Он ходит, он говорит, у него бьётся сердце, но он не человек – он первое в мире полностью бионическое существо. Это существо было «оживлено» 20 октября в 18 часов вечера.

Подобно монстру Франкенштейна, собранному из частей множества тел, бионический человек представляет собой сплав самых продвинутых человеческих протезов – от роботизированных конечностей до искусственных органов и синтетической кровеносной системы.

Его созданием руководили английские робототехники Рич Уокер и Мэтью Годден из Shadow Robot Co, собирая бионического человека из протезов и искусственных органов, которые им предоставили множество лабораторий по всему миру.

Робот стоимостью почти 1 миллион долларов смоделирован во многих физических аспектах по образу Бертольта Майера, социального психолога из Университета Цюриха, который носит одну из самых продвинутых бионических рук в мире.

У нового бионического человека такой же протез, как и у Майера - i-LIMB, изготовленный Touch Bionics, с вращающимся запястьем и моторами в каждом пальце. На сегодняшний день его возможности просто потрясают.

Также у робота пара бионических коленей и ступней от компании BiOM из Бедфорда, Массачусетс, спроектированных биоинженером Хью Герром из Массачусетского технологического института, который потерял свои ноги после того, как оказался захваченным сильной вьюгой во времена своей молодости.

Для поддержки своих искусственных ног бионический человек носит роботизированный экзоскелет, названный «Rex», который изготовлен REX Bionics из Новой Зеландии.

Но на этом дело не кончается –помимо конечностей, он располагает почти полным комплектом искусственных органов, включая синтетическое сердце, кровь, лёгкие (и трахею), поджелудочную железу, селезёнку, почки и работающую кровеносную систему.

Вдобавок ко всему, искусственный «мозг» бионического человека может имитировать некоторые функции человеческого мозга. У него есть искусственные глаза, которые дают ограниченное зрение слепым людям. А также у него есть кохлеарный имплантат, система распознавания речи и собственно речевая система.

Инженеры оснастили бионического человека изощрённой программой чат-ботом, которая может эффективно поддерживать беседу. Единственной проблемой является то, что, по словам Уокера, в неё заложена личность «раздражающего 13-летнего мальчика из Украины».

Но, пожалуй, самой нервирующей частью бионического человека является его искусственное лицо. Оно является точной репликой лица Майера, однако когда сам Майер увидел его, то возненавидел с первого взгляда, заявив, что оно «странное».

В итоге, бионический человек успешно имитирует примерно две трети человеческого тела. Однако ему не достаёт нескольких крупных органов, включая печень, желудок и кишечник, которые до сих пор слишком сложны, чтобы воссоздать их в лаборатории.

Следует сказать, что создание этого бионического человека поднимает некоторые этические и философские вопросы: Является ли создание чего-то настолько человекоподобного угрозой нашему пониманию, что вообще означает быть человеком? Какое количество усовершенствований человеческого тела можно считать приемлемым? И насколько правильно, что лишь исключительно небольшое количество людей имеет доступ к таким продлевающим жизнь технологиям?

Вопрос о доступе к подобным технологиям является самым проблемным, говорит Уокер. «Это напоминает нам, что сохранение жизни и качество жизни в нашем мире превратились в технический и экономический вопрос».

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.

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.
Фото: planetaurbe.com

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.

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. Изготовлено в Калифорнийском университете.

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.

Он ходит, он говорит, и его сердце бьется, но это не живой, а первый в мире полностью . Подобно монстру Франкенштейну, собранному из различных частей тела, бионический человек является сочетанием самых прогрессивных технологий протезирования для человека – от до искусственных органов и системы для накачивания и циркуляции крови.

