Кибернетические протезы: Кибернетические протезы — все самое интересное на ПостНауке
Создание бионических протезов рук, официальный сайт Моторики
Современные протезы рук для максимально высокого качества жизни
Изготавливаем и помогаем получить бионические протезы людям с врожденными особенностями и ампутациями на уровне кисти и предплечья
Оставить заявку
Получение функционального протеза руки (0:43)
Как получить протез бесплатно?
Для кого мы работаем?
Для взрослых и детей с уровнями ампутации или аплазии, представленными на фото
Если у вас похожий случай ампутации на уровне кисти или предплечья, то оставьте заявку — и мы свяжемся с вами.
Оставить заявку
Нет моего случая
Наши возможности для вашей полноценной жизни
Взрослое (от 18 лет)
Подростковое (12-18 лет)
Детское (2-11 лет)
Взрослое (от 18 лет)Подростковое (12-18 лет)Детское (2-11 лет)
Детское протезирование от 2 до 11 лет — простые и удобные в использовании тяговые протезы-гаджеты, которые ребенок и его сверстники воспринимают как игрушку. Легкие, многофункциональные, с возможностью стилизации под любимого супергероя, они помогают тренировать мышцы ребенка и положительно влияют на его физическое развитие и психологическое состояние. Доступны к заказу следующие виды протезов:
Подростковое протезирование от 12 до 18 лет — дизайнерские бионические протезы для тех, кому особенно важна не только функциональность, но и эстетика. Прекрасно дополняют ежедневную жизнь подростков, помогая им чувствовать себя уверенно в общении со сверстниками и максимально реализовывать себя в учебе, спорте и увлечениях. Доступны к заказу следующие виды протезов:
Взрослое протезирование в любом возрасте. Подбор активного или биоэлектрического протеза в косметической оболочке или современном кибердизайне. Максимум функциональности и соответствия индивидуальному стилю. Доступны к заказу следующие виды протезов:
Как получить протез бесплатно?
Почему наши протезы
Протезы, которые расширяют ваши возможности. Помогают ежедневно вести активную социальную жизнь, добиваться успехов в учебе, работе и спорте.
Создаются с учетом ваших пожеланий к дизайну
Мы понимаем, что протез — это не просто функциональное устройство, но и заметная составляющая стиля и образа.
Функциональны, что позволяет качественно взаимодействовать
с различными предметамиМогут дополняться дисплеем с функционалом смарт-часов или чипом банковской карты для оплаты покупок и проезда.
Оснащаются
тачскрин-напальчникомДля удобного взаимодействия со смартфоном, без которого сегодня не обходится ни один социально активный человек
Тренируют мышцы, не позволяя
им атрофироватьсяА значит положительно влияют на физическое развитие.
Почему вам стоит доверить подбор
и создание протеза именно нам
Быстро проектируем и создаем индивидуальные изделия
От первого обращения к нам до установки протеза проходит минимум времени.
Предоставляем помощь индивидуального менеджера на всех этапах
От подготовки документов и взаимодействия с госорганами, до подбора вариантов финансирования и оплаты.
Помогаем получить протез бесплатно
В рамках государственного контракта, компенсации от государства или в партнерстве с благотворительным фондом «Все Все Вместе».
Обеспечиваем компетентное сопровождение для наилучшего результата
До и после протезирования с пользователями наших протезов работают профессиональные протезисты и врачи-реабилитологи.
Остаемся с вами после установки протеза
По условиям официальной гарантии в случае поломки предоставим бесплатный ремонт и обслуживание.
Помогаем обрести компанию единомышленников и понимающих людей
Формируем сообщество пользователей высокотехнологичных средств реабилитации с закрытым клубом, чатом, бонусами и конкурсами от партнеров.
Обеспечиваем высокое качество каждого протеза
Благодаря современным технологиям промышленной 3D-печати пластиком и металлом, двигателям зарубежных производителей и электронике собственной разработки.
О нас в цифрах
6 лет
на рынке
успешно работаем и делаем жизнь
наших пользователей ярче и счастливее
более 2000
человек
уже пользуются нашими протезами и оценили
их преимущества
70 регионов России
и 8 стран
география нашей работы на сегодняшний день
О наших протезах рассказывают
Истории пользователей
То, о чем вы хотели спросить
Биомехатроника: киберпротезы, дающие человеку сверхспособности
Кибернетические руки, ноги и глаза, способные заменить утраченные либо не функционирующие или потерянные конечности и органы зрения, уже сейчас проходят испытания. А их массовое производство и применение может начаться в ближайшие годы.
Наука биомехатроника, объединившая в себе медицину и робототехнику, по праву считается одним из перспективнейших направлений развития высоких технологий. Хотя биомехатроника только начинает свое становление, ученым из разных стран мира уже удалось достичь много в кибепротезировании. Правда, аугментация человека подразумевает не просто замену больного органа киберпротезом, а получение с его помощью сверхчеловеческих способностей (силы, ловкости и чувств).
Курс
ФІНАНСОВИЙ ДИРЕКТОР
Ставайте досвідченим фахівцем з фінансів на рівні директора!
РЕЄСТРУЙТЕСЯ!
Зміст
- 1 Кибернетические руки
- 2 Кибернетические ноги
- 3 Кибернетические глаза
- 4 Что дальше
Кибернетические руки
Долгое время протезы конечностей представляли собой примитивный муляж, двигать которым было практически невозможно. Провести микрореволюцию в протезировании рук удалось шотландской компании Touch Bionics. Ее киберпротез i-Limb возвращает человеку возможность использовать руку: носить тяжести и хватать пальцами мелкие предметы.
Для установки i-Limb не требуется хирургическая операция: киберпротез управляется с помощью датчиков, подсоединенных к мышцам предплечья. Соответственно, чтобы пошевелить киберрукой достаточно напрячь мышцы так, если бы это была настоящая рука.
Владельцы i-Limb утверждают, что временами возникает ощущение, что киберпротез – это их настоящая рука. Конечно же, это ощущение обманчиво и на самом деле его формирует мозг на основе былых воспоминаний.
Touch Bionics i-LimbКиберпротез i-Limb является одним из самых доступных, но далеко не самым высокотехнологичным. Американское оборонительное агентство DARPA финансирует сразу два проекта по биомехатронике, которым удалось продвинуться по сравнению с i-Limb чуть ли не на десятилетие вперед.
Большие надежды DARPA возлагает на киберруку собственной разработки, которая управляется не мышцами предплечья, а мозгом. Для этого в мозг вживляется микрочип, который регистрирует сигналы нейронов и передает их протезу. Главное преимущество проекта DARPA – высокая точность движений, что позволяет манипулировать чем угодно, хоть музыкальными инструментами.
Финансирует DARPA и альтернативный проект по созданию киберруки Deka Luke Arm, автором которого является американский изобретатель Дин Кеймен. На его стороне модульная конструкция, которая позволяет легко подстраивать киберпротез под нужды конкретного пользователя. Управляться Luke Arm может той частью тела, которой пожелает владелец, например ступней. То есть чтобы двигать киберрукой, достаточно притопывать ногой.
Как говорится, дальше – больше: шведско-итальянский проект Smart Hand активно работает над «обратной отдачей» киберруки. Протез сможет не только получать сигналы от мозга, но и передавать ему тактильные ощущения.
Smart HandВ тех же случаях, когда рука не утрачена, но из-за проблем с нервной системой потеряла возможность двигаться, на выручку придет Possessed Hand. Устройство одевается на руку и стимулирует мышцы согласно заданной программе, а потому может помочь и здоровым людям. Например, желающим научиться играть на скрипке, лепить из глины или жонглировать шарами.
Possessed HandА это уже является, по сути, аугментацией человека, при которой, главное, не приходится жертвовать здоровой конечность ради кибернетической, пусть даже более доскональной. Правда, проект Possessed Hand еще довольно далек до финальной стадии разработки.
Кибернетические ноги
С инженерной точки зрения киберпротезы ног создать проще, ведь в данном случае не требуется имитировать точные движения пальцев. Но есть и другая сложность: требуется эффективная амортизация, иначе при быстрой ходьбе человека будет сильно шатать.
Сложнейшую по своей конструкции кибернетическую ногу создали в американском Университете Вандербильта. Состоит она из большого количества сенсоров и моторов. Первые определяют положение ноги в пространстве, а вторые в ответ движут искусственными суставами.
Такой киберпротез позволяет с легкостью садиться и вставать, а также ходить по лестнице, на что не способны большинство аналогов. Весит приспособление всего 4 кг, а на одном заряде батареи может проработать три дня в щадящем режиме либо одну интенсивную прогулку на полтора десятка километров.
Кибернога Университета ВандербильтАльтернативная разработка – киберпротез Power Foot – способна имитировать нажим человеческой ноги. Ее творцом является Хью Херр, профессор Массачусетского технологического института. Он лишился обеих ног, из-за чего испытывает Power Foot лично на себе.
Еще одним направлением развития ножных кибепротезов являются сменные насадки для спорсменов. Так, южноафриканский бегун Оскар Писториус с пружинящими протезами Flex-Foot участвует в соревнованиях наравне со здоровыми спортсменами и даже сумел выступить на Олимпиаде-2012 в Лондоне. Это еще раз доказывает возможности современной биомехатроники и силу человеческого духа.
Легкоатлет Оскар Писториус по прозвищу Blade RunnerКибернетические глаза
Протезирование конечностей – лишь простейшая из возможных задач. Куда сложнее симулировать работу человеческих глаз и наладить взаимодействие с отвечающими за зрение участками мозга. До полноценной замены глаза еще очень и очень далеко, но работа в этом направления идет полным ходом.
В случае проблем с центральным зрением может помочь встраиваемый прямо в глаз миниатюрный телескоп под названием CentraSight от компании VisionCare. Он перенаправляет изображение на здоровые участки глаза, отвечающие за периферийное зрение. Правда, несколько месяцев уходит на обучение человека пользоваться периферийным зрением вместо центрального.
Министерство энергетики США финансирует проект по созданию искусственной сетчатки Argus. Решение состоит из очков с камерой и передатчика, который транслирует изображение на электроды на задней стенке глаза. Но беда в том, что электроды пока не способны передавать в мозг четкое изображение. Картинка получается черно-белой и крупнозернистой.
С каждым годом ученым из проекта Argus удается все больше повышать разрешение изображения. Так, первая версия содержала всего шестнадцать электродов (де-факто пикселей), тогда как последняя – уже двести, чего достаточно для распознания лиц отдельных людей. Argus II
Немецкая компания Optibionics работает над схожим проектом, но вместо очков с камерой предлагает встраивать в глаза фотоэлементы. Но и тут возникает проблема с передачей большого объема цифровых данных в мозг.
Что дальше
Помимо вышеупомянутых типов киберимплантов существуют и другие способы аугментации человека. К примеру, экзоскелеты дарят сверхчеловеческую силу, а кибернетические контактные линзы помогают лучше видеть в темноте.
Пока биомехатроника помогает людям с физическими недостатками и инвалидам, но многие из данных исследований финансируются военными ведомствами, значит в будущем могут применяться в программах вроде Future Soldier
Будущее человечества, красочно показанное в компьютерной игре Deus Ex: Human Revolution, вполне может оказаться реальным. По большому счету, мы уже живем в мире киберпанка, описанном в начале 80-х писателями-фантастами одноименного направления. И возможный конфликт между обычными людьми и кибернетически улучшенными представителями человечества уже не кажется таким фантастическим. Уже сейчас многие легкоатлеты не довольны конкуренцией c Оскаром Писториусом, которому пружинящие протезы, по их мнению, дают определенное преимущество.
Имплантируемая нейрокибернетическая протезная система
. 1991 янв.; 14(1):86-93.
doi: 10.1111/j.1540-8159.1991.tb04052.x.
Р С Терри 1 , В. Б. Тарвер, Дж. Забара
принадлежность
- 1 Cyberonics, Inc., Вебстер, Техас.
- PMID: 1705341
- DOI: 10.1111/j.1540-8159.1991.tb04052.x
RS Терри и др. Пейсинг Клин Электрофизиол. 1991 Январь
.
дои: 10.1111/j.1540-8159.1991.tb04052.x.
Авторы
Р С Терри 1 , В. Б. Тарвер, Дж. Забара
принадлежность
- 1 Cyberonics, Inc., Вебстер, Техас.
