Z razvojem tehnologij lahko s skupnimi prizadevanji oblikovalcev in zdravnikov vsakemu invalidu omogoči polno življenje in bolnega ali izgubljenega organa nadomesti z večnamensko protezo.
Biomehanika proučuje gibanje živega organizma, pa tudi mehanske procese v sistemih, organih in tkivih. Zgodovina te znanosti se je začela že v starih časih - spomnimo se vsaj na znanega italijanskega zdravnika po imenu Galen. Potomci že več kot tisoč let uživajo plodove njegovih laburistov.
Menijo, da so se prve proteze pojavile v starodavni Indiji in Egiptu. Seveda so bili izredno primitivni in izgubljenega uda niso nadomestili na najboljši način. Podobne proteze vključujejo gusarske kljuke skupaj z lesenimi škrnicami.
V nekaterih primerih so bili nesrečniki zadovoljni zgolj s čisto kozmetičnim učinkom, na primer oko iz stekla bi lahko prikrilo izgubo sedanjosti, a svojih funkcij ni izpolnilo. Šele v 19. stoletju so se pojavile obetavne ročne proteze, pri katerih je bil komolčni sklep upognjen, prsti stisnjeni in nepognjeni.
Preboj biomehanike
Dvajseto stoletje je protetiko dvignilo na višjo stopnjo razvoja. Zdravniki prejšnjega stoletja so imeli priložnost zamenjati ne le okončine, ampak tudi notranje organe. Tako je leta 1937 pionir presaditve V. P. Demikhov vsadil umetno srce psu. Kljub dejstvu, da žival ni živela dolgo, se je potrdila izvedljivost same ideje. V teh dneh umetne arterije, zaklopke in srca prihajajo v najrazličnejših izvedbah.
Promocijski video:
Zdaj po vsem svetu zdravniki izvajajo številne operacije nameščanja slušnih aparatov in umetne očesne leče, fuzije zlomljenih kosti in zamenjave dotrajanih sklepov. Človeštvo je na robu reševanja takšnih problemov, kot je ustvarjanje umetnih organov in okončin, ki bi lahko v celoti povrnili vse prej izgubljene funkcije.
Mehanski ud
V preteklem stoletju so se nekatere tehnologije razvile tako, da so bili ustvarjeni manipulatorji, katerih zmogljivosti presegajo fizične zmožnosti človeške roke. V industriji jih že dolgo uporabljajo pod nadzorom mikroprocesorjev. Seveda se je pojavila ideja o ustvarjanju popolnih mehanskih rok in nog.
Danes lahko s popolnim zaupanjem rečemo, da so se stvari premaknile od tal. Britansko podjetje Touch Bionics upravičeno velja za pionirja v razvoju edinstvenih bionskih protez. Z vladno podporo je izdelala proteze za veterane, od leta 2007 pa se je podjetje preselilo v trgovski sektor z blagovno znamko okončin.
Proteze, ki jih izdeluje Touch Bionics, vsebujejo posebne senzorje. Zabeležijo najšibkejši električni impulz, ki nastane zaradi krčenja mišic tistega dela okončine, ki jim je uspelo preživeti. Proteza se odziva na mišično delo in izvaja programirane gibe. Po nekaj vadbe pacient prosto premika prste, pobira predmete in prilagaja silo stiskanja.
Ameriški znanstveniki, ki delajo na univerzi Johns Hopkins, so dosegli tudi impresivne rezultate. Njihov pacient, ki je pred 40 leti izgubil obe roki, je s pomočjo protez lahko izvajal preproste gibe - vzel skodelico ali časopis, preklopil TV kanale na daljinski upravljalnik.
Kljub temu ima mioelektrična tehnologija svojo pomanjkljivost. Pomanjkanje komunikacije z živčnim sistemom vam omogoča izvajanje samo programiranih ukrepov. Znanstveniki iz Švedske s tehnološke univerze Chalmers se borijo s to težavo. Tu nastanejo bionski okončine, ki jih nadzira mešano načelo: delno z uporabo mioelektrike, delno pa z zajemanjem električnih signalov iz živčnega sistema. Slednje dosežemo z uporabo elektrod, ki se vsadijo v telo. Ta tehnologija omogoča intuitivno krmiljenje proteze.
Obenem znanstveniki po vsem svetu delajo na ustvarjanju nožnih protez. Te umetne okončine ne potrebujejo mehanizmov za fino motorično sposobnost gibanja, vendar je tudi tukaj nekaj nianse: človek mora pozabiti, da ima protezo. Ta rezultat še ni dosežen, vendar kljub temu obstaja določen napredek. S protetičnimi nogami so ljudje že opravili številne kilometre pohodov, hodili do zgornjih nadstropij najvišjih nebotičnikov, z eno besedo, storili so tisto, česar niti nekateri zdravi ljudje ne bi mogli.
Ponovno poglejte svet
Razvoj naprave, ki lahko nadomesti človeški vid, je najtežja naloga. Še vedno je oddaljen dan, ko se bo pojavila naprava, ki bo človeku v celoti nadomestila izgubo vida, a v tej smeri so bili že narejeni nekateri koraki. Umetno mrežnico se aktivno razvija. Bolezen tega organa postane najpogosteje vzrok za izgubo vida.
Ameriški raziskovalci so že predstavili napravo z imenom "Argus 2", ki bo morda postala prototip prvega bionskega očesa. Očala z vgrajeno kamero pošiljajo signal računalniku instrumenta. Tam se opravi z obdelavo in se prenese v sprejemnik, kjer se transformira v ukaz za elektrode, ki so implantirane v oko. Elektrode stimulirajo celice v vidnem živcu in mrežnici, kar omogoča ponovno vzpostavitev vida.
Sodobni modeli Argus imajo le 60 elektrod, kar je izjemno malo. Toda celo tak pripomoček med kliničnimi preskušanji je povsem slepim ljudem omogočal navigacijo po vesolju in branje velikih črk. Ameriški znanstveniki bodo povečali ločljivost ustvarjenega aparata in na koncu dosegli ponovno vzpostavitev vida za 100 odstotkov.
Nano Retina ima svoj pristop k reševanju te težave. Njeni strokovnjaki so razvili nekakšen senzor z ločljivostjo 24X24 pik, ki je povezan neposredno z vidnim živcem. Vsadek se napaja s posebnimi očali, ki nanj projicirajo infrardeče sevanje. Vsadek pretvori podatke pikslov v električne impulze, kar možganom omogoča, da jih razčlenijo.
Opisani sistem še ni opravil kliničnih preskušanj, vendar bo po izračunih razvijalcev pokazal dobre rezultate in ga bo veliko lažje izvajati kot model Argus.
Sčasoma se bodo bionske proteze spremenile v vsakodnevno resničnost in to je že prvi korak k nastanku kiborgov - edinstvena kombinacija stroja in človeka. Toda to bo povsem druga zgodba.