Применения електроніки і біомеханіка при протезировании

ПРИМЕНЕНИЕ ЕЛЕКТРОНІКИ І БІОМЕХАНІКА ПРИ ПРОТЕЗИРОВАНИИ.

Восстановление ушкоджених чи заміна повністю втрачених внаслідок хвороби чи травми окремих органів людини — одна проблеми медичної практики сьогодні займаються лікарі у тісному союзі з фахівцями у сфері електроніки і бионики.

Начиная з античних часу і по сьогодні, людська винахідницька думка за невідступної пристрасністю й наполегливістю шукає способи створення штучної руки, яка у своєму досконало була найближча до природной.

Но спроби створення механічного подоби пензля, приводимого в рух тими чи інші групами м’язів, бажаного результату не давали.

Положение змінилася лише до середини нинішнього століття. Через війну досягнутого високого рівня розвитку электрофизиологоии, основ автоматичного управління, біомеханіка — нової галузі біоніки та електронної техніки — почали вимальовуватися нових шляхів рішення завдання. Великою мірою цьому сприяло твердження кибернитического підходи до вивченню загальних закономірностей управління функціями живого організму. У результаті народилося принципово новий напрям у протезуванні кінцівок — створення протезів з біоелектричної системою управління і биоуправляемых протезов.

В 1956 року радянськими вченими А.Є. Кобринским, Я. С. Якобсоном, Е. П. Поляным, Я. Л. Славуцким, А. Я. Сысиным, Авт. Брейдо, В. С. Гурфинкелем, М. Л. Цетлиным у московському Центральному науково-дослідному інституті протезування і протезобудування Міністерства соціального забезпечення РРФСР був створено макетний зразок «біоелектричної руки «— протеза, керованого з допомогою біострумів м’язів кукси. Це «диво сучасності «, вперше демонструвалося у радянському павільйоні на Всесвітній виставці в Брюсселе.

Искусственная рука, створена совецкими вченими, повернула повноцінного життя тис. чоловік. У Канаді, Англії й інших країнах придбано ліцензії на радянську биоэлектрическую руку.

Обладатель исскуственной руки користується їй досить легко, без яких нибудь неприродних зусиль: мозок віддає м’язам розпорядження скоротитися, після чого легке скорочення однієї м’язів кукси змушує пензель стиснутися, скорочення інший — розкриває її. З протезом надійно працює незалежно від становищі руки, з його допомогою ми то вона може самомтоятельно обслуговувати себе: одягтися, узутися, за обіднім столом давати раду ножем і виделкою за всі правилами доброго тону, і навіть писати, креслити тощо. Понад те впевнено працювати напилком і ножівкою, пінцетом і ножицями і навіть управляти транспортним средством…

Многие вчені, що працюють за проблемою штучного зору, намагаються активізувати потенційні можливості мозку сліпих. Розроблена американськими вченими електронну систему штучного зору побудована так: в очницях сліпого встановлюються скляні очі — високочутливі екрани, сприймають світлові хвилі (замість сітківки). Скляні очі, містять матриці світлочутливих елементів, поєднано з аналітичними що збереглися м’язами зорових органів сліпого. Завдяки зусиллю очних м’язів становище цих екранів (камер) можна змінювати, спрямовуючи їх у той чи інший об'єкт. У дужках темних фальшивих очок, які заміняли оптичний нерв, розміщені микроузлы, змінюють зображення, «считываемое «з екрана, що передається в електронний блок, пов’язані з електродами, кінчики яких уведено підрозділи до ділянки гловного мозку, які відають зором. Поєднання електронних схем з вживленими електродами виробляється або за дротах з підшкірним розніманням, або через передавач, який установлюють іззовні і має індуктивну зв’язок із вживленной частиною системи під черепній коробкрй.

Каждый раз, коли екран в очниці сліпого реєструє будь-якої нескладний об'єкт, мініатюрна ЕОМ в дужці очок перетворює зображення у імпульси. Натомість електроди «переводять «в ілюзорне відчуття світла, відповідне певному просторовому образу.

Предстоит ще багато зробити, щоб зробити такі системи штучного зору стали високоефективними приладами, які приносять реальну користь не окремим пацієнтам, а тисячам і тисячам слепых.

Не менш успішно працюють і з створенню електронних пристроїв для таких людей, частково чи цілком втратили слух.

Один із найбільш зручних апаратів, усилительный тракт побудовано в одній інтегральної мікросхемі. Вага самовару трохи більше 7 грамів. Застосовувані элекретные мікрофони з умонтованими истоковыми повторителями мають високу чувствительность.

Значительно складніше повернути людині слух за цілковитої його втрати. Зазвичай глухим вживлюють в равлика внутрішнього вуха одноканальные електроди (замість нервів), що дозволяє йому чути, наприклад, звуки телефонного чи дверного дзвінка. З появою микропоцессоров виникла можливість обробки які сприймаються звуків виділення складових тональних сигналів, подавае мых деякі канали багатоканального апарату штучного слуху, синтезирующие початкові сигнали в слуховому ділянці кори головного мозга.

Мы ще замало знаємо про дивних здібностях живих організмів впізнавати про події зовнішнього світу. Коли нейрофізіологи і біоніки побільше дізнаються про неї, можна створити і «електронні вуха «і «електронні очі «, які нададуть неоціненну допомогу мільйонам людей.