❤ КАЧЕСТВО НОВОЙ ЖИЗНИ ❤

Бионические протезы

Виды и принцип работы
бионический протез

Бионические протезы

Протезирование не стоит на месте, и если в начале ХХ века вершиной инженерной мысли в этом направлении являлся активный тяговый протез, то сегодня его место занимает бионический. Это новый уровень активности, который позволяет восстановить максимум функциональности утраченной конечности и жить полноценной жизнью. Назван он в честь прикладной бионики – науки, объединяющей биологию и технику.

БЕСПЛАТНОЕ протезирование

Согласно Порядка обеспечения ТСР, утвержденного постановлением Кабинета Министров Украины от 5 апреля 2012 № 321 Любой гражданин Украины имеет право на бесплатное обеспечение протезно-ортопедическими изделиями (протезированием и ортезированием) при наличии направления на обеспечение техническими и другими средствами реабилитации.
Подробную инструкцию вы можете найти на нашем сайте или уточнить детали по телефону

Решения, найденные учеными в этой сфере, позволяют успешно объединять живое и неживое, управляя протезом фактически так же, как человек управляет рукой. Протезы бионические также называют миоэлектрическими, а официально – протезами с внешним источником энергии. Это один из недостатков подобных изделий – их необходимо периодически подзаряжать.

Второй и, пожалуй, главный недостаток – это стоимость. На бионические протезы цена может достигать десятков тысяч долларов, поскольку эти изделия являются штучными из-за невысокого спроса. Однако тенденции к снижению цены есть – некоторые элементы таких протезов сегодня уже производят более простым и дешевым способом трехмерной печати. Несомненно, в дальнейшем будет происходить еще большее снижение стоимости бионических протезов.

стоимости таких изделий.

Бионический протез: принцип работы

Протез работает по принципу формирования обратной связи между нервными импульсами в мышечных волокнах и сервоприводами, приводящими в движение конечность. Дело в том, что нервные волокна, идущие к крайним точкам конечностей, представляют собой целые пучки – один нерв иннервирует один участок мышцы, если говорить грубо. То есть даже при ампутации пучок сохраняется, хоть и укороченный. Задача инженера – научить протез собирать электрические импульсы, подаваемые мозгом, усиливать их и передавать на сервоприводы.

То есть, если человек хочет подвигать отсутствующим указательным пальцем, нервный импульс будет таким же, как если бы конечность была цела (на этом же феномене основаны так называемые «фантомные боли» в отсутствующих конечностях).

Остается только считать этот сигнал и обработать его должным образом, для чего каждый бионический протез настраивают индивидуально. Обработкой занимается микропроцессор, формирующий команды для сервоприводов на машинном языке. Конечно, из-за сложной настройки цена бионического протеза также возрастает.

Появился такой протез сравнительно недавно – лишь в 2010 год. Тогда искусственная рука позволяла осуществлять четыре типа захвата. С ее помощью можно было есть, работать на компьютере, удерживать стакан, открывать двери ключом и даже удерживать маленькие предметы – например, монетки. Это стало возможным благодаря отрицательной обратной связи, реализованной в протезе. Она отвечает за чувствительность: если протез упирается в препятствие, то сервомотор снимает усилие после достижения определенного уровня давления. Если бы не такая система отрицательной обратной связи, протез ломался бы сам либо ломал бы захватываемые предметы. В «родных» конечностях человека за это отвечают нервные окончания в кожных покровах, реагирующие на нажатие.

 

Виды захвата

Выделяют бионические протезы с различным количеством хватов. Например, есть односхватовые протезы с одним приводом, который обеспечивает лишь движение по типу клешни. Они дешевле более сложных моделей, хотя и обладают меньшим функционалом. Но даже его достаточно для совершения множества повседневных действий, кроме того, протез обеспечивает косметическую функцию, имитируя руку максимально полно.

 

Более сложные и дорогие модели бионических протезов – многосхватовые. Сервоприводы предусмотрены для каждого отдельного пальца руки, так же, как и датчики, считывающие нервные миоэлектрические импульсы. Существенно более дорогие модели, в которых количество типов хвата обычно программируется заранее и может исчисляться десятками. Таких уверенных хватов достаточно для практически полного покрытия каждодневных потребностей и обеспечения множества специальных функций. Причем количество хватов может изменяться программно при анализе потребностей конкретного пользователя.

Перспективы развития бионических протезов

Технология достаточно новая, и конечно, производители постоянно работают над ее совершенствованием. Так, пока еще недостаточно хорошо работает система отрицательной обратной связи, описанная выше. Инженеры пытаются добиться реальной чувствительности, схожей с той, которую испытывает человек со здоровыми конечностями. Одно из возможных решений – прямое подключение сенсоров к нервным окончаниям. Таким образом осуществляется возможность не только принимать сигнал с нервных окончаний, но и передавать его на них, а значит, в мозг.

По сути, это полная замена утраченной конечности в плане иннервации: датчики на поверхности «кожи» протеза считывают характер и степень воздействия (температура, давление и т.д.) и передают их в центр обработки, интерпретирующий и превращающий сигналы в доступные для нашего мозга. Пользователь не только управляет рукой, но и чувствует ею.

Второе направление развития – максимальное вживление всех элементов под кожу, что даст более высокий уровень адаптации и функциональности. Такой протез не нужно будет снимать во время купания или сна, он будет требовать гораздо меньшего ухода и гораздо больше напоминать руку. Не стоит на месте и развитие синтетических материалов, позволяющих имитировать не просто кожу, а кожный покров конкретного человека, восстанавливая его по фотографии. Возможно, в скором времени сказать точно по внешнему виду, без рентгеноскопии, что именно перед нами – рука или ее искусная замена – будет невозможно.

Наши клиенты в наших изделиях: