Datorită protezei modulare la nivelul membrelor, cercetătorii de la Laboratorul de Fizică Aplicată de la Universitatea Johns Hopkins au demonstrat cu succes puterea gândirii de a controla dispozitivele protetice.
După exploziile de la maratonul din Boston multe victime au fost duși la spital. Persoanele care au pierdut membrele ca rezultat al tragediei, inclusiv Jeff Bauman Jr., au suferit proceduri de amputare.
Dar progresele tehnologice în domeniul protezelor din ultimii treizeci de ani au depășit cu mult modelul primitiv din lemn, ceea ce a cauzat inconveniente considerabile proprietarilor lor. Dispozitivele moderne automate și bionice permit persoanelor cu dizabilități să restaureze aproape complet membrele pierdute.
Hugh Herr, șeful echipei de cercetare privind biomecanica la MIT Media Lab, vorbește despre popularitatea în creștere a bionicii.
"Aceasta este o victorie pentru pacient. Aceasta este o victorie pentru furnizorul de echipamente medicale și va aduce beneficii consumatorului ", a declarat Herr Discovery News. "Acum există o opinie conform căreia tehnologia high-tech înseamnă costisitoare și acest lucru ar trebui evitat. Încerc să schimb această paradigmă.
În timp ce proteza bionică este cea mai scumpă. Dar Herr susține că pot ajuta la reducerea dizabilității secundare, de exemplu, pentru a preveni dezvoltarea artritei genunchiului și șoldului, dureri de spate scăzute. Aceste boli apar cel mai adesea la persoanele cu dizabilități, ca rezultat al utilizării protezelor.
"Dizabilitatea secundară este deasupra capului pentru îngrijirea sănătății", a spus el. "Dacă sunteți capabili să imitați natura. dacă într-adevăr puteți înlocui membrele după amputare. atunci o invaliditate secundară nu va apărea niciodată. O persoană poate să rămână sănătoasă pe tot parcursul vieții. si nu va suporta aceste costuri astronomice de ingrijire a sanatatii.
Herr spune că tehnologia protezelor membrelor poate fi împărțită în etape. Prima a fost epoca piciorului SACH, care a inclus un picior și un picior. Membrana, dezvoltată la mijlocul anilor 1950, a fost, de obicei, creată dintr-o cochilie din lemn de bază din lemn, din spumă și din cauciuc. Oprirea artificială a dat pacientului o mai mare stabilitate și a sugerat o ușoară mișcare laterală.
"Glezna protetică a picioarelor pe care o poți descrie ca un transfer al energiei de întoarcere în timpul repulsiei", a spus Herr. "Piciorul lui SACH practic nu reia energia."
Noi modele de picior SACH cu miezuri de titan sunt încă utilizate, dar sunt recomandate pacienților cu niveluri scăzute de activitate.
Timp de mulți ani, protezele piciorului erau utilizate pe scară largă, care erau fundamental asemănătoare piciorului SACH. În anii 1980, în conformitate cu Herr, a început o nouă eră de proiectare flexibilă a picioarelor de carbon.
Dezvoltat de Van Phillips în 1984, tehnologia cu grafit din carbon pentru un picior flexibil a fost începutul mersului de primăvară al utilizatorilor. Păstrarea energiei cinetice a fiecărui pas, această oprire artificială a permis persoanelor cu handicap cu membrele amputate să sară, să meargă și să alerge la viteze de până la 28 de metri pe secundă.
Proteza Ghepard Flex-Foot ("Ghep Flexible Legs") este modelul cel mai performant și este utilizat în principal pentru persoanele care au suferit amputare sub genunchi. Deși Cheetah Flex-Foot permite proprietarilor să ruleze la viteze ale vântului, Herr spune că protezele de carbon încă nu oferă un nivel normal de recuperare a energiei.
A treia epoca a bionicii se caracterizează prin apariția unei proteze care este capabilă să producă mai multă energie decât proteza anterioară de amortizare. "Printre protezele de picior din acea epocă, sistemul gleznei BiOm a devenit un lider în acest domeniu", a spus Herr.
