.jpg)
6 ნოემბერს ჟურნალ „სამეცნიერო მთარგმნელობითი მედიცინის" სპეციალური გამოცემა მიეძღვნა რობოტებს და ნეუროპროტეზებს. მაიკლ გოლდფარბმა და მისმა კოლეგებმა, მექანიკის დარგში, პირდაპირ ეთერში გამართეს დისკუსია ფეხის პროტეზთან დაკავშირებულ საკითხებზე. გამოთქვეს დაპირებები და გამოწვევები ახალ რობოტის კიდურებთან დაკავშირებით.
- "21-ე საუკუნის მოწყობილობებს აქვთ სენსორები, რომლებსაც შეუძლია აღმოაჩინოს პროტეზის მუხლის ზუსტი კუთხე და დატვირთვა გადაიტანოს ხელოვნურ ფეხზე. ასევე შეუძლიათ დაადგინონ რამდენად სწრაფია პროტეზის მოძრაობა. ყველა ამ ინფორმაციით კონტროლდება როგორ მოქმედებს პროტეზი კიდურის ცენტრალურ ნერვულ სისტემაზე და კოორდინაციას უწევს კიდურების სივრცეში შეუფერხებლად გადაადგილებას.
აქ ჩვენ ვუპირისპირდებით პრობლემას. მართალია კიდური სივრცეში შეუფერხებლად მოძრაობს, მაგრამ რისი კოორდინაციით ხდება ეს? როგორც გოლდფარბი და მისი კოლეგები აღნიშნავენ, ადრინდელი პროტეზის ფეხი და კიდურები უკვე პასიური ხდება. მათ შეუძლიათ გადაადგილება და სხეულის წარმართვა, მაგრამ დამოკიდებულნი არიან მფლობელებზე, რომლებსაც მოძრაობაში მოყავთ და „მიათრევენ" დარჩენილ კიდურთან ერთად. ეს მოითხოვს დიდ ძალისხმევას. მახსოვს, როგორ ატარებდა პროტეზს ჩემი კლასელი. აშკარად არასაიამოვნო ჩანდა, მაგრამ მას ქონდა თავისი უპირატესობა. კიდურების მოძრაობის დასრულებამდე პიროვნება ახდენს დანარჩენი სხეულის კოორდინირებას.
როდესაც გაქვთ რობოტის ფეხი, ეს ბევრ სირთულეს ქმნის. მას შეუძლია მოქმედება და რეაგირება. მაგრამ სჭირდება თქვენი დახმარება. ერთ-ერთი უდიდესი გამოწვევა, რომელიც აღნიშნა გოლდფარმა და მისმა კოლეგებმა იყო ის, თუ როგორ ინტეგრირდება პროტეზის და დანარჩენი სხეულის მოძრაობა. ამისათვის, კიდურებს უწევს გარკვევა რისი გაკეთება გსურთ თქვენ. ამის შემდეგ, არეგულირებს ზეწოლას და მოძრაობების თანხვედრას. როდესაც დგამთ ნაბიჯს, მანაც იგივე უნდა გააკეთოს, მაგრამ არ შეუძლია თანადროულად მოქმედება. აქ საჭიროა ბალანსი, რათა არ დაეცეთ.
- "21-ე საუკუნის მოწყობილობებს აქვთ სენსორები, რომლებსაც შეუძლია აღმოაჩინოს პროტეზის მუხლის ზუსტი კუთხე და დატვირთვა გადაიტანოს ხელოვნურ ფეხზე. ასევე შეუძლიათ დაადგინონ რამდენად სწრაფია პროტეზის მოძრაობა. ყველა ამ ინფორმაციით კონტროლდება როგორ მოქმედებს პროტეზი კიდურის ცენტრალურ ნერვულ სისტემაზე და კოორდინაციას უწევს კიდურების სივრცეში შეუფერხებლად გადაადგილებას.