Человек стоимостью миллион долларов
Робототехники Рич Уокер и Мэтью Годден из английской компании «Shadow Robot» возглавили исследование по сборке бионического человека из протезных частей и искусственных органов, пожертвованных лабораториями со всего мира.
«Нашей задачей было получить обширную коллекцию частей тела – органов, конечностей, глаз, голов – и в течение шести сумасшедших месяцев превратить это все в бионического человека, – рассказывает Рич Уокер. – Но это не так просто, ведь это не детский конструктор. Человеку устанавливают протез на то место, где отсутствует собственный орган. А вот у нас не было человека – мы создали основу, на которую и устанавливали искусственные части».
Робот стоимостью почти 1 миллион долларов США был в некоторых аспектах смоделирован по образу Бертольда Мейера, социального психолога из Университета Цюриха, Швейцария, который носит одну из самых совершенных в мире.
У бионического человека такой же ручной протез, как у Мейера – устройство i-LIMB, изготовленное компанией «Touch Bionics», с запястьем, которое может полностью вращаться и приводить в движение каждый палец. Хватательные способности руки поразительные, но бионический человек все же иногда роняет напитки. «Это не лучший бармен в мире», - отмечает Рич Уокер.
Бионический человек оснащен парой роботизированных коленей и ног от компании «BiOM» из штата Массачусетс, США, которые разработал и носил биоинженер Хаг Херр, потерявший ноги еще в подростковом возрасте после переохлаждения в метель.
Чтобы дать опору для протезных ног, устройство носит роботизированный экзоскелет под названием «Rex», изготовленный компанией «REX Bionics» из Новой Зеландии. Из-за неуклюжей походки робот необычайно напоминает Франкенштейна.
Органы с фабрики
Но это еще не все. У бионического человека есть еще и почти полный набор искусственных органов, включая , кровь, легкие (и ), поджелудочную железу, селезенку, почки, а также функциональную систему кровообращения.
Искусственное сердце, изготовленное американской компанией «Syn Cardia Systems», имплантировалось более 100 людям, заменяя им собственное, изношенное сердце на срок от 6 до 12 месяцев до появления трансплантата, рассказывает Уокер. Кровеносная система, изготовленная медицинским исследователем Алексом Сейфалианом из Университетского колледжа Лондона, состоит из вен и артерий, сделанных из полимера, используемого для создания искусственных органов любой формы.
Пусть искусственный мозг бионического человека и не удовлетворил бы героя сказки «Волшебник Изумрудного города», но он все же способен имитировать некоторые функции . Он оснащен , изготовленной калифорнийской компанией «Second Sight», которая может ограниченно восстанавливать зрение у слепых людей. Кроме того, этот мозг имеет встроенный кохлеарный имплантат, а также системы распознавания и воспроизведения речи.
Инженеры оснастили бионического человека крайне сложной программой для общения, способной поддерживать беседу. Как отмечает Уокер, в программу заложена личность 13-летнего избалованного мальчика из Украины.
Однако самый обескураживающий аспект бионического человека – его искусственное лицо. Это жутковатая копия обличия Мейера. А вот сам Мейер возненавидел это творение с первого взгляда, назвав его нелепым.
Человекоподобный робот с успехом воспроизводит около двух третей человеческого тела, но у него нет ряда важных органов, таких как печень, желудок и кишечник, которые все еще слишком сложны для производства в лаборатории.
Бионический человек поднимает ряд этических и философских вопросов. Угрожает ли создание таких человекоподобных машин пониманию того, что значит быть человеком? До какой грани совершенствование тела остается приемлемым? Неправильно ли то, что лишь несколько людей имеют доступ к таким технологиям для продления жизни?
Особенную тревогу вызывает вопрос доступности. «Сохранение жизни и ее качества стало в своей основе техническим и экономическим вопросом», - уверен Уокер.
Бионический человек дебютировал в США в октябре этого года, и на него можно взглянуть в Смитсоновском Национальной музее авиации и космонавтики.

Потеря любой конечности или любого органа для человека - это большая проблема. В некоторых случаях с ней приходится мириться, но иногда современные средства протезирования способны сделать из человека «с ограниченными возможностями» человека с «дополненными возможностями», как выражаются представители некоторых компаний этой отрасли.

В этой статье мы поговорим о протезировании рук. Здесь мы не затронем тему зубов, глаз, ушей, лица, внутренних органов человека и даже ног. И начнём со Средневековья, когда одним из самых эффективных способов борьбы с инфекциями была ампутация. Тему продолжат устройства викторианской эпохи и современные бионические протезы, а в конце мы обсудим будущее этого направления.

Стальные руки рыцарей

Этот протез руки, выполненный из стали, датируется XVI веком. В нём есть сдвоенные пальцы и большой палец, которые могут принимать определённые позиции. Управление происходило с помощью кнопки на тыльной части ладони. Это устройство - один из трёх протезов шевалье Götz von Berlichingen . Приспособление позволяло брать в руки предметы и, возможно, даже писать пером.

В 2014 году Dennis Aabo Sørensen, потерявший руку из-за неосторожного обращения с пиротехническими «игрушками», вызывался добровольцем для испытаний протеза с обратной связью. Электроды протеза . Сила сигнала просчитывается компьютером, и Деннис стал ощущать размер, форму и текстуру объекта.

Бионические протезы в России

На российском рынке фактически нет игроков, которые ввели в коммерческое использование бионические протезы рук. Разработку ведёт стартап «Моторика», известный внедрением в федеральную программу обеспечения инвалидов техническими средствами реабилитации тяговых протезов для детей - благодаря этой компании дети получают за счёт государства. В этом видео - испытания четвёртого прототипа искусственной кисти Stradivary, которую команда планирует начать производить и устанавливать в России в октябре-ноябре 2016 года.

Протез Stradivary - миоэлектрический. Для его установки не требуется хирургическое вмешательство. Поверхностные миодатчики встраиваются в приёмную гильзу, касаются определённых мест на коже в районе мышц, улавливают потенциал при сокращении мышцы и передают сигнал на раскрытие или закрытие кисти.

Основная проблема, с которой встречаются при установке этого вида протезов, это слабо развитые мышцы предплечья. Чтобы избежать этой проблемы, «Моторика» и тяговые механические протезы детям - такие протезы не только помогают выполнять различные функции руки, но и служат тренажёром.

По мнению Ильи Чеха, основателя «Моторики», сейчас есть два направления развития бионических протезов.

Первое - это очувствление, то есть обратная связь, позволяющая владельцу протеза получать информацию о качествах объекта, к которому он прикасается устройством.

