Синергія біоінженерії, високоточних сенсорних і обчислювальних технологій, засобів комунікацій і 3D-друку – зробили доступною реалізацію концепцій біонічних кібернетичних протезів, керованих «силою думки» на підсвідомому рівні або звичайним смартфоном, з дуже реалістичними тактильними відчуттями, при відносно невисокій вартості витрат!
Частина 2 – Наскільки доступною і реалізованої є інтегрована біоніка з відчуттям реальності і High-Tech гуманними 3D-технологіями сьогодні?
Відчуття реальності
Повернення тактильних відчуттів – став можливим завдяки імплантації електродів в пучки нервових закінчень і їх нейронної стимуляції за спеціальними алгоритмами, які посилаючи сигнали в мозок здатні не тільки допомогти ідентифікувати форму предметів, але і їх структуру.
Навчання і запам’ятовування відчуттів, після відключення зовнішнього стимулювання закріплює «ефект пам’яті» і дозволяє добитися сприйняття сигналів безпосередньо від самого протеза дозволивши пацієнту досягти відчуття того – з чим саме і як він взаємодіє.
Крім того дана технологія несподівано подарувала ще один позитивний побічний ефект – фантомні болі, викликані ампутацією кінцівки практично зникли.
Інтегроване протезування
ITAP «Підшкірне внутрикостное ампутационное протезування» – інноваційна технологія англійських вчених заснована на безпосередньому імплантації пористого металевого імплантату в кісткове закінчення ампутованої кінцівки, який потім стає фактично її «втраченим продовженням».
В силу чого пацієнту повертається можливість відчувати і реагувати на події з його «відновленої» ногою, і виключаються проблеми подразнень, викликаних періодичним носінням. Подібне з’єднання володіє дивовижним рівнем зворотного тактильної чутливості.
Платою за переваги, функціональність і відчуття – є відсутність подальшої можливості зняти пристрій, так як тепер воно інтегровано в тіло!
Цікаво, що на цю ідею розробників надихнули – оленячі роги, пористі в місцях їх з’єднання з черепом! Виключити відторгнення вони вирішили тим же способом – зробивши імплантат пористим, що дозволило м’яким тканинам організму природним чином з’єднуватися з твердими тканинами імплантату.
Управління смартфоном
«Handiii» – миоэлектрический протез, що обробляє сигнали м’язів за допомогою смартфона японської компанії Exiii. Біонічна рука, виконана по технології 3D-друку – не тільки сама дешева у виготовленні (собівартість $300), але й сама проста в експлуатації і обслуговуванні.
Вона не використовує дорогі вбудовані датчики обробки сигналів, а використовує програмне забезпечення спеціального додатка смартфона, використовуючи сигнали, що генеруються м’язами частини кінцівки.
3D-технологія дозволяє швидко міняти зношені деталі і налаштовувати руку за власним бажанням. В даний час це рішення доступно тільки комерційним організаціям в дослідницьких цілях.
Самий високотехнологічний 3D-протез!
Open Bionics представила свою нову унікальну розробку «біонічний протез руки» виготовлений технікою 3D-печаткою. Він здатний виконувати самі необхідні прості рухи, володіючи при цьому найкращою ергономікою, швидкістю виготовлення і прийнятною вартістю.
Інноваційний підхід полягає в тому, що спочатку для створення максимально ефективного і ергономічного 3D-каркасу – сканують збережену кінцівку пацієнта, що займає приблизно 20 хвилин, після чого протягом 40 хвилин друкують його на 3D-принтері.
Процес створення і налагодження «біонічного девайса» здійснюється за 40 годин, замість звичних кількох тижнів, завершуючись монтажем і налагодженням необхідних деталей і компонентів з сенсорним з’єднанням з нервовими закінченнями м’язів пацієнта.
Сильна і ніжна!
«BeBionic 3» – біонічна кінцівку з легковажного карбонового сплаву і алюмінію, має достатню динамічною силою для маніпулювання різними побутовими предметами і необхідною чутливістю по відношенню до крихким (таким як келих або куряче яйце).
Управління здійснюється двома перед плечными м’язами, що регулюють зусилля. Скорочення однієї – викликає біоелектричний імпульс, сприйманий сенсором, який направляє його керованої кінцівки, змушуючи її стискатися. Аналогічний сигнал від іншого м’яза, за тим же принципом – її розтискає.
Невеликий поворот кисті змінює і задає різні режими роботи. Переваги такого рішення – легкість в управлінні та адаптивному навчанні.
«Переважна більшість аналогічних пристроїв мають тільки одного хватательной функцією – в той час як наша розробка забезпечена мініатюрними приводами для кожного пальця.
Завдяки чому їй доступно виконання більш специфічних та диференційованих завдань, будь то: приготування омлету, користування келихом, побутовими приладами або комп’ютером.
Програмне забезпечення дозволяє задавати різні режими роботи під індивідуальні потреби конкретного клієнта» – заявив представник компанії розробника RSL Steeper (Великобританія).