תותבת Bionic: מכשיר, התקנה, עיקרון הפעולה. גפי Bionic

כשאדם מאבד איבר, החשוב ביותר של החלום שלו - להרגיש את היד או הרגל שוב. ולא רק להרגיש, ולבצע את כל תנועות הגפיים לרשות פציעה או מחלה: לקחת את הגביע, לשרוך מגפיים, ללכת עם תמיכה משני מטרים. תוכל להחזיר לעצמך הזדמנויות אבודות מאפשר תותב ביונית, או מכשיר מורכב, הכחשה של דחפים עצביים.

מכיוון שלא היו פרוטזות "חכמות"?

אבטיפוס "חי" פרוטזות לבוא ולתאר מדע בדיוני. זהו ביצירותיהם להחליף התבוסות בזרועות, ברגליים, העיניים ולב באו עוזרי מכנה עובדים איברי חיים טובים יותר. הדוגמה המפורסמת ביותר - שליחות קטלנית קמרון, אשר לקח מן האדם רק את המראה.

מעטים יודעים כי אב הטיפוס של תותבת המודרנית שתחילתה במאה ה -19, כאשר רגל עץ המוחדר לתוך קערת מתכת, על מנת להפוך את החלק התחתון של הנייד. אבל במאה ה -20, מכשירים פרימיטיביים אלה מוחלף תותבת ביונית, נוצר בצומת של מדעי מספר: רפואה, הנדסה, אלקטרוניקה Bionics.

מדענים ממדינות שונות תיגר על עליונותה בעניין זה, אבל העובדה היא כי תותבת יד ביונית מתפקד הראשונה הוצגה בתערוכת אורטופדיים בעיר גרמנית לייפציג 2010. תוך כמה שנים חלפו מאז האירוע כי, מספר עצום של פרוטזות פותחו בעולם, הידיים, הזרועות, הרגליים, רגליים, ואפילו כפות הכלבה.

מהו Bionics?

זהה מדע החוקר את החיות הברות ואת ההזדמנות להעביר עקרונות של יצורי חיים על אנלוגים התעשייתיים. מהנדס בריגול רעיונות מן הטבע ולשים אותם לתוך ההתקנים והמבנים שלהם. במובן זה, את הפרוטזה ביונית - רק טיפה בים. לפיכך, כל הוולקרו הידוע פשוט להעתיק את דרך תנועה של זרעי אפונה. פריירים שאולים עלוקות. כאשר צוללים בעיצוב לקח מדגם של השלשול - יש לו את כל "התאים" אוטונומי. לא ייאמן עמודי מתכת קשים Ostankino ואת מגדל אייפל - זה פעמים רבות גרסה גדולה יותר של עצם קליפת מוח אנושי. לארוג מתכת, אשר כל כך מעריץ - עותק של מבנה העצם, המשלבת חוזק וגמישות.

אפילו בבניין רב קומות שבו הוא לחיות במשפחות שונות כגון, שהועתק סלולארי. הרעיון של חיים של אנשים שונים "התאים" תחת קורת גג אחת עם תקשורת נפוצה להעתיק חיי מש' הדבורה במצב.

התגלמות Bionic היא הרבה דברים סביבנו: צמיגים לרכב, מטוסים, מצלמות מעקב, שיט ואת הנפוצה ביותר משותפת.

איך תותב ביונית פשוטה?

אחרי פציעה או מחלה במהלך איבר קטוע. גדם הנותרים הוא ממגוון רקמות: עור, שרירים, עצמות, כלי דם ועצבים. המנתח במהלך הניתוח מציג השתמר עצבים מוטוריים של השרירים העיקריים שנותרו. לאחר הריפוי של הפצע יכול לשדר אותות עצביים מנוע. אות זו מאפשרת קבלת חיישן רכוב על התותבת. בתהליך התפיסה של הדחף העצבי מעורב תוכנת מחשב מורכבת.

לכן, את הפרוטזה ביונית יכולה לבצע רק פעולות אלה אשר פרטו את התכנית: לוקחת כף, מזלג או כדור, עיתונאים וכן הלאה. בהשוואה ללא גפיים אפשרות אפילו מספר מצומצם של התנועה - התקדמות עצומה. עם זאת, אפילו את הפרוטזה ביונית הטובה והמתקדמת ביותר לא יכולה עדיין למלא את כל התנועות הקטנות ומדויקות, המסוגלים איבר חי.

כיצד הדחף העצבי מהמוח אל התותבת?

כדי להבין כיצד פרוטזות ביונית, יש צורך לזכור את הפיזיולוגיה האנושית הרגילה.

