Протезы сделают из инвалидов суперменов
Появившийся на рынке в 1997 году и уже ставший классикой модуль C-Leg (от "Computer Leg") гораздо более функционален, чем традиционные механические протезы. Он имеет три режима работы, переключаемые с помощью пульта дистанционного управления. Управляющий модулем микропроцессор обрабатывает поступающую с датчика давления информацию и корректирует работу гидравлической системы с частотой 50 раз в минуту. В результате человек может не только забыть об искусственной природе своей ноги во время пеших прогулок, но и без проблем подниматься по ступенькам и даже кататься на велосипеде.
Обладающий искусственным интеллектом электронный модуль Rheo Knee появился на рынке несколько позже – в 2006 году. Благодаря работе сложной сети датчиков и микропроцессора он самостоятельно изучает особенности походки и, регулируя уровень намагниченной жидкости в искусственном суставе, подстраивается под нее, обеспечивая своему владельцу дополнительный комфорт при ходьбе.
Описанные коленные модули удовлетворяют потребности большинства пациентов, однако нельзя забывать и о существовании спортсменов-экстремалов, для которых даже ампутация ног не является убедительным доводом в пользу отказа от опасного хобби. Специально для таких индивидуумов американская копания Symbiotechs разработала свой единственный продукт – коленный модуль XT-9. Это устройство неудобно для ходьбы, но позволяет заниматься серфингом, альпинизмом, кататься на скейтборде, сноуборде, лыжах, ледовых и роликовых коньках, а также многое другое. Искусственное колено XT-9 выполняет функцию четырехглавой мышцы бедра, оно сгибается под создаваемым конечностью давлением, резервируя в специальной цилиндрической пружине и пневматическом амортизаторе большое количество энергии, которая расходуется при разгибании.
Наиболее сложной задачей при разработке искусственной ноги оказалось создание полноценной с точки зрения функциональности ступни. Современные протезы ступней функционируют за счет сложных гидравлических систем, имитирующих положение ступни при стоянии, ходьбе, беге и т.п.
Первым появившимся на рынке интеллектуальным протезом ступни является модель Proprio Foot компании Ossur. Proprio Foot также самостоятельно изучает походку хозяина и всего лишь за 15 шагов подстраивается к ней.
Протезы рук
Бионические протезы рук появились на рынке гораздо позже описанных выше искусственных нижних конечностей. Основной причиной этого является сложность воссоздания мелкой моторики кистей. