Хүн нэг мөчөө алдах үед гар хөлөө дахин мэдрэх нь түүний хамгийн чухал мөрөөдөл юм. Зөвхөн мэдрэхийн тулд биш, харин гэмтэл, өвчин тусахаас өмнө боломжтой бүх хөдөлгөөнийг мөчрөөр хийх: аяга авч, гутлаа боож, хоёр хөл дээрээ тулгуурлан алх. Бионик протез буюу мэдрэлийн импульс барих нарийн төвөгтэй төхөөрөмж нь алдагдсан боломжуудыг эргүүлэн өгөх боломжийг олгодог.
Ухаалаг протез яаж үүссэн бэ?
"Амьд" протезийн прототипийг шинжлэх ухааны зөгнөлт зохиолчид зохион бүтээж, дүрсэлсэн байдаг. Тэдний бүтээлүүдэд тулалдаанд алдсан гар, хөл, нүд, зүрхийг амьд эрхтэнээс илүү сайн ажилладаг механик туслахууд сольсон байдаг. Хамгийн алдартай жишээ бол Камероны Терминатор зөвхөн хүний дүр төрхийг л авсан.
Орчин үеийн протезийн анхны загвар нь 19-р зуунд, доод хэсгийг нь хөдлөх боломжтой болгохын тулд модон хөлөнд төмөр бөмбөлөг оруулдаг байсныг цөөхөн хүн мэддэг. Гэвч 20-р зуунд эдгээр анхдагч төхөөрөмжүүдийг анагаах ухаан, инженерчлэл, бионик, электроник гэсэн хэд хэдэн шинжлэх ухааны уулзвар дээр бүтээсэн бионик протезээр сольсон.
Янз бүрийн орны эрдэмтэд энэ асуудалд тэргүүлэх байр суурьтай байгаа талаар маргаж байгаа ч баримтаас харахад эхний2010 онд Германы Лейпциг хотод болсон ортопедийн үзэсгэлэнд функциональ бионик гар протезийг танилцуулсан. Энэ үйл явдлаас хойш өнгөрсөн жилүүдэд дэлхий дээр асар олон тооны хиймэл гар, гар, хөл, хөл, тэр ч байтугай нохойн сарвуу хүртэл бүтээгдсэн.
Бионик гэж юу вэ?
Энэ бол зэрлэг ан амьтдыг судалдаг бүхэл бүтэн шинжлэх ухаан бөгөөд амьд биетийн ажлын зарчмуудыг үйлдвэрлэлийн аналогт шилжүүлэх боломжийг судалдаг шинжлэх ухаан юм. Инженерүүд байгалиас заяасан санааг судалж, тэдгээрийг төхөөрөмж, бүтэцдээ шингээдэг. Энэ утгаараа бионик протез нь далайд дусал төдий юм. Тиймээс, хүн бүрт мэддэг Velcro бэхэлгээ нь burdock үрийн хөдөлгөөнийг хуулбарладаг. Сорогчийг хануур хорхойноос зээлж авдаг. Шумбагч онгоц зохион бүтээхдээ тэд шороон хорхойг загвар болгон авсан - түүний бүх "тасалгаа" нь бие даасан байдаг. Останкино болон Эйфелийн цамхагуудын гайхалтай хатуу металл задгай хийц нь хүний гуурсан ясны хэд дахин томорсон хуулбар юм. Хүн бүрийн гайхшралыг төрүүлдэг төмөр сүлжмэл нь ясны эд эсийн бүтцийн хуулбар бөгөөд хүч чадал, уян хатан чанарыг хослуулсан байдаг.
Ийм өөр айлууд нэгэн зэрэг амьдардаг өндөр байшинг хүртэл зөгийн сархинагаас хасдаг. Нийтлэг харилцаа холбоо бүхий нэг дээвэр дор байрлах "эс"-ийн янз бүрийн хүмүүсийн амьдралын тухай санаа нь зөгийн колонийн амьдралын хэв маягийг хуулбарладаг.
Бион хувилгаанууд нь бидний эргэн тойронд байгаа олон объектод байдаг: машины дугуй, онгоц, хяналтын камер, завь болон хамгийн түгээмэл үе мөчүүд.
Энгийн бионик протез хэрхэн ажилладаг вэ?
Гэмтсэний дараа эсвэл өвчний үед нэг мөч тайрдаг. Үлдсэн хожуул нь олон хэсгээс бүрдэнээд: арьс, булчин, яс, судас, мэдрэл. Хагалгааны явцад мэс засалч үлдсэн моторын мэдрэлийг үлдсэн том булчинд хүргэдэг. Мэс заслын шарх эдгэсний дараа мэдрэл нь моторын дохиог дамжуулж чаддаг. Энэ дохиог хиймэл эрхтэн дээр суурилуулсан мэдрэгч хүлээн авдаг. Компьютерийн нарийн төвөгтэй програм нь мэдрэлийн импульсийг мэдрэх үйл явцад оролцдог.
Тиймээс бионик протез нь зөвхөн энэ хөтөлбөрт заасан үйлдлүүдийг хийх боломжтой: халбага, сэрээ эсвэл бөмбөг авах, товчлуур дарах гэх мэт. Мөч байхгүйтэй харьцуулахад хязгаарлагдмал тооны хөдөлгөөн хийх боломжтой нь маш том дэвшил юм. Гэсэн хэдий ч хамгийн шилдэг, дэвшилтэт бионик протез ч гэсэн амьд эрхтэний хийж чадах бүх жижиг бөгөөд нарийн хөдөлгөөнийг хийж чадахгүй.
Мэдрэлийн импульс тархинаас хиймэл эрхтэн рүү хэрхэн дамждаг вэ?
Бион протез хэрхэн ажилладагийг ойлгохын тулд хүний хэвийн физиологийг санах хэрэгтэй.
Өдрийн турш бидний давтан хийдэг хөдөлгөөнийг автомат гэж нэрлэдэг. Босох, бие засах, угаах, шүдээ угаах, хувцаслах - энэ бүхэн бидний дотор ямар ч бодол төрүүлдэггүй. Бие махбод шаардлагатай бүх зүйлийг өөрөө хийдэг. Гэвч үнэн хэрэгтээ аливаа хөдөлгөөний эхлэл нь бодол байдаг. Энэ нь эхлээд бид шүдээ угаах, кофе чанах, хувцаслах хэрэгтэй гэж боддог. Тархи нь энэ хөдөлгөөнд оролцдог булчинд дохио илгээдэг. Булчин зөвхөн тархины дохиогоор агшиж, тайвширч чаддаг. Гэвч үйл явц нь маш хурдан бөгөөд жигд явагддаг тул бидэнд юу болж байгааг ойлгох цаг алга. ATПротезийн хувьд бүх зүйл илүү төвөгтэй байдаг: эхлээд хөдөлгөөний дохиог булчинд авчирсан мэдрэлийн хажууд байрлах электродоор уншиж, дараа нь протез доторх процессор руу илгээдэг. Энэ үйл явц нь бас нэлээд хурдан боловч үйлдлийн хурд нь амьд эрхтэнээс доогуур хэвээр байна.
Хиймэл хүний "хэсгүүд"
Анхны бионик протез гарч ирснээс хойш шинжлэх ухаан маш урт замыг туулсан. Хэрэв анхны загварууд нь том хэмжээтэй, унтраалга шаарддаг бөгөөд зөвхөн хамгийн энгийн хөдөлгөөнийг гүйцэтгэдэг байсан бол орчин үеийн загваруудыг протез гэж нэрлэх нь бараг боломжгүй юм. Эдгээр нь футурист киноны дэлгэцээс гарсан мэт гоёмсог инженерчлэлийн хэсгүүд юм.
Хиймэл эрхтэн нь эрүүл гартай яг адилхан бөгөөд бичих, хутганы хэрэгсэл, машины жолоо, тахианы өндөг зэргийг барьж чаддаг. Хөдөлгөөнийг төгс болгохын тулд тухайн хүний өөрийн эд эсийг заримдаа биеийн бусад хэсгүүдээс, жишээлбэл, хөлөөс авдаг.
Ирээдүйн санаанууд
Инженерүүд болон эрдэмтэд өөрсдийн уран зөгнөлийг зогсоож чадахгүй. Тиймээс эрдэмтэд нүдний гэмтсэн торлог бүрхэвчийг тойрч гарч, хүрээлэн буй орчны дүрсийг харааны мэдрэл рүү шууд дамжуулж чадсан юм. Гэмтлийн улмаас хараагүй болсон хүн харааны мэдрэлээ хадгалснаар танил царайг дахин харах юм уу сайхан нар мандахад найдаж болно.
Тархины үйл ажиллагааг сайжруулдаг төхөөрөмжүүд аль хэдийн бий болсон. Жишээлбэл, чичиргээний саажилт эсвэл Паркинсоны өвчнийг суулгасан электродоор эмчлэх боломжтой.
Учир нь хөдөлгөөнгүй болсон хүмүүстсаажилттай электродуудыг тархинд шууд суулгаж, хиймэл гар, хөлийг удирдах боломжтой. Бусдаас бүрэн хамааралтай хүний хувьд өөртөө үйлчлэх боломж нь үгээр илэрхийлэхийн аргагүй баяр баясгалан юм.
Түлхүүр, банкны карт, иргэний үнэмлэхийг зэрэг орлох боломжтой чипийг арьсан доор суулгаж өгөх асуудал яригдаж байна.
Бидэнд юу байна?
Оросын бионик протез үйлдвэрлэдэг хамгийн алдартай үйлдвэр бол Москвагийн протез, нөхөн сэргээх төв юм. Энд модулиар протез угсарч, Герман, Исланд, Оросын бүтээгдэхүүнийг ашигладаг.
Хүн бүрийн протез өөрийн гэсэн онцлогтой. Энэ бол тайрах түвшин, жин, өндөр, ажил мэргэжил, алхалт, жижиг хөдөлгөөний онцлог, нас юм. Өөрийгөө сурах олон модулийг ашигладаг. Хүн зөвхөн хиймэл эрхтэнд дасан зохицдог төдийгүй хиймэл эрхтэн нь хүнд дасан зохицдог. Суурилуулсан хиймэл оюун ухаанаар тоноглогдсон өөрөө суралцах модуль нь алхалтын онцлог, хөдөлгөөний маршрутыг санаж байна. Модуль нь гишгүүрийн өргөн, мөчний ачааллыг "суралцах" төдийгүй зам дээрх шат, нүх, нүхний тоо, өндрийг санах болно. Модулиуд нь алхам эсвэл өөр хөдөлгөөн бэлтгэх тархины үйлдлийг давтдаг.
"Амьд" протез ямар үнэтэй вэ?
Бионик протезийн өртөг өндөр хэвээр байгаа бөгөөд нарийн төвөгтэй тохиолдолд сая сая рубльд хүрч болно. Гэсэн хэдий ч бүрэн амьдрал руу буцаж ирэхийг материаллаг талаас нь үнэлэхэд хэцүү байдаг. Уг нь бион протез суурилуулах нь хөгжлийн бэрхшээлтэй хүн хэвийн байдалдаа орох цорын ганц арга зам юмамьдрал: төлөвлөгөө боловсруулж хэрэгжүүлэх, гэр бүлээ тэжээх, ажил мэргэжлийн өндөрт хүрэх.
Хамгийн гол нь эрүүл саруул, өөртөө итгэлтэй хүмүүсийн нийгэм рүү буцах явдал юм. "Амьд" протезтэй хүмүүс хэвийн амьдралаар явж, бүжиглэж, спортын шагнал хүртсээр байна. Өөрөөр хэлбэл, хиймэл эрхтэн нь хүний нэг хэсэг болж хувирдаг тул амьд булчингийн үйлдлийг бионик булчингуудаас нь ялгахад хэцүү байдаг.
Протез: хөгжлийн үе шатууд
Ердийн бионик хиймэл гартай харьцуулбал жинхэнэ нээлт. Саяхан гараа алдсан хүн зөвхөн хоёр боломжийг л тооцдог байсан: ulna ба радиусын хооронд арьсны хавчаар үүссэн бөгөөд ингэснээр хүн том зүйлийг шүүрч авах эсвэл хожуул дээр дэгээ бэхэлсэн байв. Аль аль нь эвгүй, гоо зүйн шинжгүй байсан. Өнөөдөр ирээдүйн протезийн хожуул үүсэх хүртэл мэс заслын өрөөнөөс эхэлдэг. Хагалгааны дараах үеийн эхний өдрүүдээс эхлэн протезист нь хохирогчтой хамтран ажиллаж, хэсгүүдийн хамгийн сайн хослолыг сонгоход тусалдаг. Хожуул үүсч, бэлтгэгдсэн бөгөөд ирээдүйн протезийн хэсгүүд нь үлдсэн боломжуудад хамгийн их дасан зохицдог. Суулгасан чипс бүхий нарийн силикон ханцуйвч нь арьсанд хүрдэг. Орчин үеийн протезээс шалбарсан зүйл байхгүй. Тухайн хүний хийж байгаа зүйлээс хамаарч бүтээгдэхүүн тус бүрийн хөтөлбөрийг тус тусад нь боловсруулдаг. Даалгавар бол функцийг аль болох сэргээх явдал юм.
