Сегодня протезы - это гораздо больше, чем просто запасные части. Простые деревянные пни прошлого превратились в сложные высокотехнологичные конструкции.
Современная медицина может заменить гораздо больше, чем просто руки и ноги. При этом владельцы не должны двигать своими протезами с помощью мышечной силы. Но в будущем, возможно, станет возможным, что запасными частями можно будет управлять только с помощью мысли.
Первые протезы
На протяжении тысячелетий люди пытались заменить оторванные части тела. Самому старому протезу, найденному на сегодняшний день, насчитывается 3500 лет.
Археологи обнаружили их на мумии женщины примерно 50 лет. Даже доказано, что египтянка действительно хорошо передвигалась со своим деревянным протезом на пальце ноги. Потому что следы износа показывают, что запасная часть была не просто погребальным подарком для загробной жизни.
Точно так же протезы для других частей тела можно обнаружить еще в далеком прошлом. Во многих культурах замена сломанных или утраченных зубов не была чем-то необычным даже задолго до начала нашей эры.
Еще древние римляне использовали зубные протезы за сотни лет до начала нашей эры. В то время они состояли из зубов животных или человека и прикреплялись проволокой к здоровым соседним зубам.
От пня…
Однако особенно впечатляюще эволюция искусственных частей тела отражена в истории протезирования ног: простые деревянные ходули все еще были обычным явлением в средние века. Пациенты практически стояли на коленях на этих ходулях, культя была отведена назад.
Для состоятельных людей в 16 веке помимо ходулей уже существовали первые конструкции протезов. У них была подпружиненная протезная стопа и подвижный коленный сустав. При сидении он был наклонен под углом, при ходьбе его приходилось устанавливать. Но до середины 19 века простые деревянные ходули были обычной заменой ног.
Однако современная медицина в то время находилась в зачаточном состоянии. Невообразимое сегодня: ампутации производились без анестезии, медицинский наркоз существует только с 1846 года.
К тому времени многие пациенты даже не пережили операцию.
Они умирали от боли, умирали от большой кровопотери во время операции или становились жертвами раневой инфекции чуть позже. С развитием медицины все больше и больше пациентов выживали и впоследствии нуждались в протезировании.
... к высокотехнологичному продукту
Во второй половине 19-го века было много ампутаций, потому что это было отмечено несколькими крупными войнами, например, Гражданской войной в США и франко-прусской войной.
Если раньше изготовление протезов было в основном делом рук ремесленников, то теперь перед этой проблемой встали и медицинские работники, инженеры и естествоиспытатели. Вскоре сменные ноги стали более удобными и предоставили своим владельцам большую свободу движений.
После Первой мировой войны протезирование снова столкнулось с огромной проблемой. Никогда раньше не было необходимости обслуживать так много людей с ампутированными конечностями. Не только для того, чтобы дать им возможность вести самостоятельную жизнь, но и потому, что они были необходимы в качестве рабочей силы после войны. В 1920-х годах эксперты начали создавать протезы в соответствии с научными критериями.
Именно тогда был дан толчок развитию, которое сегодня завершается созданием высокотехнологичных изделий с компьютерным управлением.
Современные протезы ног сконструированы таким образом, что при ходьбе на их обладателей даже не обращаешь внимания на инвалидность. Теперь можно даже кататься на велосипеде или на роликовых коньках с протезом ноги.
В последние годы особое специализированное оборудование для элитных спортсменов привело к настоящему взрыву достижений в так называемом спорте для инвалидов. Между тем, в некоторых дисциплинах результаты уже приближаются к результатам спортсменов без ампутированных конечностей.
Современные протезы - это высокотехнологичные конструкции
Сложность руки
Протезы для рук еще далеки от совершенства, как протезы для ног.
До сих пор не удалось создать удовлетворительную заменяющую руку. Неудивительно, потому что никакая другая часть человеческого тела не выполняет такие сложные и виртуозные движения, как здоровая рука.
Попытки адекватной замены человеческой руки предпринимались на протяжении многих веков. Сначала с помощью простых крючков, позже с помощью первых захватных инструментов. По сей день протез руки Гетца фон Берлихингена остается легендарным.
В молодости он потерял правую руку в перестрелке в 1504 году.
Настоящий шедевр из металла впоследствии послужил ему заменой.
Как и подобало рыцарю того времени, Гетц фон Берлихинген продолжал переходить от одного спора к другому, даже используя протезы.
Современные протезы рук позволяют их владельцу активно управлять ими. Маленькие датчики на мышцах ампутированной культи обнаруживают крошечные электрические напряжения. Они усиливаются и передаются электродвигателям в протезе. Таким образом, пациенты могут, по крайней мере, открывать и закрывать руку. Однако пока не более того. Таким образом, даже сегодня люди с протезом руки по-прежнему очень ограничены.
Значительное улучшение приносит так называемая жидкая рука, разработанная в Университете Карлсруэ. Благодаря гидравлическому управлению этот протез позволяет перемещать каждый палец по отдельности. Таким образом, с помощью жидкой руки, в конце концов, уже возможно пять различных захватов.
По-прежнему самой большой проблемой, с которой сталкиваются разработчики протезов, является замена отдельных пальцев.
Высокотехнологичный протез, управляемый разумом
Возможно гораздо больше, чем просто руки и ноги
Сегодня заменяют не только отсутствующие конечности.
Часто изнашиваются части человеческого тела – чаще всего это затрагивает суставы.
Но только с середины 1960-х годов можно было добиться облегчения.
Между тем, некоторые процедуры являются частью повседневного медицинского бизнеса – только в Германия ежегодно используется несколько сотен тысяч протезов тазобедренного сустава и искусственных коленных суставов.
Ассортимент запасных частей, которые сегодня может предложить современная медицина, впечатляет. Он простирается от дыхательных и пищеводных путей до кровеносных сосудов и костных имплантатов, а также внутреннего уха и сетчатки глаза. С 1982 года медицинские работники могут даже заменить сердце.
Правда, всего на несколько месяцев, но, по крайней мере, так уже было оказано помощь более чем 1000 людям.
Кроме того, большие участки кости черепа могут быть воссозданы после несчастных случаев или опухолевых заболеваний.
Косметические заменители носа, глаз, ушей, щек и губ также входят в репертуар врачей.
Косметические протезы помогают после тяжелых несчастных случаев
Силой мысли
Отдаленной целью многих исследований является все более тесное слияние человека и протеза. Прилагаются большие усилия, чтобы, например, протезирование рук и кистей перестало контролироваться только подергиванием мышц ампутированной культи.
Скорее, цель состоит в том, чтобы установить прямую связь с нервной системой пользователя. Предполагается, что чувствительные датчики улавливают небольшие импульсы в нервных окончаниях культи и, таким образом, контролируют протезирование.
Однако видение ученых идет значительно дальше. Потому что у людей с параличом нижних конечностей больше не поступают нервные импульсы в конечности. Вам это помогло бы только в том случае, если бы вы могли управлять протезом непосредственно своими мыслями.
Еще одно видение: управление протезами наедине с мыслями
Звучит как научная фантастика, но почти 100 исследовательских групп по всему миру преследуют именно эту цель. Они хотят использовать в своих интересах особое явление. Потому что независимо от того, выполняем ли мы движение или просто представляем себе именно это движение, нервные клетки мозга работают по совершенно одинаковой схеме.
Вот почему большинство исследовательских групп с капюшонами на головах стремятся зафиксировать активность клеток мозга.
Затем эта информация должна быть преобразована в движение протеза на следующем этапе.
Некоторые проекты идут еще дальше. Так, уже проводился эксперимент, в ходе которого в мозг человека вживляли крошечный чип.
Таким образом, можно было "извлекать" информацию из нервных клеток непосредственно из мозга.
44.2к
