[Мифическая личность]

29.05.2012 в 16:59

Пишет  Sindani:

29.05.2012 в 00:24

Пишет  Тихе:

Бионическое тело: продление жизни и научный прорыв
Наука всегда стремилась воспроизвести невероятную сложность человеческого тела. Электроника и высокотехнологичные материалы позволяют заменить целые органы и конечности. В этом году группа британских исследователей опробует первый имплантат глаз, в надежде помочь слепому от рождения пациенту. Это один из самых выдающихся прорывов в области создания искусственных органов, которая продлевает жизнь и предоставляет возможности почти естественных движений для тех, кто потерял конечности. Би-би-си посвящает ряд статей прикладной бионике.
www.apcmed.ru/news/744.html

Мозг
Наука может оказать здесь некоторую помощь.

1. Минигенератор регулярно посылает электрические сигналы
2. Сигналы по проводам поступают в мозг
3. Тонкие электроды доставляют стимулирующие сигналы

Мозг является наиболее сложным органом. Когда в нем возникают отклонения:от слабоумия или депрессии до инсульта, последствия могут быть самыми тяжелыми.
Однако стимулирование небольших участков мозга электрическими импульсами может помочь пациентам. Тысячи людей, неизлечимо страдающих от болезни Паркинсона, избавились от тремора и ригидности.
В ходе операции (она стоит 48 тыс. долларов) электроды размещают глубоко внутри мозга. Это позволило даже некоторым инвалидам-колясочникам начать ходить. Другие исследования, проводимые на крысах, предполагают замену пораженных участков мозга на микрочипы.


Сердце
Искусственное сердце получили более 950 пациентов. Больные вынуждены ждать своей очереди на пересадку сердца годами. Некоторые умирают, не дождавшись подходящего органа. Искусственное сердце из пластика позволяет продлить жизнь пациенту: один из них прожил с таким сердцем три года.
Сердце заменяют на две камеры, оборудованные клапанами, впускающими и выпускающими кровь. Размещенный в рюкзаке насос толкает кровь к сердцу по трубам, которые входят в тело ниже грудной клетки. Воздух ритмично закачивается в искусственное сердце, заставляя кровь циркулировать по всему телу.
Мэтью Грин был первым британским пациентом, который выписался из больницы с искусственным сердцем. Его оперировали в больнице Papworth в графстве Кембриджшир в конце 2011 года. Операция обошлась в 160 тысяч долларов. Кардиохирург Стивен Цуй объясняет на видео, как работает искусственное сердце.

Поджелудочная железа
На этапе клинических исследований. Сенсор определяет уровень сахара в крови
Информация отсылается в компьютер, высчитывающий необходимую дозу инсулина
Инсулин впрыскивается в кровь
Неспособность контролировать уровень сахара в крови приводит к летальным последствиям, и эта проблема стоит перед сотнями тысяч людей, страдающими диабетом первого типа.
Их поджелудочная железа не вырабатывает инсулин, жизненно важный гормон, контролирующий уровень сахара. В результате исследований, проведенных в Кембриджском университете на беременных женщинах, появилось предположение, что искусственная поджелудочная железа может помочь контролировать уровень сахара во время беременности. Это может спасти жизнь матерей и улучшить здоровье будущих детей.
Сенсоры, находящиеся в искусственной поджелудочной железе, постоянно наблюдают за уровнем сахара в крови. Информация направляется в компьютерную программу, определяющую дозу инсулина, которая потом впрыскивается в кровь.

Ухо
Используется часто
Бионическое ухо - или кохлеарный имплантат - одно из наиболее часто используемых бионических частей тела. Оно возвращает некоторый уровень слуха десяткам тысяч людей по всему миру.
Звуки создают вибрации в ушной раковине, где расположены тысячи крошечных волосков. Их колебания преобразуются в электрические сигналы, которые посылаются в мозг. Но повреждение этих волосков приводит к потере слуха.
Ушные имплантаты отправляют электрические сигналы непосредственно в мозг. Микрофон крепится к голове и преобразует звуки в электрические сигналы. Они проходят по тонкой проволочке, уходящей в ушную раковину и соединяющейся с электродами, которые доставляют сигналы непосредственно к слуховому нерву.
Цена имплантата – около 26 тысяч долларов, причем сюда не входит стоимость операции по его вживлению и реабилитации. В последнее время пациентам устанавливают один имплантат, который может восстановить слух в обоих ушах.

