Восстановление поврежденных или замена полностью утраченных в
результате
болезни или травмы отдельных органов человека -- одна из проблем
медицинской
практики, которой сегодня занимаются врачи в тесном союзе со
специалистами в
области электроники и бионики.
Начиная с античных времен и по сей день, человеческая
изобретательская мысль
с неотступной страстностью и упорством ищет способы создания
искусственной
руки, которая бы в своем совершенстве была наиболее близка к природной.
Но попытки создания механического подобия кисти, приводимого в
движение теми
или иными группами мышц, желаемого результата не давали.
Положение изменилось лишь к середине текущего столетия. В
результате
достигнутого высокого уровня развития электрофизиологии, основ
автоматического
управления, биомеханики -- новой ветви бионики и электронной техники --
начали
вырисовываться новые пути решения задачи. В большой мере этому
способствовало
утверждение кибернетического подхода к изучению общих закономерностей
управления функциями живого организма. В итоге родилось принципиально
новое
направление в протезировании конечностей -- создание протезов с
биоэлектрической системой управления и биоуправляемых протезов.
В 1956 году советскими учеными А. Е. Кобринским, Я. С.
Якобсоном, Е. П.
Поляным, Я. Л. Славуцким, А. Я. Сысиным, М. Г. Брейдо, В. С.
Гурфинкелем, М. Л.
Цетлиным в Центральном научно-исследовательском институте
протезирования и
протезостроения Министерства социального обеспечения РСФСР был создан
макетный
образец "биоэлектрической руки" -- протеза, управляемого с помощью
биотоков мышц культи. Это "чудо ХХ века", впервые демонстрировалось в
советском павильоне на Всемирной выставке в Брюсселе.
Искусственная рука, созданная советскими учеными, вернула к
полноценной
жизни тысячи людей. В Канаде, Англии и других странах приобретены
лицензии на
советскую биоэлектрическую руку.
Обладатель искусственной руки пользуется ей очень просто, без
каких-нибудь
неестественных усилий: мозг отдает мышцам приказание сократиться, после
чего
легкое сокращение одной мышц культи заставляет кисть сжаться,
сокращение другой
-- раскрывает ее. Протез надежно работает при любом положении руки, с
его
помощью человек может самостоятельно обслуживать себя: одеться,
обуться, за
обеденным столом управляться с ножом и вилкой по всем правилам хорошего
тона, а
также писать, чертить и т.п. Более того, уверенно работать напильником
и
ножовкой, пинцетом и ножницами и даже управлять транспортным
средством...
Многие ученые, работающие над проблемой искусственного зрения,
пытаются
активизировать потенциальные возможности мозга слепых. Разработанная
американскими учеными электронная система искусственного зрения
построена
следующим образом: в глазницах слепого устанавливаются стеклянные глаза
--
высокочувствительные экраны, воспринимающие световые волны (вместо
сетчатки) .
Стеклянные глаза, содержащие матрицы светочувствительных элементов,
соединяются
с сохранившимися мышцами зрительных органов слепого. Благодаря усилию
глазных
мускулов положение этих экранов (камер) можно менять, направляя их на
тот или
иной объект. В дужках темных фальшивых очков, заменяющих оптический
нерв,
размещены микроузлы, преобразующие изображение, "считываемое" с
экрана, которое передается в электронный блок, связанный с электродами,
кончики
которых введены в участки головного мозга, ведающие зрением. Соединение
электронных схем с вживленными электродами производится либо по
проводам с
подкожным разъемом, либо через передатчик, устанавливаемый снаружи и
имеющий
индуктивную связь со вживленной частью системы под черепной коробкой.
Каждый раз, когда экран в глазнице слепого регистрирует
какой-либо несложный
объект, миниатюрная ЭВМ в дужке очков преобразует изображение в
импульсы. В
свою очередь электроды "переводят" их в иллюзорное ощущение света,
соответствующее определенному пространственному образу.
Предстоит еще много сделать, чтобы подобные системы
искусственного зрения
стали высокоэффективными приборами, приносящими реальную пользу не
отдельным
пациентам, а тысячам и тысячам слепых.
Не менее успешно ведутся работы и по созданию электронных
устройств для
людей, частично или полностью потерявших слух.
Один из наиболее удобных аппаратов, усилительный тракт,
которого построен на
одной интегральной микросхеме. Его вес не более 7 граммов. Применяемые
электронные
микрофоны со встроенными истоковыми повторителями, имеющими высокую
чувствительность.
Значительно сложнее вернуть человеку слух при полной его
потере. Обычно
глухим вживляют в улитку внутреннего уха одноканальные электроды
(вместо
нервов) , что позволяет им слышать, например, звуки телефонного или
дверного
звонка. С появлением микропроцессоров возникла возможность обработки
воспринимаемых звуков для выделения составляющих тональных сигналов,
подаваемых
на отдельные каналы многоканального аппарата искусственного слуха,
синтезирующие первоначальные сигналы в слуховом участке коры головного
мозга.
Мы еще мало знаем об удивительных способностях живых
организмов узнавать о
событиях внешнего мира. Когда нейрофизиологи и бионики побольше узнают
о них,
можно будет создать и "электронные уши" и "электронные
глаза", которые окажут неоценимую помощь миллионам людей.
Не подходит? Заказать реферат нашим авторам? Вы также можете добавить свой реферат
Реферат прочитали 759 чел.