Первый в мире бионический человек ходит, говорит и дышит. «Рекс» - первый в мире бионический человек Бионические люди
Главная » Из бетона » Первый в мире бионический человек ходит, говорит и дышит. «Рекс» - первый в мире бионический человек Бионические люди

Первый в мире бионический человек ходит, говорит и дышит. «Рекс» - первый в мире бионический человек Бионические люди

Глубокие ранения, ожоги по всему телу, смертельная доза радиации — для героев научной фантастики всё это не поводы прощаться с жизнью. Считается, что медицина будущего будет способна вернуть к жизни даже безнадёжного больного или раненого человека путём пересадки искусственных органов вместо поражённых.

"Искусственные части тела, органы и конечности, которые поразительно близки к природным, были предоставлены нашей команде робототехников 17 производителями из самых разных стран мира", — рассказывает управляющий директор компании Ричард Уокер (Richard Walker), который стал руководителем революционного проекта. — Наша разработка призвана показать, как далеко зашла медицина и биология".

Новый робот выполняет от 60 до 70% функций человеческого организма. Его рост составляет 185 сантиметров, и он может сидеть, стоять и ходить при помощи шагающего аппарата Rex , который обычно используется для обеспечения движения людям с тяжёлыми травмами позвоночника.

Бионический человек также оснащён искусственным сердцем, которое с помощью электронного насоса перекачивает искусственную кровь и обеспечивает транспорт кислорода. Почки-имплантаты выполняют функцию диализа .

Правда, многие из систем "организма" робота пока ещё сложно совместить с настоящими биологическими тканями. К примеру, почки пока ещё являются прототипом. Многие органы, к сожалению, и вовсе отсутствуют: у бионического человека нет пищеварительной системы, печени, кожи и, конечно же, мозга.


Прообразом "киборга" является Бертольд Майер (Bertolt Meyer), 36-летний социальный психолог из университета Цюриха, который родился без левой руки и носит бионический протез. Так, лицо нового робота было создано по 3D-сканам лица Майера.

"Мы хотели продемонстрировать, что современные технологии способны обеспечить людям, лишённым некоторых частей тела, ", — говорит Майер. Впрочем, психолог даже признался, что когда он впервые увидел бионического человека, то испытал в некотором роде отвращение. Ещё бы, довольно странно увидеть робота с лицом, которое ежедневно разглядываешь в зеркале. Странные ощущения у Майера улетучились только тогда, когда разработчики облачили робота в модную одежду из британского универмага Harrods .

Стоимость бионического человека намного ниже, чем предполагали научные фантасты − $1 миллион. Впрочем, все искусственные органы и конечности были переданы компаниями-разработчиками в дар Shadow Robot Co.

Первая презентация нового робота состоялась на знаменитом Нью-Йоркском фестивале Comic Con в пятницу 11 октября 2013 года.

В мае 2016 года 62-летний Крег Пол поднялся на вершину горы Эверест. Три года назад Пол страдал от артрита и не мог даже подняться по лестнице. «Я хочу показать всем, кто сомневается в своих возможностях или чувствует себя старым. Там, где есть воля, есть и победа. Восхождение на Эверест превратилось для меня в эпическое путешествие», - писал Пол в своём блоге. Пол смог стать альпинистом благодаря нескольким сложным операциям и двум искусственным коленным суставам. По прогнозам экспертов , объём рынка имплантов и протезов колен и бёдер достигнет $33 млрд к 2022 году. «Секрет» рассказывает о его развитии.

Бионические протезы

Бионика соединяет биологию и технику, изучает нервную систему и нервные клетки, а также исследует органы чувств человека для создания новых технологических устройств. Одно из главных направлений этой науки - исследования, связанные с созданием протезов и имплантов. Электронные устройства заменяют утраченные органы и конечности, взаимодействуя с нервными клетками. Их производят из искусственных материалов, но человек может управлять ими при помощи собственной нервной системы за счёт метода целевой мышечной реиннервации. Его суть состоит в том, что нервы, которые раньше управляли, например, ампутированной конечностью, соединяют с сохранившимися мышцами и те посылают сигналы на электронные датчики протеза.

После ампутации конечности в организме человека остаются двигательные нервы, их хирурги соединяют с участками крупной мышцы - например, грудной, если речь идёт об ампутированной руке. Когда человек думает, что нужно пошевелить пальцем, мозг отправляет сигнал грудной мышце. Сигнал фиксируется электродами, которые отправляют импульс по проводам в процессор внутри электрической руки к нужному участку. Протез совершает движение.