Ca primul dispozitiv bionic pentru glezna pentru persoanele cu membrele inferioare amputate, sistemul gleznei BiOm restabilește funcțiile biomecanice ale piciorului gleznei la toate vitezele de mers. Sistemul complex conceput simulează mușchii și tendoanele gambelor din articulația gleznei umane. Returnează energia consumată și permite persoanelor cu handicap să meargă cu un mers mai natural la orice viteză de mișcare. În același timp, costurile cu energia sunt aceleași ca și pentru o persoană cu picioare sănătoase.
Cu ajutorul a trei computere și șase senzori BiOm face posibilă ajustarea rigidității gleznei, elasticitatea, echilibrul. Dacă este necesar, dispozitivul adaugă un cuplu pentru a modula puterea respingătoare a piciorului, chiar și atunci când călătoriți cu diferite viteze pe diferite suprafețe înclinate.
Senzorii de genunchi din poliuretan încorporați monitorizează greutatea, mișcarea și forța, iar microcontrolerele la bord procesează date, urmărind mersul uman. Unitatea interpretează informațiile primite și efectuează setările corespunzătoare în articulația genunchiului. El ia în considerare dacă o persoană se află pe loc, înfășoară în jurul unui colț sau merge în linie dreaptă.
Designul picioarelor se bazează pe tehnologia Flex-Foot și include o fibră de carbon ușor și durabilă completată cu sistemul Terrain Logic și inteligența artificială la bord. Acesta din urmă calculează datele și le alimentează unității, care apoi direcționează mișcarea instrucțiunii.
Dezvoltat de Touch Bionics, proteza bionică iLimb utilizează senzori mușchi localizați pe pielea persoanelor cu membre amputate. Semnalele electrice produse de mușchii proprietarului controlează procesorul de la bord, care este integrat în proteza brațului. Această tehnologie mioelectrică oferă persoanelor cu dizabilități o gamă mai largă de control asupra coordonării mișcării. Aceștia pot chiar să ia monede.
Mai recent, Touch Bionics a anunțat dezvoltarea iLimb ultra Revolution, care a devenit prima proteză a membrelor superioare, care poate fi controlată prin intermediul senzorilor senzori. Bratul bionic are patru degete articulate individual și un deget rotitor. Acestea pot fi controlate prin semnalele musculare ale proprietarului sau cu ajutorul noului sistem de aplicații Quick Grip, care aduce automat mâna în poziția prestabilită din șabloane predefinite. Utilizatorii pot accesa 24 de mișcări pre-programate care ajută la ridicarea obiectelor, menținerea instrumentelor sau deplasarea acestora.
Acest sistem oferă chiar și feedback prin intermediul senzorilor din partea membrului care a supraviețuit amputației.
Într-o proteză modulară, semnalele nervoase care au fost trimise anterior mâinii pacientului sunt redirecționate către mușchii sănătoși ai ciuruitului persoanei cu handicap. Laboratorul de Fizică Aplicată, Universitatea Johns Hopkins (Laboratorul de Aplicații Fizice Universitare)
La testarea protezei, mâinile impulsurilor nervoase care au fost trimise anterior mâinii pacientului au fost redirecționate către mușchii sănătoși ai picioarelor membrelor amputate. Senzorii de pe piele prind semnalele creierului de la acești nervi, apoi îi transmit în brațul robotic.
Pentru persoanele care suferă de paralizie, nu este o simplă redirecționare a semnalului neural. Potrivit programului DARPA de la Universitatea din Pittsburgh, neurochirurgul Elizabeth Tyler-Kabara a implantat doi senzori cu privire la dimensiunea unui mazare în creierul pacientului. Senzorii erau conectați la un computer și cu ajutorul lor persoana cu dizabilități se putea mișca cu un braț robotic, folosind puterea gândirii. Practic, ca un membru "nativ".
Trimiteți-le prietenilor: