По пунктам:
- Что такое бионический протез?
- Из каких частей он состоит?
- Что нужно сделать, чтобы создать такой протез?
- Как именно протез фиксируется на теле?
- А как человек им управляет?
- А в будущем можно будет управлять такими протезами силой мысли?
- Что человек с бионическим протезом может делать?
- А что протезы пока не могут?
- Бионические протезы когда-нибудь станут дешевле?
Что такое бионический протез?
Протезы, которые нужны не только для восстановления вида утраченной конечности, но и ее функций, бывают двух видов: тяговые и бионические. Тяговые или активные протезы управляются с помощью тяг (специальных нитей) внутри протеза. Они полностью контролируются усилиями самого человека без какой-либо электроники за счет сгибания и разгибания сохраненного сустава. Бионические протезы — роботизированы. Это одни из самых современных и продвинутых протезов на сегодняшний день. По классификации Минтруда РФ они называются протезами с внешним источником энергии. Управление в бионических протезах осуществляется за счет сигналов, возникающих при сокращении мышц, которые считывают ЭМГ-датчики или датчики мышечной активности. В России оба вида протезов изготавливает, например, компания «Моторика».
Из каких частей он состоит?
Протез состоит из кисти с электромеханическим приводом, культеприемной гильзы, механизма ротации кисти, ЭМГ-датчиков, аккумулятора, зарядного устройства, электрокабелей и, по желанию пользователя, косметической оболочки.
Что нужно сделать, чтобы создать такой протез?
Бионический протез разрабатывается максимально похожим антропоморфно на человеческую руку, поэтому нужно знать ее вес и размер: ширину кисти и длину пальцев. Они подбираются исходя из возраста пользователя. Далее после производства также индивидуально располагаются ЭМГ-датчики, которые считывают мышечную активность и передают управляющий сигнал на контроллер протеза.
Как именно протез фиксируется на теле?
Протез держится на руке с помощью культеприемной гильзы, которая соединяет протез и руку. Гильза плотно прилегает к руке и находится внутри протеза, в нее вставляется имеющаяся часть конечности. Гильза также изготавливается индивидуально для каждого пользователя.
Как человек им управляет?
Управление протезом происходит с помощью датчиков мышечной активности, которые встроены в культеприемную гильзу. Они считывают электрический потенциал с мышц в момент их сокращения. Информация с датчиков передается на микропроцессор кисти и через компьютерные алгоритмы преобразуется в двигательные команды, и протез выполняет определенный жест или хват.
А в будущем можно будет управлять такими протезами силой мысли?
Сегодня все бионические протезы управляются мышечными импульсами, которые возникают при «представлении» в голове фантомного жеста и попытки мышцами руки выполнить этот жест. В будущем, безусловно, мы сможем считывать это представление непосредственно с двигательной коры головного мозга, но до этого еще 15-20 лет разработок в области нейроинтерфейсов.
Что человек с бионическим протезом может делать?
С современным протезом человек может делать практические любые действия по самообслуживанию, ежедневному быту и вести активный образ жизни ― завязывать шнурки, одеваться, готовить, кататься на велосипеде. Например, последняя модель компании «Моторика», протез руки Манифесто, может выполнять 14 различных видов схвата, которые задаются через мобильное приложение. В то время как предыдущая модель, Инди, выполняет только один вид схвата. Помимо восстановления утраченных функций, протез расширяет базовые. Например, протезом можно оплачивать покупки с помощью NFC-модуля или следить за показателями организма на встроенных смарт часах.
А что протезы пока не могут?
Есть два основных направления развития протезов в технологическом плане: совершенствование человеко-машинного интерфейса, которым управляются протезы для достижения мелкой моторики и управления отдельными пальцами, а также технологии очувствления протезов. Это необходимо, чтобы человек мог ощущать, какой предмет и как он берет.
Бионические протезы когда-нибудь станут дешевле?
Бионические протезы в России можно получить по государственной программе бесплатно. Но сейчас очень маленький процент людей без конечностей пользуются протезом. Причины разные, но одна из них — это не всегда простая система оформления необходимых документов. Важно сделать эту систему максимально прозрачной и простой для всех людей с инвалидностью. Когда все люди без рук или ног начнут использовать протезы, процесс изготовления протеза перейдет на другой уровень. Он станет доступнее и дешевле.