Чтобы человек мог чувствовать прикосновения, тепло и давление электронной конечностью, хирурги пришивают оставшийся чувствительный нерв к участку кожи на груди, этот метод называется целевой сенсорной реиннервацией. Сенсоры протеза передают сигнал этому участку кожи, а оттуда он поступает в мозг, и пациент может одёрнуть руку, если чувствует, например, высокую температуру. Сейчас компании активно работают над внедрением бионических конечностей. В 2013 году появилась первая бионическая нога, которая полностью контролировалась мозгом.

Бионическое колено

Над созданием бионического колена задумались ещё в 1990-х. Компания Blatchford начала производство микропроцессора для контроля протеза коленного сустава, его выпустили в 1993 году под названием Intelligent Prosthesis. В 1997 году немецкая компания Otto Bock представила микропроцессор искусственного колена C-leg. В 2005 году исландская компания Ossur сделала электронный коленный модуль - Rheo Knee, а спустя год - протез с двигателем Power Knee стоимостью от $60 000 до $80 000.

По статистике, 52,5 млн американцев страдают от болезней суставов. Количество операций по замене колена за последние годы увеличилось втрое среди людей в возрасте от 45 до 64 лет. При этом каждый пятый пациент недоволен результатом. Пациенты часто жалуются на боли и невозможность чувствовать себя так, как с натуральным коленом. Компании - производители протезов постоянно работают над улучшением технологий и стараются устанавливать импланты, которые по ощущениям не отличаются от натурального колена. Канадская компания ConforMIS предлагает напечатать новую коленку на 3D-принтере. Стоимость импланта, созданного таким образом, составит около $4000. Разработанная в компании платформа iFit Image-to-Implant позволяет каждый раз печатать персональные импланты, подходящие конкретному человеку, и внедрять их за 70 минут. Сейчас компания работает над тем, чтобы персонализировать бёдра, плечи и лодыжки - все части тела, которые начинают болеть с возрастом.

Бионические руки и ноги

В 2012 году американец Зак Воутер, которому ампутировали ногу после аварии, при помощи бионического протеза поднялся по лестницам на смотровую площадку чикагского небоскрёба. «Когда Зак хочет сделать движение, мозг посылает вниз по спинному мозгу импульс к неповреждённой мышце. В протезе установлены электроды, которые контролируют эти импульсы. Специальная компьютерная программа декодирует полученные данные и передаёт их протезу для выполнения, будь то сгибание или выпрямление колена, сгибание лодыжки или приём сидячего положения», - объяснял профессор Чикагского университета Леви Харгрув.

Микрокомпьютер протеза собирал данные от 11 электродов, закреплённых на бедре Воутера. Роботизированная нога получала электрические импульсы от нервных волокон, пришитых к подколенному сухожилию американца во время ампутации, - они сохранили способность передавать импульсы в нижнюю часть конечности.

Проекты по созданию технологичных протезов часто поддерживают силовые ведомства разных стран, которым нужно возвращать к нормальной жизни ветеранов военных действий. В 2013 году специалисты Реабилитационного института Чикаго создали первую ногу, напрямую управляемую мозгом. Разработчики привлекли $8 млн от Минобороны США, а в ближайшие пять лет протез будет доступен для тестирования бесплатно. Тестировать бионические протезы могут не только люди с ампутированными конечностями - в 2013 году актёр и писатель Брент Роуз носил искусственную ногу для репортажа на сайте Gizmodo, и ему понравилось. Создатели хотят, чтобы их протез стоил как можно дешевле - около $20 000. В этом году учёные Университета Джона Хопкинса представили протезированную руку, пальцы которой контролируются мозгом, разработка велась при поддержке агентства Минобороны США DARPA.

Канадская компания Spring Loaded Technology, создатель бионического бандажа Levitation для колена, заключила контракт с Министерством национальной обороны Канады на $1 млн на поставку гидравлических наколенников. Устройство будут использовать военные для испытаний в боевых условиях. Позже компания привлекла $1,9 млн в посевном раунде от венчурного фонда Build Ventures. Компания собирается сделать продукт массовым, его смогут покупать спортсмены и любители фитнеса, чтобы защищать колени от травм и лишних нагрузок. В первый день краудфандинговой кампании на Indiegogo Spring Loaded Technology привлекла больше половины нужной суммы из $75 000. Предзаказ коленного бандажа обходился в $1200, в будущем цена поднимется до $2500.