- PMID: 1705341
- DOI: 10.1111/j.1540-8159.1991.tb04052.x
Абстрактный
Система нейрокибернетических протезов (NCP) представляет собой имплантируемый мультипрограммируемый генератор импульсов, который подает электрические сигналы постоянного тока на блуждающий нерв с целью снижения частоты и тяжести эпилептических припадков.
Похожие статьи
Имплантируемая нейрокибернетическая система протезов.
Терри Р., Тарвер В.Б., Забара Дж. Терри Р. и др. Эпилепсия. 1990;31 Приложение 2:S33-7. doi: 10.1111/j.1528-1157.1990.tb05846.x. Эпилепсия. 1990. PMID: 2226364
Клинический опыт со спиральным биполярным стимулирующим электродом.
Тарвер В.Б., Джордж Р.Э., Маскино С.Е., Холдер Л.К., Вернике Дж.Ф. Тарвер В.Б. и соавт. Пейсинг Клин Электрофизиол. 1992 г.; 15 октября (10 ч. 2): 1545–56. doi: 10.1111/j.1540-8159.1992.tb02933.x. Пейсинг Клин Электрофизиол. 1992. PMID: 1383969
Стимуляция блуждающего нерва для контроля сложных парциальных припадков у пациентов с рефрактерной эпилепсией.
Уайлдер Б.Дж., Утман Б.М., Хаммонд Э.Дж. Уайлдер Б.Дж. и др. Пейсинг Клин Электрофизиол. 1991 января; 14(1):108-15. doi: 10.1111/j.1540-8159.1991.tb04054.x. Пейсинг Клин Электрофизиол. 1991. PMID: 1705324
Стационарный опыт стимуляции ствола шейного блуждающего нерва при медикаментозно рефрактерной эпилепсии: обоснование, техника и результат.
Амар А.П., Хек К.Н., Леви М.Л., Смит Т., ДеДжорджио К.М., Овьедо С., Апуццо М.Л. Амар А.П. и др. Нейрохирургия. 1998 декабрь; 43(6):1265-76; обсуждение 1276-80. дои: 10.1097/00006123-199812000-00001. Нейрохирургия. 1998. PMID: 9848840 Обзор.
-
Стимуляция блуждающего нерва.
Schachter SC, Saper CB. Шахтер С.К. и соавт. Эпилепсия. 1998 г., июль; 39 (7): 677–86. doi: 10.1111/j.1528-1157.1998.tb01151.x. Эпилепсия. 1998. PMID: 9670894 Обзор.
Посмотреть все похожие статьи
Цитируется
Влияние немедикаментозных вмешательств на механизмы атеросклероза.
Матей Д., Букулей И., Лука С., Корчова С.П., Андритой Д.
, Фуиор Р., Иордан Д.А., Ону И. Матей Д. и др. Int J Mol Sci. 2022 13 августа; 23 (16): 9097. дои: 10.3390/ijms23169097. Int J Mol Sci. 2022. PMID: 36012362 Бесплатная статья ЧВК. Обзор.
In vivo Визуализация «ваготопии» блуждающего нерва свиньи с помощью ультразвука.
Settell ML, Skubal AC, Chen RCH, Kasole M, Knudsen BE, Nicolai EN, Huang C, Zhou C, Trevathan JK, Upadhye A, Kolluru C, Shoffstall AJ, Williams JC, Suminski AJ, Grill WM, Pelot NA, Чен С., Людвиг К.А. Сеттел М.Л. и соавт. Фронтальные нейроски. 2021 25 ноя; 15:676680. doi: 10.3389/fnins.2021.676680. Электронная коллекция 2021. Фронтальные нейроски. 2021. PMID: 34899151 Бесплатная статья ЧВК.
Системный обзор микрополосковых патч-антенн для различных биомедицинских приложений.
Арора Г., Маман П., Шарма А., Верма Н., Пури В. Арора Г. и др. Ад Фарм Булл. 2021 май; 11(3):439-449. doi: 10.34172/apb.2021.051. Epub 2020 1 июля. Ад Фарм Булл. 2021. PMID: 34513618 Бесплатная статья ЧВК. Обзор.
Стимуляция блуждающего нерва для лечения эпилепсии.
Гонсалес Х.Ф.Дж., Йенго-Кан А., Энглот Д.Дж. Гонсалес HFJ и др. Нейрохирург Клиника N Am. 2019 апр; 30 (2): 219-230. doi: 10.1016/j.nec.2018.12.005. Нейрохирург Клиника N Am. 2019. PMID: 30898273 Бесплатная статья ЧВК. Обзор.
Стимуляция блуждающего нерва: быстрая и медленная цикличность в лабораторной модели.
Фишер РС. Фишер РС. Нейротерапия. 2016 июль; 13 (3): 590-1. doi: 10.1007/s13311-016-0441-7.
Просмотреть все статьи «Цитируется по»
Типы публикаций
термины MeSH
Управляемые разумом протезы рук, которые «чувствуют», теперь являются частью повседневной жизни — ScienceDaily
Впервые люди с ампутированными руками могут испытывать осязание в управляемых разумом протезах рук, которые они используют в повседневной жизни. В исследовании New England Journal of Medicine сообщается о трех шведских пациентах, которые в течение нескольких лет жили с этой новой технологией — одним из наиболее интегрированных в мире интерфейсов между человеком и машиной.
Успех уникален: пациенты используют протезы, управляемые разумом, в повседневной жизни до семи лет. Последние несколько лет они также жили с новой функцией — ощущением прикосновения в протезе руки. Это новая концепция искусственных конечностей, которые называются нервно-мышечными протезами, поскольку они связаны с нервами, мышцами и скелетом пользователя.
Исследование проводилось под руководством Макса Ортиса Каталана, адъюнкт-профессора Технологического университета Чалмерса, в сотрудничестве с Университетской клиникой Сальгренска, Университетом Гётеборга и Integrum AB, все в Гётеборге, Швеция. Также были привлечены исследователи Венского медицинского университета в Австрии и Массачусетского технологического института в США.
«Наше исследование показывает, что протез руки, прикрепленный к кости и управляемый электродами, имплантированными в нервы и мышцы, может работать гораздо точнее, чем обычные протезы рук. Мы дополнительно улучшили использование протеза, интегрировав тактильную сенсорную обратную связь, которую пациенты используют, чтобы опосредовать, насколько трудно схватить или сжать объект. Со временем способность пациентов различать небольшие изменения в интенсивности ощущений улучшилась», — говорит Макс Ортис Каталан.
«Самый важный вклад этого исследования состоял в том, чтобы продемонстрировать, что этот новый тип протеза является клинически жизнеспособной заменой потерянной руки. Каким бы сложным ни был нейроинтерфейс, он может принести реальную пользу пациентам только в том случае, если связь между пациент и протез безопасны и надежны в долгосрочной перспективе.Наши результаты являются продуктом многолетней работы, и теперь мы наконец можем представить первый бионический протез руки, которым можно надежно управлять с помощью имплантированных электродов, а также передавать ощущения пользователь в повседневной жизни», — продолжает Макс Ортис Каталан.
С момента получения протезов пациенты ежедневно используют их во всех сферах своей профессиональной и личной деятельности.
Новая концепция нейромышечно-скелетного протеза уникальна тем, что она обеспечивает несколько различных функций, которые не были представлены вместе ни в одной другой технологии протезирования в мире:
- Он имеет прямую связь с нервами, мышцами и скелетом человека .
- Он управляется разумом и вызывает ощущения, которые пользователь воспринимает как возникающие из-за отсутствия руки.
- Автономный; вся необходимая электроника содержится внутри протеза, поэтому пациентам не нужно носить с собой дополнительное оборудование или батареи.
- Безопасен и долговечен; технология использовалась пациентами без перерыва во время их повседневной деятельности, без наблюдения со стороны исследователей, и она не ограничивалась замкнутыми или контролируемыми средами.
Новейшая часть технологии, ощущение прикосновения, становится возможным благодаря стимуляции нервов, которые раньше были связаны с биологической рукой до ампутации. Датчики силы, расположенные в большом пальце протеза, измеряют контакт и давление, прикладываемое к объекту во время захвата. Эта информация передается нервам пациентов, ведущим к их мозгу. Таким образом, пациенты могут чувствовать, когда они касаются объекта, его характеристики и силу нажатия, что имеет решающее значение для имитации биологической руки.
