Odam bir a'zosini yo'qotganda, uning eng muhim orzusi qo'li yoki oyog'ini yana his qilishdir. Va nafaqat his qilish, balki jarohat yoki kasallikdan oldin mavjud bo'lgan barcha harakatlarni oyoq-qo'l bilan bajarish: stakanni oling, oyoq kiyimlarini bog'lang, ikkala oyog'ida tayanch bilan yuring. Bionik protez yoki nerv impulslarini ushlaydigan murakkab qurilma yo‘qolgan imkoniyatlarni qaytarish imkonini beradi.
Aqlli protezlar qanday paydo bo'lgan?
"Tirik" protezlarning prototipi ilmiy fantastika mualliflari tomonidan ixtiro qilingan va tasvirlangan. Aynan ularning asarlarida janglarda yo'qolgan qo'llar, oyoqlar, ko'zlar va yuraklar tirik organlardan yaxshiroq ishlaydigan mexanik yordamchilar bilan almashtirildi. Eng mashhur misol - Kemeronning Terminatori, u faqat odam qiyofasini olgan.
Zamonaviy protezlarning prototipi 19-asrga toʻgʻri kelishini, uning pastki qismini harakatchan qilish uchun yogʻoch oyoqqa metall shar solinganini kam odam biladi. Ammo 20-asrda bu ibtidoiy asboblar oʻrnini bir qancha fanlar: tibbiyot, muhandislik, bionika va elektronika chorrahasida yaratilgan bionik protez egalladi.
Turli mamlakatlar olimlari bu masalada ustuvorlik haqida bahslashadilar, ammo faktlar shundan iboratki, birinchi2010 yilda Germaniyaning Leyptsig shahrida bo'lib o'tgan ortopediya ko'rgazmasida qo'lning funktsional bionik protezi taqdim etildi. Ushbu voqeadan keyin o'tgan yillar davomida dunyoda juda ko'p protez qo'llar, qo'llar, oyoqlar, oyoqlar va hatto it panjalari ishlab chiqildi.
Bionika nima?
Bu yovvoyi tabiatni va tirik mavjudotlarning ishlash tamoyillarini sanoat analoglariga o'tkazish imkoniyatini o'rganadigan butun fan. Muhandislar tabiatdan g'oyalarni ko'rib chiqadilar va ularni o'zlarining qurilmalari va tuzilmalarida mujassamlashtiradilar. Shu nuqtai nazardan, bionik protezlar okeandagi bir tomchidir. Shunday qilib, hammaga ma'lum bo'lgan Velcro mahkamlagichlari dulavratotu urug'ining harakatlanish usulini ko'chiradi. So'rg'ichlar zuluklardan qarzga olinadi. Suv osti kemalarini loyihalashda ular yomg'ir qurtini namuna sifatida oldilar - uning barcha "bo'limlari" avtonomdir. Ostankino va Eyfel minoralarining nihoyatda bardoshli metall ochiq ishlari inson quvurli suyagining ko'p marta kattalashtirilgan nusxasidir. Barchani hayratga soladigan metall to‘qima suyak to‘qimasi tuzilishining nusxasi bo‘lib, kuch va moslashuvchanlikni o‘zida mujassam etgan.
Hatto bir vaqtning o'zida turli xil oilalar yashaydigan ko'p qavatli bino ham asal uyasidan chiqariladi. Bir tom ostidagi "hujayralarda" umumiy aloqaga ega bo'lgan turli odamlarning hayoti haqidagi g'oya asalarilar oilasining hayot tarzini ko'rsatadi.
Bionik mujassamlanishlar atrofimizdagi koʻplab narsalarda uchraydi: avtomobil shinalari, samolyotlar, kuzatuv kameralari, qayiqlar va eng keng tarqalgan artikulyatsiyalar.
Oddiy bionik protez qanday ishlaydi?
