Mtu anapopoteza kiungo, ndoto yake kuu ni kuhisi mkono au mguu wake tena. Na si tu kujisikia, lakini kufanya na kiungo harakati zote zinazopatikana kabla ya kuumia au ugonjwa: kuchukua kikombe, viatu vya kamba, tembea kwa msaada kwa miguu yote miwili. Uunganisho wa kibiolojia, au kifaa changamano kinachonasa misukumo ya neva, hukuruhusu kurudisha fursa zilizopotea.
Utengenezaji mahiri wa viungo bandia ulikujaje?
Mfano wa viungo bandia vya "live" vilivumbuliwa na kuelezewa na waandishi wa hadithi za kisayansi. Ilikuwa katika kazi zao kwamba mikono, miguu, macho na mioyo iliyopotea katika vita ilibadilishwa na wasaidizi wa mitambo ambao hufanya kazi vizuri zaidi kuliko viungo vilivyo hai. Mfano maarufu zaidi ni Terminator wa Cameron, ambaye alichukua tu sura ya mtu.
Watu wachache wanajua kwamba mfano wa viungo bandia vya kisasa vilianzia karne ya 19, wakati mpira wa chuma ulipoingizwa kwenye mguu wa mbao ili kufanya sehemu ya chini iweze kusogezwa. Lakini katika karne ya 20, vifaa hivi vya awali vilibadilishwa na kiungo bandia cha kibiolojia kilichoundwa kwenye makutano ya sayansi kadhaa: dawa, uhandisi, bionics na umeme.
Wanasayansi kutoka nchi mbalimbali wanapinga ukuu katika suala hili, lakini ukweli ni kwamba wa kwanzaUunganisho wa mkono unaofanya kazi wa bionic uliwasilishwa kwenye maonyesho ya mifupa katika jiji la Ujerumani la Leipzig mnamo 2010. Katika miaka ambayo imepita tangu tukio hili, idadi kubwa ya mikono bandia, mikono, miguu, miguu na hata nyayo za mbwa zimetengenezwa duniani.
Bionics ni nini?
Hii ni sayansi nzima inayochunguza wanyamapori na uwezekano wa kuhamisha kanuni za kazi ya viumbe hai katika analogi za viwandani. Wahandisi huchunguza mawazo kutoka kwa maumbile na kuyajumuisha katika vifaa na miundo yao. Kwa maana hii, bandia za bionic ni tone tu katika bahari. Kwa hiyo, vifungo vya Velcro vinavyojulikana kwa kila mtu vinakili tu jinsi mbegu za burdock zinavyosonga. Suckers hukopwa kutoka kwa leeches. Wakati wa kubuni manowari, walichukua minyoo kama mfano - "vyumba" vyake vyote ni vya uhuru. Kazi ya wazi ya chuma ngumu sana ya minara ya Ostankino na Eiffel ni nakala iliyopanuliwa ya mfupa wa tubular wa binadamu. Ufumaji wa chuma ambao huvutia kila mtu ni nakala ya muundo wa tishu mfupa, unaochanganya uimara na kunyumbulika.
Hata jengo refu ambalo familia tofauti huishi kwa wakati mmoja huondolewa kwenye sega la asali. Wazo la maisha ya watu tofauti katika "seli" chini ya paa moja na mawasiliano ya kawaida nakala njia ya maisha ya kundi la nyuki.
Miwili ya viumbe hai hupatikana katika vitu vingi vinavyotuzunguka: matairi ya magari, ndege, kamera za uchunguzi, boti na maelezo ya kawaida zaidi.
Uunganisho rahisi wa kibiolojia hufanya kazi vipi?
Baada ya kuumia au wakati wa ugonjwa, kiungo cha mguu hukatwa. Kisiki kilichobaki kinajumuisha nyingitishu: ngozi, misuli, mifupa, mishipa ya damu na neva. Wakati wa operesheni, daktari wa upasuaji huleta ujasiri wa motor iliyobaki kwenye misuli kubwa iliyobaki. Baada ya jeraha la upasuaji kupona, ujasiri unaweza kusambaza ishara ya motor. Ishara hii inapokelewa na sensor iliyowekwa kwenye prosthesis. Programu changamano ya kompyuta inahusika katika mchakato wa kutambua msukumo wa neva.