აქ ჩვენ ვუპირისპირდებით პრობლემას. მართალია კიდური სივრცეში შეუფერხებლად მოძრაობს, მაგრამ რისი კოორდინაციით ხდება ეს? როგორც გოლდფარბი და მისი კოლეგები აღნიშნავენ, ადრინდელი პროტეზის ფეხი და კიდურები უკვე პასიური ხდება. მათ შეუძლიათ გადაადგილება და სხეულის წარმართვა, მაგრამ დამოკიდებულნი არიან მფლობელებზე, რომლებსაც მოძრაობაში მოყავთ და „მიათრევენ" დარჩენილ კიდურთან ერთად. ეს მოითხოვს დიდ ძალისხმევას. მახსოვს, როგორ ატარებდა პროტეზს ჩემი კლასელი. აშკარად არასაიამოვნო ჩანდა, მაგრამ მას ქონდა თავისი უპირატესობა. კიდურების მოძრაობის დასრულებამდე პიროვნება ახდენს დანარჩენი სხეულის კოორდინირებას.
როდესაც გაქვთ რობოტის ფეხი, ეს ბევრ სირთულეს ქმნის. მას შეუძლია მოქმედება და რეაგირება. მაგრამ სჭირდება თქვენი დახმარება. ერთ-ერთი უდიდესი გამოწვევა, რომელიც აღნიშნა გოლდფარმა და მისმა კოლეგებმა იყო ის, თუ როგორ ინტეგრირდება პროტეზის და დანარჩენი სხეულის მოძრაობა. ამისათვის, კიდურებს უწევს გარკვევა რისი გაკეთება გსურთ თქვენ. ამის შემდეგ, არეგულირებს ზეწოლას და მოძრაობების თანხვედრას. როდესაც დგამთ ნაბიჯს, მანაც იგივე უნდა გააკეთოს, მაგრამ არ შეუძლია თანადროულად მოქმედება. აქ საჭიროა ბალანსი, რათა არ დაეცეთ.
როგორ მართოთ პროტეზის კიდურები? არსებობს რამდენიმე შესაძლებლობა. შეგიძლიათ ჩაიწეროთ აქტივობებში კუნთების სასურველი მოძრაობის პროგნოზირება, გააშუქოთ მიმდინარე ნერვული იმპულსები. შეგიძლიათ თქვენ თვითონ ჩაინერგოთ მამოძრავებელი ნერვი ტვინში. ტვინის და პროტეზის კორდინირების ეს მეთოდები არის განვითარება, რომელსაც ხშირად განსაცვიფრებელი შედეგები ახლავს. თქვენ მხოლოდ დააკვირდით პარალიზებული ქალის ტრიუმფს, როგორ იღებს ყავის ბოთლს და სვამს ყლუპ-ყლუპად, და ირწმუნებთ მომავლის არსებობას.
ასევე სხვა გაუმჯობესებებიც შეინიშნება. მაგალითად, გამაღიზიანებელი და ძნელია პროტეზის კიდურების ნაწილების გადატანა და დიდ ძალისხმევასაც მოითხოვს. როდესაც საქმე გვაქვს ფეხის პროტეზთან, მისი მიწაზე დადგმა არის მთელი სამუშაოს ნახევარი. აგრეთვე უნდა ზიდოთ ტერფის დახმარების გარეშე. ავტორი ამ პერსპექტიულ სტატიაში აღწერს ახლად განვითარებულ მოვლენებს, განსაკუთრებით ფეხის „კვება-დასვენების" მექანიზმს, რადგან ბიომექანიკის დახმარებით გადაადგილება უფრო ადვილია. ეს ასევე ხელს შეუწყობს პროტეზთან დაკავშირებულ ზოგიერთ გრძელვადიან პრობლემას. როდესაც მეცნიერები დიდხანს და ბევრს მუშაობენ ხელოვნურ ფეხზე, უფრო აუმჯობესებენ დეტალებსაც და მცირდება ხარვეზები. ეს იმას ნიშნავს, რომ ბევრი ადამიანის პრობლემა გადაიჭრება პროტეზის გრძელვადიანი გამოყენების მხრივ. გაუმჯობესებულმა ბიომექანიკურმა კიდურებმა უნდა შეამცირონ კომპენსაციის ოდენობა, რომლის გაღებაც უწევს ხალხს.
მეცნიერები მუშაობენ სხეულის უკეთ ბალანსირებაზე. ხელოვნურ ფეხიანი ადამიანები ზოგჯერ მოხუცებივით ეცემიან ძირს. თუ პროტეზს მიათრევთ ადგილზე, ასე ვთქვათ, დალასლასებთ, დიდი შანსია თავი ვეღარ შეიმაგროთ და წაიქცეთ. აქ არ ხდება თქვენი ფეხის ავტომატური კორექტირება. გაუმჯობესებულ ბიომექანიკას, როგორიცაა კვება-დასვენების მექანიზმი, შეუძლია დაეხმაროს პროტეზს და ნაკლებად გაიცვითოს. რომ აღარაფერი ვთქვათ გაუმჯობესებაზე _ სრულად შეგვიძლია გავაკონტროლოთ დანარჩენი ორგანოების მოძრაობა.
"წარმატებები, რომლებსაც ვაღწევთ განვითარებად ხელოვნურ კიდურებში, საოცარია მრავალი კუთხით. პროგრესი ზეწოლაზე, ავტომატურ გადაადგილებასა და ბალანსზე _ ყველაფერი გამოვლინდება იმაში თუ რამდენად ლამაზად გამოიყურება ჩვენი კიდურები. როდესაც ვხედავთ გაუმჯობესებულ რობოტის კიდურებს, ვიწყებთ იმის გაგებას, თუ როგორია ყოველდღიური მოძრაობების კომპლექსი, რამდენი პატარა მექანიზმი და სენსორია საჭირო თითოეული ნაწილის ასამოძრავებლად, რამდენი დიდი და პატარა კუნთია განთავსებული ერთმანეთის საპირისპიროდ, რათა უსიამოვნო შეგრძნება არ დაგვეუფლოს ძირს დადგმისას და ვიმოძრაოთ შეუფერხებლად.
მოვლენა, რომ ვაკეთებთ პროტეზებს, ხაზს უსვამს თუ რამდენად გვესმის ადამიანის გადაადგილების მექანიზმები. ასევე გვიჩვენებს რამდენად ბევრი ტექნოლოგიური გადატრიალება მოვახდინეთ ამ სენსორებით, ძრავებით და ტუმბოებით. რამდენად შეგვიძლია შევიგრძნოთ ეს ყველაფერი. მიკროსქემები, რომლებიც შეიძლება ჩაინერგოს ტვინში, ცვლის კიდურებს და სახსრებს, რომელიც შეუფერხებლად მუშაობს წლების მანძილზე, ადამიანის სხეულშიც კი. თითოეული რობოტი, პროტეზი არის მასტერული ნამუშევარი თავისი დიზაინით, ბიომექანიკური გაგებით, ნეირომეცნიერებით, ტექნოლოგიებით და სხვა.
ჯერ კიდევ ბევრი რამ არის განვითარების გზაზე. მაგალითად, ხელოვნური ფეხის დღეს ბაზარზე არსებობა. ასე ამ საველე ვითარებაში, იმედი მაქვს, რომ ოდესმე ყველა, ვისაც სჭირდება პროტეზი, გამოიყენებს მას და იმოძრავებს ბუნებრივად, როგორც ნამდვილი კიდურით. ჩემი ძველი ამხანაგი ძალიან სწრაფად გადაადგილდებოდა თავისი ყავარჯნებით. მან შესაძლოა თქვას, რომ არ სჭირდება ხელოვნური ფეხი. მაგრამ მათთვის შესანიშნავი იქნება ჰქონდეს კიდური, რომელიც მოქმედებს და რეაგირებს, რომელსაც შეუძლია თავისი ფეხით შეგხვდეს შენ, ნაბიჯ-ნაბიჯ.
გვაქვს გრძელი გზა, მაგრამ მივიწევთ უფრო და უფრო წინ." - აცხადებენ მეცნიერები.
ასევე სხვა გაუმჯობესებებიც შეინიშნება. მაგალითად, გამაღიზიანებელი და ძნელია პროტეზის კიდურების ნაწილების გადატანა და დიდ ძალისხმევასაც მოითხოვს. როდესაც საქმე გვაქვს ფეხის პროტეზთან, მისი მიწაზე დადგმა არის მთელი სამუშაოს ნახევარი. აგრეთვე უნდა ზიდოთ ტერფის დახმარების გარეშე. ავტორი ამ პერსპექტიულ სტატიაში აღწერს ახლად განვითარებულ მოვლენებს, განსაკუთრებით ფეხის „კვება-დასვენების" მექანიზმს, რადგან ბიომექანიკის დახმარებით გადაადგილება უფრო ადვილია. ეს ასევე ხელს შეუწყობს პროტეზთან დაკავშირებულ ზოგიერთ გრძელვადიან პრობლემას. როდესაც მეცნიერები დიდხანს და ბევრს მუშაობენ ხელოვნურ ფეხზე, უფრო აუმჯობესებენ დეტალებსაც და მცირდება ხარვეზები. ეს იმას ნიშნავს, რომ ბევრი ადამიანის პრობლემა გადაიჭრება პროტეზის გრძელვადიანი გამოყენების მხრივ. გაუმჯობესებულმა ბიომექანიკურმა კიდურებმა უნდა შეამცირონ კომპენსაციის ოდენობა, რომლის გაღებაც უწევს ხალხს.
მეცნიერები მუშაობენ სხეულის უკეთ ბალანსირებაზე. ხელოვნურ ფეხიანი ადამიანები ზოგჯერ მოხუცებივით ეცემიან ძირს. თუ პროტეზს მიათრევთ ადგილზე, ასე ვთქვათ, დალასლასებთ, დიდი შანსია თავი ვეღარ შეიმაგროთ და წაიქცეთ. აქ არ ხდება თქვენი ფეხის ავტომატური კორექტირება. გაუმჯობესებულ ბიომექანიკას, როგორიცაა კვება-დასვენების მექანიზმი, შეუძლია დაეხმაროს პროტეზს და ნაკლებად გაიცვითოს. რომ აღარაფერი ვთქვათ გაუმჯობესებაზე _ სრულად შეგვიძლია გავაკონტროლოთ დანარჩენი ორგანოების მოძრაობა.
"წარმატებები, რომლებსაც ვაღწევთ განვითარებად ხელოვნურ კიდურებში, საოცარია მრავალი კუთხით. პროგრესი ზეწოლაზე, ავტომატურ გადაადგილებასა და ბალანსზე _ ყველაფერი გამოვლინდება იმაში თუ რამდენად ლამაზად გამოიყურება ჩვენი კიდურები. როდესაც ვხედავთ გაუმჯობესებულ რობოტის კიდურებს, ვიწყებთ იმის გაგებას, თუ როგორია ყოველდღიური მოძრაობების კომპლექსი, რამდენი პატარა მექანიზმი და სენსორია საჭირო თითოეული ნაწილის ასამოძრავებლად, რამდენი დიდი და პატარა კუნთია განთავსებული ერთმანეთის საპირისპიროდ, რათა უსიამოვნო შეგრძნება არ დაგვეუფლოს ძირს დადგმისას და ვიმოძრაოთ შეუფერხებლად.
მოვლენა, რომ ვაკეთებთ პროტეზებს, ხაზს უსვამს თუ რამდენად გვესმის ადამიანის გადაადგილების მექანიზმები. ასევე გვიჩვენებს რამდენად ბევრი ტექნოლოგიური გადატრიალება მოვახდინეთ ამ სენსორებით, ძრავებით და ტუმბოებით. რამდენად შეგვიძლია შევიგრძნოთ ეს ყველაფერი. მიკროსქემები, რომლებიც შეიძლება ჩაინერგოს ტვინში, ცვლის კიდურებს და სახსრებს, რომელიც შეუფერხებლად მუშაობს წლების მანძილზე, ადამიანის სხეულშიც კი. თითოეული რობოტი, პროტეზი არის მასტერული ნამუშევარი თავისი დიზაინით, ბიომექანიკური გაგებით, ნეირომეცნიერებით, ტექნოლოგიებით და სხვა.
ჯერ კიდევ ბევრი რამ არის განვითარების გზაზე. მაგალითად, ხელოვნური ფეხის დღეს ბაზარზე არსებობა. ასე ამ საველე ვითარებაში, იმედი მაქვს, რომ ოდესმე ყველა, ვისაც სჭირდება პროტეზი, გამოიყენებს მას და იმოძრავებს ბუნებრივად, როგორც ნამდვილი კიდურით. ჩემი ძველი ამხანაგი ძალიან სწრაფად გადაადგილდებოდა თავისი ყავარჯნებით. მან შესაძლოა თქვას, რომ არ სჭირდება ხელოვნური ფეხი. მაგრამ მათთვის შესანიშნავი იქნება ჰქონდეს კიდური, რომელიც მოქმედებს და რეაგირებს, რომელსაც შეუძლია თავისი ფეხით შეგხვდეს შენ, ნაბიჯ-ნაბიჯ.
გვაქვს გრძელი გზა, მაგრამ მივიწევთ უფრო და უფრო წინ." - აცხადებენ მეცნიერები.
წყარო: science news
Комментариев нет:
Отправить комментарий