Jarohatdan keyin yoki kasallik paytida oyoq-qo'l kesiladi. Qolgan dum ko'pdan iboratto'qimalar: teri, mushaklar, suyaklar, qon tomirlari va nervlar. Operatsiya paytida jarroh qolgan motor nervini qolgan katta mushakka olib keladi. Jarrohlik yarasi davolangandan so'ng, asab vosita signalini uzatishi mumkin. Ushbu signal protezga o'rnatilgan sensor tomonidan qabul qilinadi. Nerv impulsini idrok etish jarayonida murakkab kompyuter dasturi ishtirok etadi.
Shuning uchun bionik protez faqat ushbu dasturda ko'rsatilgan amallarni bajarishi mumkin: qoshiq, vilka yoki to'pni oling, tugmachani bosing va hokazo. Oyoq-qo'lning yo'qligi bilan solishtirganda, hatto cheklangan miqdordagi harakatlanish imkoniyati katta yaxshilanishdir. Biroq, hatto eng yaxshi va ilg'or bionik protezlar ham tirik a'zolar qila oladigan barcha kichik va aniq harakatlarni hali bajara olmaydi.
Nerv impulsi miyadan protezga qanday o'tadi?
Bionik protezlar qanday ishlashini tushunish uchun oddiy inson fiziologiyasini eslab qolish kerak.
Kun davomida takror-takror qiladigan harakatlar avtomatik deyiladi. Turish, hojatxonaga borish, yuvish, tishlarini yuvish, kiyinish - bularning barchasi bizda hech qanday fikrni keltirib chiqarmaydi. Tana o'zi uchun kerak bo'lgan hamma narsani qiladi. Lekin, aslida, har qanday harakatning boshlanishi fikrdir. Ya'ni, dastlab biz o'ylaymiz: tishlarimizni yuvish, qahva tayyorlash, kiyinish kerak. Miya bu harakatda ishtirok etadigan mushaklarga signal yuboradi. Mushak faqat miyadan kelgan signal bilan qisqarishi yoki bo'shashishi mumkin. Ammo jarayon shu qadar tez va muammosiz sodir bo'ladiki, bizda nima bo'layotganini tushunishga vaqtimiz yo'q. DAProtez holatida hamma narsa murakkabroq: dastlab harakat signali mushakka olib kelingan nerv yonida joylashgan elektrod tomonidan o'qiladi, so'ngra protez ichidagi protsessorga yuboriladi. Bu jarayon ham ancha tez, lekin amallarni bajarish tezligi baribir tirik a'zodan past.
Sun'iy inson "qismlari"
Birinchi bionik protez paydo boʻlganidan beri fan uzoq yoʻlni bosib oʻtdi. Agar birinchi modellar katta hajmli bo'lsa, kalitlarni talab qiladigan va faqat eng oddiy harakatlarni bajara oladigan bo'lsa, zamonaviy modellarni protez deb atash qiyin. Bular futuristik kino ekranidan chiqib ketganga o‘xshagan nafis muhandislik buyumlari.
Protez sog'lom qo'lga mutlaqo o'xshaydi, u yozishi, vilkalar pichoqni, mashina rulini yoki tovuq tuxumini ushlab turishi mumkin. Harakatlarning mukammal bo'lishi uchun ba'zan odamning o'z to'qimalari tananing boshqa qismlaridan - masalan, oyoqlardan ishlatiladi.
Kelajak g'oyalari
Muhandislar va olimlar oʻz fantaziyalarini toʻxtatib boʻlmaydi. Shunday qilib, olimlar hatto ko'zning shikastlangan to'r pardasini "aylanib o'tib", atrof-muhit tasvirini to'g'ridan-to'g'ri optik asabga uzatishga muvaffaq bo'lishdi. Jarohat tufayli ko‘r bo‘lgan odam ko‘rish nervi saqlanib qolgan holda yana tanish yuzlarni ko‘rishga yoki chiroyli quyosh chiqishiga umid qilishi mumkin.
Miya faoliyatini yaxshilaydigan qurilmalar allaqachon mavjud. Masalan, tremor falaji yoki Parkinson kasalligini implantatsiya qilingan elektrod yordamida davolash mumkin.