התנועות שאנחנו עושים פעמים רבות במהלך היום, נקראים אוטומטית. טפסו, טיול לשירותים, כביסה, צחצוח שיניים, להתלבש - כל אין מחשבות אין לנו התנגדות. הגוף מייצר את כל הדרוש כאילו מעצמה. אבל למעשה, בתחילת כל תנועה - חשב. כלומר, קודם אנחנו חושבים שאתה צריך לצחצח שיניים, להכין קפה, להתלבש. המוח שולח אותות לשרירים, אשר מעורבים בתנועה. שרירים יכולים להירגע או לכווץ רק את אות המוח. אבל התהליך הולך במהירות בצורה חלקה, לא היה לנו זמן להבין מה קורה. במקרה של תותב יותר קשה: ראשון, האות של האלקטרודה קראה את בקשתו להציב ליד העצב על-השריר, ולאחר מכן נשלחה המעבד בתוך התותב. תהליך זה הוא גם מהיר למדי, אבל את המהירות של הגשמה של פעולות עדיין נחות גפי החיים.

אדם מלאכותי "חלקי חילוף"

מאז תותב ביונית הראשונה, המדע התקדם הוצג. אם הדגמים הראשונים היו מסורבלים, דורשים מתגים יכולים רק לבצע את התנועות הפשוטות, העיצובים המודרניים בקושי יכולים להיקרא פרוטזות. מוצרי הנדסה אלגנטי זה, כאילו ירד מן הסרטים מסך עתידני.

הפרוטזה היא בהחלט כמו יד טובה, הם יכולים לכתוב, להחזיק סכו"ם, לנהוג במכונית, או ביצה. לשלמות התנועה לפעמים משתמשת רקמות של האדם עצמו מחלקים אחרים של הגוף - כפות הרגליים, למשל.

רעיונות מן העתיד

מהנדסים ומדענים הפנטזיות שלהם מפתה. אז, מדענים הצליחו אף "לעקוף" את הרשתית הפגומה, לשדר תמונות של הסובבים ישירות על עצב הראייה. עיוור עקב פציעה, בעוד בטיחות של עצב הראייה יכולה לסמוך על העובדה ששוב רואה אדם מולדתו או זריחה יפה.

ישנם כבר מכשירים המשפרים את תפקוד המוח. אז, עם מחל השיתוק או פרקינסון הרועד יכול להיות מנוהל בעזרת אלקטרודות מושתלות.

אנשים הפכו נייח עקב שיתוק, השתלת אלקטרודות ישירות לתוך המוח, כדי שיוכלו לפעול ידות ורגליים מלאכותיות. עבור אדם תלוי לחלוטין באחרים, שירות עצמי - שמח בל יתואר.

שאלת מושתל מתחת לעור של שבבים שיכולים להחליף מפתחות, כרטיס אשראי ו תעודת זהות בעת ובעונה האחת.

ומה יש לנו?

החברה הידועה ביותר לייצור פרוטזות ביונית ברוסיה - מוסקבה מהווה מרכז תותב ושיקום. כאן לאסוף מודולים תותבים, מוצרים המשמשים הם גרמניה, איסלנד ורוסיה.

יש פרוטזה לכל אדם תכונות בודדות. רמה זו של קטיעה, משקל וגובה, ואת כיבוש, במיוחד תנועות הליכה וקטנות, גיל. פעם זה היה הרבה מודולים למידה עצמית. הוא מתאים לא רק את האדם בפרוטזה, הפרוטזה אלא גם לבני אדם. מודול למידה עצמי מצויד מודיעין מובנה מלאכותי, זוכר במיוחד במסלול הליכה ותנועה. מודול "מלמד" לא רק את רוחב הצעד ואת העומס הסופי, אלא גם מאחסן את המספר והגובה של צעדים, מהמורות ובורות בכביש. מודולים לשכפל את הפעולה במוח מכינה צעד או תנועה אחרת.

כמה עולה תותב "חי"?

עלות התותבת ביונית עד גבוה והוא יכול להגיע במקרים קשים של מיליוני רובלים. עם זאת, חזרה לחיים נורמליים קשה להעריך את בסיס החומר. למעשה, התקנת פרוטזות ביונית - ההזדמנות היחידה לנכים לחזור לחיים נורמליים: לבנות וליישם תוכניות לפרנס משפחה, לרדוף הפסגות בקריירה.

הדבר החשוב ביותר - הוא לחזור אל הקהילה הבריאה, בתקוות העם. אנשים עם פרוטזות "חי" להמשיך להוביל חיים נורמליים, לרקוד ואפילו לקבל פרסים ספורט. כלומר, את הפרוטזה הופך לחלק אדם כך שקשה להבחין באקשן בזמן אמת על אנלוגים השרירים ביוניים שלהם.

