A technológiák fejlesztésével a tervezők és az orvosok együttes erőfeszítései már lehetővé teszik, hogy teljes fogyatékossággal élő személyek életét biztosítsák, beteg vagy elveszett szervet pótolva egy multifunkcionális protézissel.
A biomechanika egy élő szervezet mozgását, valamint a rendszerekben, szervekben és szövetekben zajló mechanikai folyamatokat vizsgálja. E tudomány története az ősi időkben kezdődött - emlékezzünk vissza legalább egy Galen nevű olasz orvosra. Az leszármazottak több mint ezer éve élvezik a munkájának gyümölcsét.
Úgy gondolják, hogy az első protézisek az ókori Indiában és Egyiptomban jelentkeztek. Természetesen rendkívül primitívek voltak, és a legjobb módon nem helyettesítették az elveszett végtagot. Hasonló protézisek közé tartoznak a kalózhorgok és a fatuskók.
Egyes esetekben a szerencsétlennek csak tisztán kozmetikai hatása volt, például egy üvegből készült szem elfedheti a jelen elvesztését, de nem teljesítette a funkcióit. Csak a 19. században jelentkeztek ígéretes kézprotézisek, amelyekben a könyökízület meg van hajlítva, az ujjak összeszorítva és össze vannak hajlítva.
Áttörés a biomechanikában
A huszadik század a protetikát magasabb fejlettségi szintre hozta. A múlt század orvosai nemcsak a végtagokat, hanem a belső szerveket is pótolták. Tehát 1937-ben a transzplantáció úttörője V. P. Demikov műfüvet ültett be egy kutyába. Annak ellenére, hogy az állat nem élt sokáig, maga az ötlet életképességét megerősítették. Manapság a mesterséges artériák, szelepek és szívek nagyon sokféle kivitelben vannak.
Promóciós videó:
Most az egész világon az orvosok számos műtétet végeznek hallókészülékek és mesterséges szemlencse telepítésére, a törött csontok összeolvasztására és az elhasználódott ízületek pótlására. Az emberiség olyan problémák megoldásának szélén áll, mint például a mesterséges szervek és végtagok létrehozása, amelyek képesek az összes korábban elveszett funkció teljes visszaállítására.
Mechanikus végtag
Az elmúlt században néhány technológia úgy fejlődött ki, hogy manipulátorokat hoztak létre, amelyek képessége meghaladja az emberi kéz fizikai képességeit. A mikroprocesszorok ellenőrzése alatt régóta használják őket az iparban. Természetesen az a gondolat alakult ki, hogy tökéletes mechanikus karokat és lábakat hozzon létre.
Ma teljes magabiztossággal mondhatjuk, hogy a dolgok már a földön indultak el. A Touch Bionics brit társaságot jogosan tekintik úttörővé az egyedi bionikus protézisek fejlesztésében. Kormányzati támogatással protéziseket készített veteránok számára, és 2007 óta a cég márkás végtagjaival a kereskedelmi ágazatba költözött.
A Touch Bionics által készített protézisek speciális érzékelőket tartalmaznak. Feljegyzik a leggyengébb elektromos impulzust, amely a végtag azon részének összehúzódásából származik, amelyik túlélte. A protézis reagál az izmok munkájára és programozott mozdulatokat hajt végre. Néhány testmozgás után a beteg szabadon mozgatja ujjait, tárgyakat vesz fel és beállítja a kompressziós erőt.
A Johns Hopkins Egyetemen dolgozó amerikai tudósok szintén lenyűgöző eredményeket értek el. Betegük, aki 40 évvel ezelőtt elvesztette mindkét fegyvert, protézisekkel egyszerű mozdulatokat tudott végrehajtani - csészét vagy újságot váltott, TV-csatornákat válthat a távirányítón.
Ennek ellenére a mioelektromos technológiának megvan a hátránya. Az idegrendszerrel való kommunikáció hiánya lehetővé teszi, hogy csak programozott műveleteket hajtson végre. A Chalmers Műszaki Egyetem svéd tudósai harcolnak ezzel a problémával. Itt bionikus végtagok alakulnak ki, amelyeket vegyes elv irányít: részben myoelektrikával, részben az idegrendszer elektromos jeleinek rögzítésével. Ez utóbbi a testbe beültetett elektródák alkalmazásával érhető el. Ez a technológia lehetővé teszi a protézis intuitív irányítását.
Ugyanakkor a tudósok szerte a világon a lábprotézisek készítésén dolgoznak. Ezeknek a mesterséges végtagoknak nincs szükségük a mozgás finom motoros képességeire, de vannak néhány árnyalatok: az embernek el kell felejtenie, hogy protézise van. Ezt az eredményt még nem sikerült elérni, ám ennek ellenére van némi előrelépés. A protézisekkel az emberek már sok kilométernyi kirándulást hajtottak végre, sétáltak a legmagasabb felhőkarcolók felső emeletére, egy szóval: azt tették, amit még egészséges emberek sem tudtak megtenni.
Lásd még a világot
Az emberi látást helyettesítő eszköz kifejlesztése a legnehezebb feladat. A nap még távol van, amikor megjelenik egy eszköz, amely teljes mértékben kompenzálja az ember látásvesztését, ám ebben az irányban már megtették néhány lépést. A mesterséges retina aktív fejlesztése folyamatban van. A látásvesztés leggyakrabban az adott szerv betegségévé válik.
Az amerikai kutatók már bemutatták az "Argus 2" nevű eszközt, amely az első bionikus szem prototípusává válhat. A beépített kamerával ellátott szemüveg jelet küld a műszer számítógépéhez. Ott feldolgozzák és továbbítják a vevőbe, ahol a szembe beültetett elektródák parancsává alakítják. Az elektródok stimulálják a látóideg és a retina sejtjeit, ami lehetővé teszi a látás helyreállítását.
A modern Argus modelleknek csak 60 elektródja van, ez rendkívül kicsi. De még egy ilyen eszköz a klinikai vizsgálatok során lehetővé tette a teljesen vak emberek számára az űrben történő navigációt és a nagybetűk olvasását. Az amerikai tudósok növelik a létrehozott készülék felbontását, és végül 100% -kal elérik a látás helyreállítását.
A Nano Retina saját megközelítést alkalmaz e probléma megoldására. Szakemberei kifejlesztettek egyfajta érzékelőt 24x24 pixel felbontással, amely közvetlenül kapcsolódik a látóideghez. Az implantátumot speciális szemüvegeken keresztül táplálják, amelyek infravörös sugárzást bocsátanak rá. Az implantátum a képpontok adatait elektromos impulzusokká alakítja, amelyek lehetővé teszik az agy számára, hogy elemezze azokat.
A leírt rendszer még nem ment keresztül klinikai vizsgálatokra, de a fejlesztők számításai szerint jó eredményeket fog mutatni, és sokkal könnyebb megvalósítani, mint az Argus-modell.
Idővel a bionikus protézisek mindennapi valósággá válnak, és ez már az első lépés a kiborgok megjelenése felé - a gép és az ember egyedülálló kombinációja. De ez egy teljesen más történet lesz.