Kwa hivyo, kiungo bandia cha bionic kinaweza kufanya tu vitendo vilivyoagizwa katika mpango huu: kuchukua kijiko, uma au mpira, bonyeza kitufe, na kadhalika. Ikilinganishwa na kutokuwepo kwa kiungo, uwezekano wa hata idadi ndogo ya mwendo ni uboreshaji mkubwa. Hata hivyo, hata viungo bandia vilivyo bora zaidi na vya hali ya juu zaidi bado haviwezi kufanya harakati hizo ndogo na sahihi ambazo kiungo kilicho hai kinaweza kufanya.
Je, msukumo wa neva husafiri vipi kutoka kwenye ubongo hadi kwenye kiungo bandia?
Ili kuelewa jinsi viungo bandia vinavyofanya kazi, unahitaji kukumbuka fiziolojia ya kawaida ya binadamu.
Harakati tunazofanya mara kwa mara wakati wa mchana zinaitwa otomatiki. Kuamka, kwenda choo, kuosha, kusaga meno, kuvaa - yote haya hayasababishi mawazo yoyote ndani yetu. Mwili hufanya kila kitu unachohitaji kana kwamba peke yake. Lakini kwa kweli, mwanzo wa harakati yoyote ni mawazo. Hiyo ni, kwa mara ya kwanza tunafikiri: tunahitaji kupiga meno yetu, kufanya kahawa, kuvaa. Ubongo hutuma ishara kwa misuli inayohusika katika harakati hii. Misuli inaweza kusinyaa au kupumzika tu kwa ishara kutoka kwa ubongo. Lakini mchakato unafanyika kwa haraka na kwa urahisi kwamba hatuna muda wa kutambua kinachotokea. KATIKAKatika kesi ya bandia, kila kitu ni ngumu zaidi: kwa mara ya kwanza, ishara ya mwendo inasomwa na electrode iko karibu na ujasiri ulioletwa kwenye misuli, na kisha kutumwa kwa processor ndani ya prosthesis. Utaratibu huu pia ni wa haraka sana, lakini kasi ya kufanya vitendo bado ni duni kuliko kiungo kilicho hai.
sehemu "Bandia" za binadamu
Tangu kiungo bandia cha kwanza kuanzishwa, sayansi imepiga hatua kubwa. Ikiwa mifano ya kwanza ilikuwa kubwa, swichi zinazohitajika na zinaweza kufanya harakati rahisi zaidi, basi mifano ya kisasa haiwezi kuitwa prostheses. Hivi ni vipande vya uhandisi maridadi ambavyo vinaonekana kana kwamba vimetoka kwenye skrini ya filamu ya siku zijazo.
Mfupa wa bandia unafanana kabisa na mkono wenye afya nzuri, unaweza kuandika, kushika vifaa vya kukata, usukani wa gari au yai la kuku. Kwa ukamilifu wa harakati, tishu za mtu mwenyewe wakati mwingine hutumiwa kutoka sehemu nyingine za mwili - kutoka kwa miguu, kwa mfano.
Mawazo kutoka siku zijazo
Wahandisi na wanasayansi hawawezi kuzuilika katika fikira zao. Kwa hivyo, wanasayansi waliweza hata "kupitia" retina iliyoharibiwa ya jicho, wakitangaza picha ya mazingira moja kwa moja kwa ujasiri wa macho. Mtu ambaye ni kipofu kutokana na jeraha, kwa kuhifadhiwa kwa mishipa ya macho, anaweza kutegemea kuona tena nyuso zinazojulikana au mawio mazuri ya jua.
Tayari kuna vifaa vinavyoboresha utendaji wa ubongo. Kwa mfano, kupooza kwa tetemeko au ugonjwa wa Parkinson unaweza kutibiwa kwa elektrodi iliyopandikizwa.
Kwa watu ambao hawatembei kwa sababu yakupooza kupandikiza elektroni moja kwa moja kwenye ubongo ili ziweze kudhibiti mikono na miguu ya bandia. Kwa mtu anayetegemea kabisa wengine, uwezekano wa kujihudumia ni furaha isiyoelezeka.
Suala la chips zilizopandikizwa chini ya ngozi zinazoweza kuchukua nafasi ya funguo, kadi ya benki na kitambulisho kwa wakati mmoja linajadiliwa.
Tuna nini?
Biashara maarufu zaidi inayozalisha viungo bandia vya kibiolojia nchini Urusi ni Kituo cha Urekebishaji na Urekebishaji cha Moscow. Hapa, viungo bandia vinakusanywa kutoka kwa moduli, bidhaa kutoka Ujerumani, Iceland na Urusi zinatumika.
Mpango wa viungo bandia wa kila mtu una sifa zake binafsi. Hii ni kiwango cha kukatwa, na uzito, na urefu, na kazi, vipengele vya kutembea na harakati ndogo, umri. Moduli nyingi za kujifunzia hutumiwa. Sio tu mtu anayekabiliana na prosthesis, lakini pia bandia kwa mtu. Moduli ya kujifunzia, iliyo na akili ya bandia iliyojengwa, inakumbuka sifa za gait na njia ya harakati. Moduli "hujifunza" sio tu upana wa hatua na mzigo kwenye kiungo, lakini pia inakumbuka idadi na urefu wa hatua, mashimo na mashimo kwenye njia. Moduli hizi huiga matendo ya ubongo kuandaa hatua au harakati nyingine.
Je, kiungo bandia cha "live" kinagharimu kiasi gani?
Gharama ya uunganisho wa viungo bandia bado ni kubwa na inaweza kufikia mamilioni ya rubles katika hali ngumu. Walakini, kurudi kwa maisha kamili ni ngumu kutathmini kwa nyenzo. Kwa kweli, ufungaji wa bandia za bionic ndiyo njia pekee ya mtu mwenye ulemavu kurudi kwa kawaidamaisha: jenga na tekeleza mipango, saidia familia, fikia viwango vya juu vya taaluma.
Jambo muhimu zaidi ni kurejea kwa jamii ya watu wenye afya njema na wanaojitegemea. Watu walio na bandia za "live" wanaendelea kuishi maisha ya kawaida, kucheza na hata kupokea tuzo za michezo. Hiyo ni, kiungo bandia kinakuwa sehemu ya mtu kiasi kwamba ni vigumu kutofautisha matendo ya misuli hai kutoka kwa wenzao wa kibiolojia.
Viungo bandia: hatua za maendeleo
Ikilinganishwa na mkono bandia wa kibayoni - mafanikio ya kweli. Hivi majuzi, mtu aliyepoteza mkono angeweza kutegemea uwezekano mbili tu: ngozi ya ngozi iliundwa kati ya ulna na radius ili mtu aweze kunyakua vitu vikubwa, au ndoano iliunganishwa kwenye kisiki. Wote wawili walikuwa na wasiwasi na wasio na hisia. Leo, hata malezi ya kisiki kwa prosthesis ya baadaye huanza kwenye chumba cha upasuaji. Kuanzia siku za kwanza za kipindi cha baada ya kazi, prosthetist hufanya kazi na mwathirika, kusaidia kuchagua mchanganyiko bora wa sehemu. Shina huundwa na kufunzwa, na sehemu za bandia za baadaye zinarekebishwa kikamilifu kwa uwezekano uliobaki. Kofi ya silikoni yenye chip zilizopachikwa hugusana na ngozi. Hakuna abrasions kutoka kwa bandia za kisasa. Mpango wa kila bidhaa unatengenezwa kibinafsi, kulingana na kile mtu anachofanya. Jukumu ni kurejesha utendakazi kadri iwezekanavyo.
Kusaidia Walemavu
Mtu aliyepoteza kiungo lazima afanyiwe uchunguzi wa kimatibabu na kijamii bila kukosa. Sambamba na uanzishwaji wa kikundiulemavu, mpango wa ukarabati wa kijamii unatengenezwa kwa kila mtu. Ukarabati unahusisha matumizi, kwanza kabisa, ya njia za kiufundi zinazochangia kurudi kwa mtu kufanya kazi. Viungo vyote vya bandia vya bionic vinajumuishwa katika orodha ya lazima ya njia hizo za kiufundi. Mtu ana chaguo: ndani ya mfumo wa mpango wa ukarabati, kupokea bidhaa iliyokamilishwa au kuinunua peke yake na kupokea fidia ya fedha. Kiasi cha fidia kinakokotolewa kulingana na wastani wa gharama ya bidhaa sawa za bandia.
Wasanidi wanafanyia kazi nini?
Mikono bandia ya kisasa ya bionic hufanya harakati za hila kikamilifu, lakini mtu hapati hisia kutoka kwao ambazo amezoea. Kwa hivyo, bandia inaweza kupiga nywele za mtu, lakini huwezi kuhisi joto la kichwa na upole wa nywele. Wanasayansi sasa wanafanya kazi ya kuondoa upungufu huu. Wataalamu tayari wamejifunza jinsi ya kuunganisha mifupa na titani, na kuunganisha sensorer ya harakati na hisia moja kwa moja kwa ujasiri hai. Kwa hivyo, mkono wa bionic hubadilisha kabisa mtu aliye hai, na mtu hupokea hisia za tactile, ambazo amenyimwa kwa miaka mingi. Uunganisho wa moja kwa moja wa neva na misuli kwa kifaa cha kiufundi huongeza sana kasi ya harakati, na kuleta karibu na asili.
Mguu wa kibaolojia unajumuisha sehemu gani?
Uunganisho wa kisasa wa mguu wa kibiolojia unajumuisha vipengele kadhaa vya lazima, kama vile:
- kofi ya silikoni yenye vihisi vilivyojengewa ndani;
- msaada - fimbo ya titani, yenye umbo kamangoma;
- moduli iliyobainishwa yenye injini ndogo na kichakataji;
- kitengo cha kijasusi bandia ambacho huchakata mawimbi yote yanayoingia.
Miundo ya hivi punde zaidi ya viunzi bandia kutoka kwa kampuni maarufu za Ujerumani zina mipako maalum inayofanana sana na ngozi. Ngozi ya syntetisk ina madhumuni mawili: inalinda maelezo ya bandia kutoka kwa unyevu na hufanya kazi ya vipodozi. Unaweza kuacha kiungo chako bandia kilichofunikwa, kuoga nacho, na kutembea kwenye madimbwi.
Ndoto kidogo
Leo, watu kadhaa wanaishi kwenye sayari moja nasi, wakiwa na viungo 2 na hata 3 vya bandia kwa wakati mmoja. Imevumbuliwa ngozi ya sintetiki inayobadilisha ukakamavu. Exoskeletons zimevumbuliwa kusaidia watu waliopooza kutembea. Bidhaa zilizotengenezwa zinazodhibitiwa na nguvu ya mawazo. Majaribio yanaendelea kukuza neva katika njia ndogo. Kinadharia, siku ambayo itawezekana kukua ujasiri wa urefu unaohitajika sio mbali. Wanasayansi wanajaribu kuweka ukungu kati ya wanyamapori na kifaa cha kiufundi. Idadi ya misogeo inayofanywa na viungo bandia vya kibiolojia inaongezeka kila mara, na vile vile utata wao.
Yote haya yanatoa matumaini makubwa kuwa mtu atakuwa na nguvu zaidi ya ugonjwa huo.
Viungo bandia vinakuwa utaratibu wa kawaida unaomrejesha mtu katika hali yake ya kawaida. Labda siku itakuja ambapo sehemu yoyote ya mwili wa mwanadamu inaweza kubadilishwa na ya bandia. Angalau nataka kuamini.