Канадский наколенник можно назвать экзоскелетом - устройством, предназначенным для восполнения утраченных функций, увеличения силы мышц и расширения амплитуды движений. Портал SnapMunk писал в этом году: «Экзоскелеты сделали переход от научной фантастики к осязаемой технологии в военной и промышленной индустрии. Они помогут тем, кто болен параплегией, расстройствами мышц, имеет двигательные нарушения в повседневной жизни».

Наиболее прогрессивный экзоскелет Phoenix разрабатывает компания SuitX. Он будет стоить порядка $40 000, в то время как его конкурент ReWalk стоит $77 000. Phoenix весит 27 фунтов, это один из самых лёгких экзоскелетов. Параметры работы протеза можно установить в приложении для Android.

В прошлом году российская компания «ЭкзоАтлет», которая занимается производством экзоскелетов для людей с параличом нижних конечностей, привлекла 16 млн рублей от фондов Moscow Seed Fund и «Биофонд РВК». Пока компания распространяет бесплатные пилотные версии и планирует, что её экзоскелеты станут значительно дешевле зарубежных аналогов.

Эксперты прогнозируют, что объём рынка роботов для реабилитации, в том числе экзоскелетов, вырастет до $1,1 млрд к 2021 году.

Эксперименты

На конференции Code Conference 2016 предприниматель Илон Маск заявил: «Людям необходимо создать компьютеры, связанные с корой головного мозга. В противном случае мы будем настолько ниже роботов в интеллектуальном плане, что станем их домашними питомцами. Они будут относиться к нам, как сейчас люди относятся к домашней кошке».

Помимо создания протезов и имплантов биотехнологические компании ведут эксперименты по печати органов на 3D-принтере. Уже удалось напечатать сердечные и сосудистые ткани из стволовых клеток взрослых людей в рамках экспериментов. В 2015 году российская компания 3D Bioprinting Solutions напечатала щитовидную железу мыши, которая была успешно имплантирована. Человеческие 3D-органы сейчас всё чаще используют для предварительного планирования сложных хирургических операций. Так, несколько месяцев назад китайские врачи спасли девятимесячного ребёнка благодаря распечатанной заранее модели сердца. Американская Organovo уже производит ткани печени, используемые в качестве образцов для тестирования новых лекарственных препаратов на эффективность, токсичность и побочные эффекты.

Скептики утверждают, что полноценные органы напечатать невозможно, потому что они имеют сложную структуру. Наиболее вероятно воссоздание щитовидной железы, у которой нет сложной системы протоков для выведения продуктов деятельности. Однако и там возникает много вопросов, связанных с тем, как минимизировать риски.

В июне главный учёный в компании Techshot, давний партнёр NASA по части биотехнологий, заявил , что компания готова напечатать сердце со стволовыми клетками к 2024 году. В конце 2015-го Techshot разработала метод производства кровеносных сосудов из собственных стволовых клеток пациента и рассчитывает, что он поможет биологам в будущих экспериментах.

Фотография на обложке: Peter Endig / EPA

Его зовут Рекс. Он почти человек…

«Бионический человек» – это «человек», целиком состоящий из протезов. Это вам не единственная деревянная нога одноногого пирата. Весь «человек» целиком!

Протезы привезли самолетами из разных стран мира. Это лучшие современные протезы, созданные при помощи самых передовых технологий в области протезирования во всем мире. Из этих протезов, словно из деталей детского конструктора, собрали… почти человека? Или, всё-таки, робота?

Вот если у обычного человека протезированы все конечности и, например, сердце, он продолжает считаться человеком. А если протезировано всё? Это творение инженеров, врачей и психологов назвали «бионическим человеком». И дали имя Рекс. Возможно, для того, чтобы подчеркнуть его близость к человеку. Все-таки, собака намного ближе и дружелюбнее к человеку, чем робот.

Кстати, о дружелюбии. Рекс создан вовсе не для того, чтобы вызывать религиозные, философские или этические дискуссии. Рекс – это пример действенной доброжелательной помощи человеку. В груди Рекса бьется электрическое сердце на батарейке. Оно качает синтетическую кровь по синтетическим сосудам. Такой сердечный протез спас жизни многих людей. И протезы сосудов тоже…

У Рекса одна почка. Трудно даже сказать, скольким людям на Земле спасло жизнь это инженерное изделие.