«В настоящее время датчики не являются препятствием для восстановления чувствительности», — говорит Макс Ортиз Каталан. «Задача заключается в создании нейронных интерфейсов, которые могут беспрепятственно передавать большие объемы искусственно собранной информации в нервную систему таким образом, чтобы пользователь мог испытывать ощущения естественно и без усилий».
Внедрение этой новой технологии было проведено в университетской больнице Сальгренска под руководством профессора Рикарда Бранемарка и доктора Паоло Сассу. Более миллиона человек во всем мире страдают от потери конечностей, и конечной целью исследовательской группы в сотрудничестве с Integrum AB является разработка широко доступного продукта, подходящего для как можно большего числа этих людей.
«Сейчас пациенты в Швеции участвуют в клинической проверке этой новой технологии протезирования для ампутации руки», — говорит Макс Ортис Каталан. «Мы ожидаем, что эта система станет доступной за пределами Швеции в течение нескольких лет, и мы также добились значительного прогресса в аналогичной технологии для протезов ног, которые мы планируем имплантировать первому пациенту в конце этого года».
Подробнее: Как работает технология
Система имплантатов для протеза руки называется e-OPRA и основана на системе имплантатов OPRA, созданной Integrum AB. Система имплантатов прикрепляет протез к скелету в культе ампутированной конечности посредством процесса, называемого остеоинтеграцией (оссео = кость). Электроды вживляются в мышцы и нервы внутри ампутационной культи, а система e-OPRA посылает сигналы в обоих направлениях между протезом и мозгом, как в биологической руке.
Протез управляется разумом с помощью электрических мышечных и нервных сигналов, посылаемых через культю руки и улавливаемых электродами. Сигналы передаются в имплантат, который проходит через кожу и соединяется с протезом. Затем сигналы интерпретируются встроенной системой управления, разработанной исследователями. Система управления достаточно мала, чтобы поместиться внутри протеза, и обрабатывает сигналы с помощью сложных алгоритмов искусственного интеллекта, в результате чего вырабатываются управляющие сигналы для движений протеза руки.
Осязание возникает благодаря датчикам силы в протезе большого пальца. Сигналы от датчиков преобразуются системой управления в протезе в электрические сигналы, которые посылаются для стимуляции нерва в культе руки. Нерв ведет к мозгу, который затем воспринимает уровни давления на руку.
Скелетно-нервный имплантат можно соединить с любым имеющимся в продаже протезом руки, что позволит им работать более эффективно.
Подробнее о том, как возникают искусственные ощущения
Люди, потерявшие руку или ногу, часто испытывают фантомные ощущения, как будто отсутствующая часть тела остается, хотя и не присутствует физически. Когда датчики силы в протезе большого пальца реагируют, пациенты в исследовании чувствуют, что ощущение исходит от их фантомной руки. Точное расположение фантомной руки различается у разных пациентов в зависимости от того, какие нервы в культе получают сигналы. Самый низкий уровень давления можно сравнить с прикосновением к коже кончиком карандаша. По мере увеличения давления ощущение становится сильнее и все более «электрическим».
Подробнее: Исследование
В текущем исследовании участвовали пациенты с ампутацией выше локтя, и эта технология близка к тому, чтобы стать готовым продуктом. Исследовательская группа параллельно работает над новой системой ампутаций ниже локтя. В этих случаях вместо одной большой кости (плечевой кости) есть две меньшие кости (лучевая и локтевая), к которым необходимо прикрепить имплантат. Группа также работает над адаптацией системы для протезов ног.
В дополнение к применениям в области протезирования постоянный интерфейс между человеком и машиной предоставляет совершенно новые возможности для научных исследований того, как работает мышечная и нервная системы человека.
Адъюнкт-профессор Макс Ортис Каталан возглавляет лабораторию биомехатроники и нейрореабилитации в Технологическом университете Чалмерса и в настоящее время создает новый Центр бионики и исследования боли в университетской больнице Сальгренска в тесном сотрудничестве с Чалмерсом и Гетеборгским университетом, где эта работа будет получить дальнейшее развитие и клиническое внедрение.