Shu sababli harakatsiz qolgan odamlargafalaj elektrodlarini to'g'ridan-to'g'ri miyaga joylashtiring, ular sun'iy qo'l va oyoqlarni boshqarishi mumkin. To'liq boshqalarga qaram bo'lgan odam uchun o'z-o'ziga xizmat qilish imkoniyati ta'riflab bo'lmaydigan quvonchdir.
Teri ostiga bir vaqtning oʻzida kalit, bank kartasi va shaxsiy guvohnoma oʻrnini bosadigan chiplar oʻrnatilishi muhokama qilinmoqda.
Bizda nima bor?
Rossiyada bionik protezlar ishlab chiqaruvchi eng mashhur korxona bu Moskva protez va reabilitatsiya markazidir. Bu yerda protezlar modullardan yig‘iladi, Germaniya, Islandiya va Rossiya mahsulotlaridan foydalaniladi.
Har bir insonning protezi individual xususiyatlarga ega. Bu amputatsiya darajasi, vazni, balandligi va kasbi, yurish xususiyatlari va kichik harakatlar, yosh. Ko'plab o'z-o'zini o'rganish modullari qo'llaniladi. Inson nafaqat protezga, balki protezga ham moslashadi. O'rnatilgan sun'iy intellekt bilan jihozlangan o'z-o'zini o'rganish moduli yurish xususiyatlari va harakat yo'nalishini eslab qoladi. Modul nafaqat zinapoyaning kengligi va oyoq-qo'liga tushadigan yukni "o'rganadi", balki yo'lda qadamlar soni va balandligini, chuqurchalar va chuqurlarni eslab qoladi. Modullar qadam yoki boshqa harakatni tayyorlayotgan miya harakatlarini takrorlaydi.
"Tirik" protez qancha turadi?
Bionik protezlarning narxi hali ham yuqori va murakkab holatlarda millionlab rubllarga yetishi mumkin. Biroq, to'liq hayotga qaytishni moddiy jihatdan baholash qiyin. Darhaqiqat, bionik protezlarni o'rnatish nogiron odamni normal holatga qaytarishning yagona yo'lihayot: rejalar qurish va amalga oshirish, oilani qo‘llab-quvvatlash, martaba cho‘qqilariga erishish.
Eng muhimi, sog'lom, o'ziga ishongan odamlar jamiyatiga qaytishdir. "Tirik" protezli odamlar odatdagi hayot kechirishda davom etadilar, raqsga tushishadi va hatto sport mukofotlarini olishadi. Ya'ni, protez odamning bir qismiga aylanadi, shuning uchun tirik mushaklarning harakatlarini bionik hamkasblaridan ajratish qiyin.
Protezlash: rivojlanish bosqichlari
Oddiy bionik protez qo'l bilan solishtirganda - haqiqiy yutuq. Yaqinda qo'lini yo'qotgan odam faqat ikkita imkoniyatga ishonishi mumkin edi: odam katta narsalarni ushlashi uchun ulna va radius o'rtasida teri qopqog'i hosil bo'lgan yoki dumga ilgak biriktirilgan. Ikkalasi ham noqulay va estetik emas edi. Bugungi kunda, hatto kelajakdagi protez uchun dumning shakllanishi operatsiya xonasida boshlanadi. Operatsiyadan keyingi davrning dastlabki kunlaridan boshlab protezist jabrlanuvchi bilan ishlaydi, qismlarning eng yaxshi kombinatsiyasini tanlashga yordam beradi. Qopqoq shakllanadi va o'rgatiladi va kelajakdagi protezning qismlari qolgan imkoniyatlarga maksimal darajada moslashtiriladi. O'rnatilgan chiplari bo'lgan nozik silikon manjet teri bilan aloqa qiladi. Zamonaviy protezlardan hech qanday ishqalanish yo'q. Har bir mahsulot uchun dastur shaxs nima qilayotganiga qarab alohida ishlab chiqiladi. Vazifa funksiyani imkon qadar qayta tiklashdan iborat.
Nogironlarga yordam
Oyoq-qo'lidan ayrilgan shaxs tibbiy-ijtimoiy ko'rikdan o'tishi shart. Guruhning tashkil etilishi bilan bir vaqtdanogironlik, har bir kishi uchun ijtimoiy reabilitatsiya dasturi ishlab chiqilmoqda. Reabilitatsiya, birinchi navbatda, insonning mehnatga qaytishiga yordam beradigan texnik vositalardan foydalanishni o'z ichiga oladi. Barcha bionik oyoq-qo'l protezlari bunday texnik vositalarning majburiy ro'yxatiga kiritilgan. Insonning tanlovi bor: reabilitatsiya dasturi doirasida tayyor mahsulotni olish yoki keyinchalik pul kompensatsiyasini olgan holda uni mustaqil ravishda sotib olish. Kompensatsiya miqdori shunga o'xshash protezlarning o'rtacha narxidan kelib chiqib hisoblanadi.
Ishlab chiquvchilar nima ustida ishlamoqda?
Zamonaviy bionik protezli qo'llar nozik harakatlarni a'lo darajada bajaradi, lekin odam ulardan o'zi ko'nikkan hislarni olmaydi. Demak, protez odamning sochini silaydi, lekin siz bosh terisi issiqligini va sochlarning yumshoqligini his qila olmaysiz. Hozirda olimlar bu kamchilikni bartaraf etish ustida ishlamoqda. Mutaxassislar allaqachon suyaklarni titan bilan birlashtirishni, harakat va his-tuyg'ularning datchiklarini to'g'ridan-to'g'ri tirik asabga ulashni o'rgandilar. Shunday qilib, bionik qo'l tirik qo'lni to'liq almashtiradi va inson ko'p yillar davomida mahrum bo'lgan teginish hissiyotlarini oladi. Nerv va mushaklarning texnik qurilma bilan bevosita bog‘lanishi harakat tezligini sezilarli darajada oshiradi va uni tabiiy holatga yaqinlashtiradi.
Bionik oyoq qanday qismlardan iborat?
Zamonaviy bionik oyoq protezi bir nechta majburiy elementlarni o'z ichiga oladi, masalan:
- oʻrnatilgan datchikli silikon manjet;
- tayanch - titan novda, shaklibaraban;
- mikro dvigatellar va protsessorli artikulyar modul;
- barcha kiruvchi signallarni qayta ishlovchi sun'iy intellekt bloki.
Etakchi nemis kompaniyalari protezlarining so'nggi modellari teriga juda o'xshash maxsus qoplamaga ega. Sintetik teri ikki tomonlama maqsadga ega: u protezning detallarini namlikdan himoya qiladi va kosmetik funktsiyani bajaradi. Qoplangan protezingizni kiyib qoʻyishingiz, u bilan dush olishingiz va koʻlmaklarda yurishingiz mumkin.
Ozgina fantaziya
Bugungi kunda biz bilan bir sayyorada bir vaqtning oʻzida 2 va hatto 3 ta bionik protezga ega boʻlgan bir nechta odam yashaydi. Qattiqlikni o'zgartiradigan sintetik teri ixtiro qilingan. Ekzoskeletlar shol odamlarning yurishiga yordam berish uchun ixtiro qilingan. Fikr kuchi bilan boshqariladigan ishlab chiqilgan mahsulotlar. Mikrokanallarda nervlarni o'stirish bo'yicha tajribalar olib borilmoqda. Nazariy jihatdan, kerakli uzunlikdagi asabni o'stirish mumkin bo'lgan kun uzoq emas. Olimlar yovvoyi tabiat va texnik qurilma o‘rtasidagi chegarani yo‘q qilishga harakat qilmoqda. Bionik protezlar tomonidan bajariladigan harakatlar soni va ularning murakkabligi doimiy ravishda ortib bormoqda.
Bularning barchasi odamning kasallikdan kuchliroq boʻlishiga katta umid baxsh etadi.
Oyoq-oyoqlarni protezlash odamni normal holatga qaytaradigan odatiy protseduraga aylanib bormoqda. Ehtimol, inson tanasining biron bir qismini sun'iy qismi bilan almashtirish mumkin bo'lgan kun keladi. Hech bo'lmaganda bunga ishonishni xohlayman.