תותבות: שלבי פיתוח

בהשוואה תותבת יד ביונית קונבנציונלית - פריצת דרך אמיתית. לאחרונה, אדם שאיבד את המברשת, יכול להסתמך רק על שתי אפשרויות: בין גומד ו דש נוצר רדיוס, כדי שהאדם יוכל ללכוד עצמים גדולים או הגדם הצטרף וו. ואז, ועוד היה מסורבל maloestetichno. היום, אפילו ההיווצרות של הגדם תחת תותבת העתיד מתחילה בחדר הניתוח. כבר מהימים הראשונים של התקופה לאחר הניתוח עם prosthetist העבודה הפגוע, עוזרים לבחור את השילוב הטוב ביותר של חלקים. גדם הקים ואימן, כחלק התותב בעתיד מותאם באופן מקסימאלי את קיבולת הנותרים. עם שרוול של סיליקון עדין במגע עור עם שבב מוטבע. Scuffs מ תותבות מודרניות לא קורה. התכנית פותחה עבור כל מוצר בנפרד, תלוי מה שהאדם עוסק. משימות - ההתאוששות מקסימלית של פונקציה.

תמיכה עבור הנכים

גבר שאיבד את איבר, ללא יוצא מן הכלל עובר מומחיות רפואית וחברתית. בד בבד עם הקמת הנכות לכל בפיתוח תוכנית השיקום החברתי. שיקום כולל שימוש באמצעים טכניים בעיקר כדי להקל על החזרה של האדם לעבוד. כל הגפיים ביונית כלולים ברשימת החובה של אמצעים טכניים כגון. אדם יש את הבחירה במסגרת תכנית השיקום כדי לקבל את המוצר המוגמר או לקנות אותו בעצמם ולאחר מכן קבלת פיצוי כספי. סכום הפיצוי מחושב על העלות הממוצעת של מוצרי תותבת דומה.

מה היזמים לעבוד?

יד תותבת ביונית מודרנית לחלוטין לבצע תנועות בסדר, אבל האדם אינו מקבל מהם תחושות אלה, אשר משמשים. לפיכך, הפרוטזה ניתן וליטף שיער אדם, אבל אתה לא יכול להרגיש את החמימות והרוך של השיער של העור הראש. כלומר החיסול של מחסור זה על ידי מדענים היום. מומחים לומדים אחוי עצם עם טיטניום, ואת חיישני חושי תנועות ומחוברים ישירות עם עצב חי. לפיכך, הזרוע הביונית מחליפה במלואו לפרנסתו, והאדם מקבל משוב מישוש, אשר נשלל ממנו במשך שנים רבות. חיבור ישיר של עצבים ושרירים עם מכשיר טכני מגדיל מאוד את מהירות תנועה, להביא אותו קרוב יותר אל הטבע.

מה הרכיבים של רגל ביונית?

תותבת רגל ביונית מודרנית כוללת כמה אלמנטי חובה, כגון:

• שרוול סיליקון עם חיישנים משולבים;
• תמיכה - צורת מוט טיטניום של הטיביה;
• מודול ציר mikrodvizhkami ומעבד;
• יחידת מודיעין מלאכותית המעבדת את כל האותות הנכנסים.

הדגמים החדישים ביותר של תותבות חברות המובילות גרמניות יש ציפוי מיוחד, דומה מאוד לעור. יש עור סינטטי מטרה כפולה: להגן על הרכיבים התותבים מפני לחות מבצעת פונקציה קוסמטית. התותבת המצופית ולא ניתן להסירו, לוקח איתו מקלחת וללכת דרך השלוליות.

עם קצת דמיון

היום, חיים על אותה הפלנטה איתנו כמה אנשים שיש להם 2 או אפילו 3 תותבת ביונית זמנית. הומצא עור סינטטי ששינה נוקשת. בשלד חיצוני הומצא כדי לעזור לאנשים משותקים ללכת. מוצרים מפותחים, בשליטת מחשבה. הניסויים נערכים על הגוברת עצב microchannels. תיאורטית, קרוב היום שבו אפשר יהיה לגדול לאורך הרצוי עצב. מדענים מנסים לטשטש את הקו בין החיות הברות ואת המכשיר הטכני. מספר התנועות שנעשו פרוטזות ביונית, הוא בהתמדה, ומגבירה המורכבות שלהם.

כל זה נותן תקווה גדולה כי אנשים יהיו חזקים יותר מהמחלה.

תותבות גפיים הופכים הליך שגרתי שמחזירה אנושית רגיל. אולי הגיע היום שבו כל חלק של הגוף האנושי יכול להיות מוחלף על ידי מלאכותי. לפחות, אתה רוצה להאמין בו.