Второе - вживление всех элементов, включая каркас и датчик. Одна из проблем с протезом Джеймса Янг, получившего руку, похожую на руку из Metal Gear Solid, это необходимость снимать такой протез для сна или принятия душа. В будущем протезы будут скорее напоминать руку главного героя фильма «Я, робот», сыгранного Уиллом Смитом. Не в плане соответствия собственной конечности, а в плане отсутствия необходимости дополнительного ухода.

Сейчас в мире очень популярно недорогое печатное направление в протезировании. К этому привели доступность и распространение 3D-принтеров. Существуют различные проекты, помогающие бесплатно получить тяговые протезы, и схемы, с помощью которых можно доработать и распечатать миоэлектрический протез руки. Илья Чех считает это направление временным: оно будет популярно предстоящие 10-12 лет, пока будут развиваться и масштабироваться вживляемые технологии. 3D-печать сейчас предлагает более низкую стоимость, но существенно проигрывает в качестве. И лучшее качество по сравнению с традиционными технологиями оно скорее всего не даст никогда. Всегда будет дешевле и качественнее отрезать на лазере из листового металла, чем печатать полимерами с помощью принтера. По крайней мере так будет, если мыслить в существующей парадигме развития печати, и не фантазировать на предмет молекулярного построения объектов. Печать создана для максимального сокращения сроков и стоимости прототипирования и R&D.

Каким вы видите будущее протезирования руки человека? Какие способы установки и управления кажутся вам наиболее востребованными через 20-30 лет?

никогда бы не поверил, если бы ему сказали, что настанет время, когда он не сможет даже завязать себе шнурки на ботинках. И если бы только шнурки!

Потеряв 5 лет назад обе руки во время несчастного случая при ударе электрическим током, рабочий из города Дэйтон в штате Теннесcи превратился в беспомощного инвалида. И оставался бы им до сих пор, если бы ему не помогло… одно из подразделений Пентагона.

Входящее в состав Министерства обороны США Управление перспективного планирования оборонных научно-исследовательских работ (DARPA), когда-то придумавшее Всемирную сеть Интернет, в числе других важных дел занимается сейчас проектированием сложных протезов рук, позволяющих их обладателям хотя бы отчасти восстановить свои прежние способности. Первый из них, 59-летний Джесси Салливан, получил недавно экспериментальный образец управляемой… мыслью механической конечности.

“Бионический человек”, как называют его доктора из Реабилитационного института Чикаго (RIC) - одного из партнеров DARPA, представляет собой живое чудо, созданное на основе самых современных высоких технологий. Врачи “заново провели в нем провода”, поместив разорванные нервы руки в мышцы груди. Теперь его мозг “чувствует” отсутствующую конечность и выдает нужные команды ее механическому дублеру.

Правда, чтобы как следует освоить протез, потребовалось время. Пациент должен был как следует прочувствовать и запомнить, как передавать мысленные приказы исполнительным органам протеза. “Зато сейчас, - говорит он, - я поднимаю мою фантомную руку точно так же, как это делаете вы”.

Лабораторный образец протеза, который Джесси испытал в RIC, позволяет ему делать 6 различных движений. Например, взять бутылку и выпить из нее.

Заменить потерянные руки и кисти намного труднее, чем ноги и ступни. В то время как наши запястья и руки обладают более чем 20 “степенями свободы”, ноги и лодыжки ограничиваются только 6-ю. А самая совершенная “моторизованная” рука выполняет пока только 3 движения - медленно и последовательно, одно за другим.

“Половина людей, которые нуждаются в этих протезах, не будет пользоваться ими - так они уродливы и так мало возможностей предоставляют своему владельцу”, - говорит полковник Джеффри Линг из DARPA, военный врач, служивший в Ираке и Афганистане, где он и задумал свой более совершенный проект.

Линг собрал для этого сильную команду из ученых, инженеров, врачей и деловых людей и подчинил их работу военной дисциплине. Поставленная цель - протез, который весит не более 8 фунтов, как живая человеческая рука, и позволяет производить 22 независимых движения. Последнее означает, что с таким протезом инвалид сможет играть на фортепьяно или вдевать нитку в иголку.

“Американские солдаты, которые получают уечья в Ираке и Афганистане будут жить еще лет 60, - говорит Стюарт Харшбаргер, инженер Лаборатории прикладной физики медицинской школы Джонса Хопкинса, ведущего партнера DARPA. - И мы хотим дать им шанс вести почти тот же образ жизни, которым они наслаждались прежде”.

Правительство выделило на создание более совершенного протеза около 50 млн долларов на следующие 4 года. Но и сама механическая рука не будет дешевой. Самый крупный в мире изготовитель протезов компания Otto Bock HealthCare ожидает, что ее опытный образец будет стоить приблизительно 100 тысяч долларов.

В то время как ветераны получат протезы бесплатно, большинство гражданских страховых компаний не будут покрывать их получение. Поэтому даже с такими высокими ценами компания надеется только на то, что не понесет убытков. По крайней мере, на первых порах, пока технология не подешевеет.