Люди, як і будь-який біологічний вид, на жаль, не тільки смертні, а й уразливі. У всіх нас є кінцівки, які в результаті нещасних випадків, катаклізмів, хвороб та інших життєвих ситуацій, на жаль, ми можемо втратити. Причому, на відміну від тритонів і ящірок, яких природа обдарувала регенерацією втрачених частин тіла, людина самовідновлюватися не вміє. Однак ми володіємо інтелектом, а цивілізація слід за технологічним шляху: сьогодні розроблено безліч технічних пристроїв (в тому числі і інфраструктура), покликаних дозволити людям з фізичними вадами повноцінно жити в суспільстві. В Європі, підкреслимо, навіть слово інвалід не вживають, вважаючи за краще замінювати його на більш коректний термін - людина з обмеженими можливостями. Причому, дивлячись на їхніх, наприклад, візочників, повноцінно працюють журналістами-репортерами, розумієш, що другий термін ближче до істини, ніж перший (інвалід - від лат. Ivalidus, слабкий, немічний).

На жаль, в Україні ситуація з точністю навпаки. Лишається будь-якої кінцівки в нашій країні рівнозначно вироку, а придбання сучасного технічного засобу простій людині, який отримав каліцтва, не по кишені. Тому сьогодні ми поговоримо лише про досягнення світової науки в цій галузі як про щось фантастичному, незважаючи на те, що для європейців і американців все це давно стало реальністю. Йдеться і про широкий асортимент різного адаптивного обладнання (наприклад, коляски з електродвигуном), і про новітні протезах, що втілюють в штучному виробі всі функції живої руки або ноги.

А прогрес вражає. Сьогодні в сфері протезування з'явилося такий напрямок, як "біомехатроніка" - з'єднання робототехніки і нервових клітин людини. Вчені, що працюють в цьому напрямку, ставлять перед собою завдання розробки штучних кінцівок, якими можна буде керувати лише силою думки, а функціональність буде відповідати живий кінцівки людини. Крім того, ведуться роботи і над Остеоінтеграції - зрощенням штучного модуля і кістки, що дозволить обійтися без гільзи протеза. Можна припустити, що вже незабаром людина, яка втратила кінцівку, стане частково кіборгом ...

ПРОБЛЕМИ ПРОТЕЗІВ: ВЕС І ЗВОРОТНІЙ ЗВ'ЯЗОК

За словами всіх без винятку інвалідів ніг (за статистикою, найчастіше люди залишаються саме без цих кінцівок), з якими автор цих рядків спілкувався протягом свого життя, у вітчизняних протезів є один істотний недолік - дуже велика вага. - Після кількох років тренувань я можу пройти в ньому максимум 2 кілометри, після цього настає сильна втома, - говорить Віталій Охріменко, який втратив ноги 10 років тому в результаті автоаварії. За його словами, набагато простіше дійти на милицях до інвалідного візка, ніж надягати протез.

Ситуація з протезами рук йде не краще. Всі моделі, якими оснащує наших інвалідів держава, є механічними. Тобто згинати їх потрібно вручну, плюс вони негнучкі і служать недовго. Все, що залишається робити власникові таких пристроїв, це використовувати їх як елемент гардероба - щоб не привертати увагу оточуючих.

Правда, звинувачувати в цьому українських медиків і виробників - гріх. При тому рівні фінансування, яке виділяється на протязі останніх 20-ти років, потрібно "радіти", що є хоча б такі. Та й коштують наші протези в 100 разів дешевше німецьких. При цьому варто відзначити, що багато новітні розробки світового рівня були розроблені саме українськими вченими або з їх допомогою - просто вони не знайшли застосування в нашій країні, тому і випускаються під європейськими, ізраїльськими та американськими брендами. Рівень же випускаються в Україні моделей повністю відповідає рівню протезування в кінці 80-х минулого століття. Але наука з тих пір зробила крок далеко вперед, а сучасні протези (легкі, з електроприводом, датчиками і центральним процесором), поступово дешевшають. Може, коли-небудь стануть доступні і для наших інвалідів?

НОВІ КОЛЯСКИ: ЕЛЕКТРОПРИВІД ЗАМІСТЬ МЕХАНІКИ

Ситуація з інвалідними колясками йде трохи краще. Їх виготовити простіше, ніж хороший протез - виробляють моделі різних габаритів і вантажопідйомності виробники всіх країн світу. Також існує безліч модифікацій: з регульованими, складними, знімними підлокітниками і підніжками, зі знімними колесами, стоянкового гальма, роликами проти перекидання і з безліччю інших опцій.

Сучасні коляски з електроприводом мають принципово іншу ходову частину, можуть бути використані як на вулиці, так і в приміщенні. Пульт управління знаходиться на підлокітнику, але його, як правило, можна переставити з правої сторони на ліву, встановити посередині, або в ноги. Однак купити інвалідну коляску з електроприводом можуть дозволити собі лише деякі українські інваліди - більш-менш нормальна модель (яка буде і зручна, і надійна) коштує від 15 тис. Грн., Тоді як механічну можна купити за 3-5 тис. Грн.

Новітні моделі вражають своїми можливостями. Наприклад, зараз у продажу з'явилися чотириколісні скутери, придатні для різних прогулянок і переїздів. Вони оснащені системою освітлення, покажчиками поворотів, клаксоном, звуковим оповіщенням при русі назад, незалежними передніми колесами, підлокітниками, батареєю і дзеркалом заднього виду - фактично електромобіль, просто невеликий. Однак і ціна на нього кусається - від 70 тис. Грн. Електроколяски можна використовувати і вдома. Нові моделі (від 80 тис. Грн.) Оснащені електромеханізмом підйому у вертикальне положення - якщо призвичаїтися, можна повноцінно вести домашнє господарство.

КІБЕРНОГІ З ІНТЕЛЕКТОМ

Сучасні протези ніг є досить складними, з технічної точки зору, пристроями. Так, сучасні моделі з вбудованими мікропроцесорами можна програмувати для більш природною ходьби та інших рухів. Протез ноги складається з двох ключових елементів, на поліпшення яких і спрямовані зусилля розробників - колінного модуля і стопи.

КОЛІНО. Досить цікавими розробками є моделі колінних модулів C-Leg. Ці протези використовують гідропривід з електромоторами, керуючі мікропроцесори і батарею, яка живить всі компоненти протеза. C-leg має три режими роботи, перемикання між якими відбувається за допомогою пульта дистанційного керування. Управління алгоритмом гідравлічної системи реалізується за допомогою мікропроцесора, 50 раз за хвилину обробного вхідну інформацію від сенсора тиску, і змінює параметри роботи: коліна C-Leg замислюються про те, куди і як поставити штучну ногу при ходьбі, здатні пересуватися з середньою "прогулянкової" швидкістю і навіть дозволяють їзду на велосипеді.

Інша розробка - електронний колінний шарнір Rheo Knee. Складна мережа датчиків, інтегрована в модуль, реєструє зміни і дозволяє штучної нозі "на ходу" вносити корективи в свою роботу. Мікропроцесор контролює параметри ходьби при кожному кроці, фіксує навантаження і положення зі швидкістю 1000 разів в секунду під час фази стояння і регулює опір руху в колінному шарнірі, нагнітаючи або відкачуючи зі штучного колінного суглоба намагнічену рідина.

Голеностопа. Найбільш складною частиною ноги для відтворення по функціональності є ступня. В основі сучасного протезування лежить складна гідравліка, що імітує основні положення, які приймає стопа при ходьбі, стоянні, поворотах і навіть танцювальних рухах. Група вчених-дослідників з Массачусетського технологічного інституту і університету Брауна представила на загальний огляд найпершу роботизовану ступню. Дана модель здатна рухатися, використовуючи сухожіліеподобную пружину і електричний двигун. А студентом Мічиганського університету був розроблений протез ступні, що економить силу при ходьбі. Цей протез відрізняється від інших традиційних конструкцій тим, що він більш легкий і комфортний в експлуатації, а також відсутністю зовнішнього джерела живлення.

З'явилися і так звані "інтелектуальні" протези. Наприклад, компанія Össur представила протез, здатний на проміжку 15 кроків обчислити особливості ходи і навантаження його власника, максимально точно запам'ятати "стиль господаря" і надалі підлаштовуватися під нього. Для цього протез оснащений процесором, що відстежує рухи тіла.

КІБЕРРУКІ з сенсором

Протезування рук можливо за допомогою двох принципових типів пристроїв: механічних і біоелектричних. Механічні - протези, як правило, максимально наближені до зовнішнього вигляду руки, що дозволяє людині не виділятися з натовпу. У деяких випадках протез здатний до захоплення і утримування предметів за допомогою бандажів, які закріплюються-о-пліч, а при потребі кисть може замінюватися на гак (звичайно, не такий, як у фільмах про піратів, а більш функціональний).

ЕЛЕКТРОМИШЦИ. Подальший розвиток пов'язано з біоелектричними протезами. Такі механізми мають в своїй конструкції електроди, що зчитують струм, що виробляється м'язами при їх скороченні. Потім ці дані передаються на мікропроцесор, який за допомогою команд моторам призводить протез в дію. Протез виконує функції обертання кистю, захоплення і утримання предметів. При цьому біоелектричний протез дозволяє користуватися такими мініатюрними речами, як кулькова ручка, ложка, виделка і тому подібними предметами.

КОСМОС. В області технології створення штучних рук важко не відзначити і надсучасний протез Luke Arm. В якості приводу використовується компактний однокомпонентний ... ракетний двигун, аналогічний по конструкції раніше використовувалися на космічних шаттлах. В якості палива застосовується перекис водню: під впливом каталізатора паливо нагрівається і виділяється в процесі пар відкриває і закриває клапани, які з'єднані з суглобами протеза. Вся ця конструкція замінює акумулятори та електромотори.

ПОЧУТТЯ. З точки зору науково-технологічного рівня біонічної варто відзначити модель SmartHand. Як і в більшості інших конструкцій, для управління SmartHand використовуються нервові закінчення в культі ампутованою руки. Однак, даний протез унікальний тим, що здатний імітувати не тільки рухи руки людини, але і відтворювати відчуття від дотику до об'єкта. Все це реалізується за допомогою чотирьох електродвигунів і 40 датчиків, які активуються при дотику штучними пальцями до об'єкта. Фактично, це і є повноцінна заміна втраченої кінцівки.

РОБОШТАНИ кроку САМІ

Часто люди не можуть ходити не тільки з причини втрати кінцівки, але і через проблеми з м'язами. Нові наукові досягнення вирішують і це питання. Наприклад, багаторічний досвід вдосконалення відомого робота ASIMO, а також власні дослідження з біомеханіки людської ходьби дозволили японської компанії Honda створити кіберштани, призначені для людей з порушеннями опорно-рухового апарату. Людина з обмеженими можливостями надягає спеціальний механізм з сервоприводами, і вони допомагають йому ходити: комп'ютер командує парою електромоторів відповідно до сигналів датчиків рівня, центру ваги і з урахуванням кута згинання колін. Якщо людина переміщається в полуприседе або піднімається по сходах, зусилля моторів, що підтримують вагу власника, збільшується.

Новинка зараз активно продається на ринку Японії, але за даними компанії-розробника, на наступний рік заплановано початок продажів в Європі і Америці. Головний її недолік - висока ціна (на рівні авто), що не по кишені будинкам престарілих. Тому їх планують здавати в оренду - $ 2 тис. На місяць. Правда, з часом кіберштани стануть дешевшими, і їх будуть надягати під або на звичайні.

Читайте найважливіші та найцікавіші новини в нашому Telegram