Хөгжлийн бэрхшээлтэй хүмүүст туслах
Гол гаргүй болсон хүн заавал эрүүл мэндийн болон нийгмийн үзлэгт хамрагдах ёстой. Бүлэг байгуулахтай зэрэгцэнхөгжлийн бэрхшээлтэй, хүн бүрт зориулсан нийгмийн нөхөн сэргээх хөтөлбөр боловсруулж байна. Нөхөн сэргээлт гэдэг нь юуны түрүүнд хүнийг ажилдаа эргэн ороход хувь нэмэр оруулах техникийн хэрэгслийг ашиглах явдал юм. Бүх бионик мөчний протез нь ийм техникийн хэрэгслийн заавал байх ёстой жагсаалтад багтсан болно. Хүнд сонголт бий: нөхөн сэргээх хөтөлбөрийн хүрээнд бэлэн бүтээгдэхүүн авах эсвэл дараа нь мөнгөн нөхөн олговор авах замаар өөрөө худалдаж авах. Нөхөн төлбөрийн хэмжээг ижил төстэй протезийн бүтээгдэхүүний дундаж үнэд үндэслэн тооцно.
Хөгжүүлэгчид юу дээр ажиллаж байна вэ?
Орчин үеийн бионик хиймэл гар нь нарийн хөдөлгөөнийг төгс гүйцэтгэдэг ч хүн тэдгээрээс өөрийн дассан мэдрэмжийг авдаггүй. Тэгэхээр хиймэл эрхтэн хүний үсийг илбэх ч хуйхны дулаан, үсний зөөлөн байдлыг мэдрэхгүй. Эрдэмтэд одоо энэ дутагдлыг арилгахаар ажиллаж байна. Мэргэжилтнүүд ясыг титанаар хэрхэн залгаж, хөдөлгөөн, мэдрэмжийн мэдрэгчийг амьд мэдрэлд шууд холбож сурсан байна. Ийнхүү бионик гар нь амьд гарыг бүрэн орлож, хүн олон жилийн турш гачигдаж байсан хүрэлцэх мэдрэмжийг хүлээн авдаг. Техникийн төхөөрөмжтэй мэдрэл, булчингуудыг шууд холбосноор хөдөлгөөний хурдыг ихэсгэж, байгалийн байдалд ойртуулдаг.
Бионик хөл ямар хэсгүүдээс бүрддэг вэ?
Орчин үеийн бионик хөлний протез нь хэд хэдэн заавал байх ёстой элементүүдийг агуулдаг:
- Суурилуулсан мэдрэгч бүхий силикон ханцуйвч;
- тулгуур - титан саваа, хэлбэртэйбөмбөр;
- микро хөдөлгүүр, процессортой холбогч модуль;
- бүх ирж буй дохиог боловсруулдаг хиймэл оюун ухааны нэгж.
Германы тэргүүлэгч компаниудын сүүлийн үеийн загварууд нь арьстай маш төстэй тусгай бүрээстэй байдаг. Синтетик арьс нь давхар зорилготой: протезийн нарийн ширийн зүйлийг чийгээс хамгаалж, гоо сайхны функцийг гүйцэтгэдэг. Та бүрсэн протезээ өмсөж, шүршүүрт орж, шалбааг дундуур алхаж болно.
Бага зэрэг уран зөгнөл
Өнөөдөр бидэнтэй нэг гариг дээр хэд хэдэн хүн 2 байтугай 3 бионик протезтэй амьдарч байна. Хатуу байдлыг өөрчилдөг нийлэг арьс зохион бүтээжээ. Саажилттай хүмүүсийг алхахад туслах зорилгоор гадаад араг яс зохион бүтээжээ. Бодлын хүчээр удирддаг бүтээгдсэн бүтээгдэхүүн. Бичил сувагт мэдрэл ургуулах туршилт хийгдэж байна. Онолын хувьд шаардлагатай урттай мэдрэл ургах боломжтой өдөр тийм ч хол биш юм. Эрдэмтэд зэрлэг ан амьтад болон техникийн төхөөрөмж хоёрын хоорондох заагийг бүдгэрүүлэхийг оролдож байна. Бион протезээр хийдэг хөдөлгөөний тоо байнга нэмэгдэж, нарийн төвөгтэй байдал нь нэмэгдсээр байна.
Энэ бүхэн хүн өвчнөөс илүү хүчтэй болно гэсэн том итгэл найдвар төрүүлдэг.
Хиймэл эрхтэн хийлгэх нь хүнийг хэвийн байдалдаа буцаах ердийн ажилбар болж байна. Хүний биеийн аль ч хэсгийг хиймэл эрхтэнээр солих өдөр ирэх байх. Ядаж үүнд итгэхийг үнэхээр хүсч байна.
