شیکاگو (RIC)، یکی از شرکای دارپا، «مرد بیونیک»، معجزه‌ای زنده است که با استفاده از آخرین فن‌آوری پیشرفته خلق شده است. پزشکان او را "دوباره سیم کشی کردند" و اعصاب بریده شده در بازوی او را در ماهیچه های قفسه سینه اش قرار دادند. اکنون مغز او عضو گم شده را "احساس" می کند و دستورات لازم را برای پشتیبان مکانیکی آن صادر می کند.

درست است، تسلط مناسب بر پروتز زمان برد. بیمار باید به درستی احساس و به یاد داشته باشد که چگونه دستورات ذهنی را به دستگاه های اجرایی پروتز منتقل کند. او می‌گوید: «اما حالا، من هم مثل شما دست فانتومم را بالا می‌برم.»

نمونه آزمایشگاهی پروتزی که جسی در RIC آزمایش کرد به او اجازه می دهد 6 حرکت مختلف را انجام دهد. مثلا یک بطری بردارید و از آن بنوشید.

جایگزین کردن دست ها و دست های از دست رفته بسیار دشوارتر از پاها و پاها است. در حالی که مچ و بازوهای ما بیش از 20 درجه آزادی دارند، پاها و مچ پاها تنها به 6 درجه محدود می شوند. و کامل ترین دست "موتوری" تا کنون تنها 3 حرکت را انجام می دهد - به آرامی و پیوسته، یکی پس از دیگری.

سرهنگ جفری لینگ از دارپا، یک پزشک نظامی که در عراق و افغانستان خدمت می کرد، می گوید: "نیمی از افرادی که به این پروتزها نیاز دارند از آنها استفاده نخواهند کرد - آنها بسیار زشت هستند و فرصت بسیار کمی برای استفاده کننده فراهم می کنند." پروژه کامل

لینگ یک تیم قوی از دانشمندان، مهندسان، پزشکان و بازرگانان را برای این منظور جمع آوری کرد و کار آنها را تابع نظم و انضباط نظامی کرد. هدف، پروتزی است که وزن آن بیش از 8 پوند نیست، مانند یک دست زنده انسان، و اجازه 22 حرکت مستقل را می دهد. دومی به این معنی است که با چنین پروتزی، یک فرد معلول می تواند پیانو بزند یا یک سوزن نخ کند.

استوارت هارشبرگر، مهندس آزمایشگاه فیزیک کاربردی دانشکده پزشکی جان هاپکینز، یکی از شرکای اصلی دارپا، می گوید: «سربازان آمریکایی که در عراق و افغانستان مجروح می شوند 60 سال دیگر زنده خواهند ماند. و ما می‌خواهیم به آنها این فرصت را بدهیم که همان سبک زندگی را داشته باشند که قبلاً از آن لذت می‌بردند.»

دولت در 4 سال آینده حدود 50 میلیون دلار برای ایجاد یک پروتز پیشرفته‌تر اختصاص داده است. اما خود بازوی مکانیکی ارزان نخواهد بود. Otto Bock HealthCare، بزرگترین تولید کننده پروتز در جهان، انتظار دارد که نمونه اولیه آن تقریباً 100000 دلار قیمت داشته باشد.

در حالی که جانبازان پروتز را به صورت رایگان دریافت می کنند، اکثر شرکت های بیمه غیرنظامی آنها را پوشش نمی دهند. بنابراین، حتی با چنین قیمت های بالایی، این شرکت تنها امیدوار است که متحمل ضرر نشود. حداقل در ابتدا، تا زمانی که فناوری ارزان تر شود.