Глаз
Имплантаты помогают восстановить зрение
В 2012 году впервые в Великобритании будет проведено вживление искусственного глаза. Есть надежда, что светочувствительный чип позволит пациенту видеть поврежденным глазом, в отличие от альтернативных подходов, которые используют камеру, установленную на очках.
Светочувствительный чип крепится за сетчаткой в задней стене глазного яблока. Он преобразует свет в электрические импульсы, которые затем передаются в мозг. В результате пациент в состоянии распознавать образы, которые создает свет, падающий на крошечный имплантат разршением в 1500 пикселей. Имплантат стоит около 100 тыс. долларов, плюс затраты на операцию и расходы на обслуживание.
Клинические испытания, проведенные в Германии, помогли восстановить зрение некоторым пациентам, страдавшим слепотой в результате заболевания сетчатки глаза. После установки микрочипа, они могли читать и распознавать фигуры.Профессор Роберт Макларен, который будет руководить пробным процессом в Оксфордской глазной клинике и Королевском колледже Лондона, показывает имплантат на видео.

Кожа
На стадии разработки
Одна из серьезнейших задач бионики - попытка смоделировать кожу. Способность кожи чувствовать давление, температуру и боль чрезвычайно трудно воспроизвести.
Профессор Али Джавей из университета Калифорнии в Беркли пытается создать "электронную кожу" – материал, который "механически обладает теми же свойствами, что и кожа". Он уже смог соткать сеть, состоящую из сложной электроники и датчиков давления и превратить ее в пластик, который может сгибаться и растягиваться.
Когда эти датчики смогут передавать данные в компьютер, мы вплотную приблизимся к созданию человеко-роботов. Ученый мечтает "одеть" бионические конечности в электронную кожу. Но, по его словам, пройдут годы, пока существенный прогресс в электронике сделает возможным передачу информации, полученной от искусственной кожи, в мозг.

Рука
Боевые ранения как двигатель наукиРазработкам протезов конечностей уделяется много внимания из-за ранений военнослужащих. Один из самых высокотехнологичных протезов руки разработан в университете в США при финансовой поддержке министерства обороны. Бионическая рука обладает почти такой же ловкостью, как настоящая, причем все пальцы двигаются независимо друг от друга.
Протез реагирует на сокращения мышц сохранившейся части руки. Сокращаясь, мышцы посылают слабые электрические сигналы, которые улавливаются датчиками на поверхности кожи. Бионическая рука использует их, распознавая сигнал от различных мышц и соответственно на них реагируя, например, сжимая или разжимая кулак.
На видео Майкл Маклафлин из лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса объясняет, как работает модульный протез, которым пользуется бывший техник ВВС Джо Делориерс. Следующий этап - попытаться сделать так, чтобы мозг напрямую управлял бионической рукой. Пока создателям модульного протеза удалось силой мысли пациента заставить искусственную руку погладить настоящую.

Нога
Имитирует естественное движениеБолее легкие материалы и улучшенная технология сегодня позволяют бионическим ногам очень близко подражать естественному движению ног человека. Один из самых сложных протезов - Genium, производство которого начато в Британии в конце 2011 г.
Семь датчиков, в том числе гироскоп и скоростемер, наподобие тех, что используются в пульте дистанционного управления игровой приставкой Wii, определяют положение в трехмерном пространстве. Встроенный компьютер управляет гидравликой, контролирующей движение ноги.
Таким образом нога по разному реагирует на движение назад, по ступеням, а также различную скорость ходьбы.Средняя стоимость протеза составляет 50 тысяч фунтов стерлингов (80 тыс. долларов; 60 тыс. евро). Эта цена также включает в себя гарантию и техобслуживание в течение оговоренного с пациентом срока.

@темы: Медицина, Будущее, Биология, Наука