У Рекса глаза с очками, способными превращать изображение в оцифрованный сигнал и полностью моделировать человеческое зрение. Благодаря этому тысячи человек на планете смогут увидеть свет.

По данным некоторых источников, у Рекса есть поджелудочная железа, селезенка, трахея. А значит, сотни и тысячи человек получат шанс на жизнь.

У Рекса искусственные конечности, суставы и, так называемый, экзоскелет – внешний каркас, моделирующий биомеханические функции человека. Экзоскелет возвращает способность двигаться людям, которые перенесли травмы или заболевания и парализованы. Парализованный человек надевает экзоскелет с электроприводами и получает возможность ходить, двигать руками. Если конечности ампутированы, экзоскелет дополняется протезами, и человек может жить и даже работать. А если удалены внутренние органы, они тоже заменяются протезами. А дальше… дальше Рекс. У него пока нет легких, и желудка. Проблема ведь не в только в том, чтобы создать модель естественных органов человека, а чтобы это было полностью работоспособное надежное изделие, адекватно выполняющее свои функции.

Рекс может видеть, слышать, говорить. По некоторым данным, благодаря искусственному интеллекту, он может отвечать на несложные вопросы. Но всё это сделано не на забаву зрителю. Рекс – эталонный, в смысле технического совершенства, проект, устанавливающий высочайшие стандарты в современном протезировании и показывающий их людям. И этот проект обошелся создателям в $1 млн. Всего в $1 млн! Давайте сравним эту сумму с ежегодными вложениями в войны и наркотики! После этого все религиозные и этические заявления о недопустимости моделирования человека или его органов покажутся бредом безумцев. Люди живут в мире, где существуют войны и наркотрафик, и если крошечная часть денег пойдет не на смерть, а на жизнь – это хорошо!

В мире существует несколько компаний, занимающихся бионическими конечностями и экзоскелетами. Это Argo Medical Technologies Ltd. в Израиле, Honda Motors в Японии, несколько компаний в США и, конечно, Rex Bionics в Новой Зеландии. Компания Rex Bionics была создана примерно 8 лет назад двумя друзьями-энтузиастами, матери которых были прикованы к инвалидным креслам. В результате их душевного порыва, технического творчества и вложенных личных денег, больные и травмированные люди получили возможность вести более полноценную жизнь. Одна из историй описана .

Двухметровый андроид Рекс был выставлен в лондонском Музее Науки. А с 7 февраля Рекса могут увидеть не только специалисты-ученые, но и обычные посетители выставки. Вдохновителем проекта является ученый Цюрихского университета социальный психолог из Швейцарии Бертольд Майер. По злой иронии судьбы, Майер родился с врожденным уродством – без левой руки. Недавно 35-летнему Майеру сделали и установили бионический протез руки, и теперь ученый может брать предметы и даже совершать сложные вращательные движения кистью. Не случайно искусственное лицо Рекса – точная копия с лица самого Майера, и на фотографиях это смотрится впечатляюще.

Бертольд Майер положительно оценивает научный результат этого проекта. Ведь благодаря этому, тысячи человек смогут более полноценно жить и творить, как и сам Майер. Этические проблемы могут начаться, если искусственные человеческие органы превзойдут по своим характеристикам естественные, и тогда люди смогут захотеть заменять «детали» своих здоровых тел на более совершенные. Например, для создания более эффективной армии из таких людей.

Составители Игорь и Лариса Ширяевы.

По материалам Источников: , ,

Биоробот создан учеными из разных протезов - и серийных, и экспериментальных. Он уже почти живой. В лондонском Музее науки на днях показали чудо - первого в мире гуманоида Bionic Man. Это почти разумное, человекоподобное существо как будто ожило со страниц фантастических романов. Высокому двухметровому блондину ученые почему-то дали имя, похожее на собачью кличку - Рекс.

Фото из открытых источников

Bionic Man - двойник настоящего живого человека, психолога из Цюрихского университета Бертольда Майера.
Фото: planetaurbe.com
(сайт)

У бионического человека все органы - от сердца до глаз - не просто искусственные. Они из числа тех, которые пациент уже сегодня может получить взамен собственных утраченных или пришедших в негодность.

Благодаря протезам Рекс видит, слышит, ходит, функционирует. Он даже может поддерживать разговор - ведь создатели наделили бионического человека искусственным интеллектом. Правда, тот иногда путается в словах – здесь современная техника пока отстает от человеческого мозга.

Bionic Man - двойник настоящего живого человека, психолога из Цюрихского университета Бертольда Майера, у которого левая рука - роботизированый протез, такой же как и у его собрата.

У Рекса пока не хватает «своих» легких, мочевого пузыря и желудка - таких искусственных органов пока нет. И до создания искусственного мозга науке еще далеко. Однако разработчики уверены: в ближайшем будущем любой имплант станет доступным.

Ученые предрекают, что когда-нибудь и здоровые люди начнут менять старые органы на новые по мере износа. Ведь это прямой путь к вечной молодости!

Но пока протезы не столь совершенны, чтобы на них можно было позариться без крайней необходимости.

СХЕМА «ЖИВОГО» БИОРОБОТА

Стоимость - 1 миллион долларов.

Рост - 2 метра.

Цвет волос - блондин.

Цвет глаз - карие.

Фото из открытых источников

Рекс делает первые шаги.
Фото: lookfordiagnosis.com

Ухо - это кохлеарный имплантат, представляющее собой небольшое электронное устройство, вживляемое хирургическим путем в ухо пациента. Он стимулирует слуховой нерв, расположенный во внутреннем ухе. Сигналы, попадающие с наружной части имплантата во внутреннюю, передаются на слуховой нерв и попадают в мозг, который распознает эти сигналы как звуки.

Изготовлено в Университете Маккуори, Сидней.

Глаз - это цифровая камера, встроенная в очки. Захватывает изображение в режиме реального времени и передает его на микрочип, который перерабатывает изображения в электрические импульсы и посылает их в мозг. А оттуда уже идут импульсы на имплантат сетчатки глаза.

Сердце - искусственный «мотор» приводится в действие внешними воздушными компрессорами, питается от батарейки и присоединен к компьютеризированному пульту для регулировки потока крови. Однако этот пока не очень удобный временный орган помогает больному дождаться донора.

Изготовлено компанией SynCardia, штат Аризона.

Трахея - это полностью искусственно синтезированное дыхательное горло. Его можно вырастить на основе собственных стволовых клеток пациента.

Изготовлено в клинической больнице в Хэмпстеде Royal Free Hospital, Лондон.

Селезенка - специальный чип отфильтровывает и ловит инфекции в крови пациента, предотвращая отравление.

Изготовлено в Йельском университете, Коннектикут.

Рукой и плечом руководит умная система управления. Она позволяет контролировать движения мышечными усилиями с помощью крошечных электрических импульсов. Конечность имеет 26 степеней движения.

Изготовлено в компании Touch Bionics, Глазго, и в университете Джона Хопкинса, штат Мэриленд.

Поджелудочная железа - это по сути специальный гель, который при увеличении содержания сахара делается жидким, а при его снижении снова затвердевает. Инсулин находится в специальной небольшой металлической емкости, а сам сосуд имплантируется в организм больного под кожу ниже ребер. Емкость подсоединена к кровеносной системе – к венам – с помощью катетеров.

Изготовлено в университет де Монфор, Лестер, Великобритания.

Кровь - это новый вид кровезаменителя, который назвали «пластиковой кровью», хотя создан из полимера - полиэтиленгликоля. Внешне выглядит как красная тягучая масса, чем-то напоминающая жидкий мед. Хранится дольше, чем донорская кровь, и абсолютно стерильна.

Изготовлено в Университете Шеффилда, Великобритания.

Почка - этот имплантат создан на основе кремниевых структур, которые образуют фильтр. Кровь под естественным артериальным давлением проходит сквозь этот фильтр и подается на миниатюрный биореактор, в котором находятся живые почечные клетки, взятые у донора. Орган размером с кофейную чашку. Его легко ремонтировать.

Изготовлено в Калифорнийском университете.

Стопы и голеностопные суставы - эти протезы максимально точно имитируют функции человеческой ноги. Вставленные датчики «читают» движения тела и поставляют нужное количество энергии для ходьбы, бега или подъема.

Изготовлено в Массачусетском технологическом институте.



Предыдущая статья: Следующая статья:

© 2015 .
О сайте | Контакты
| Карта сайта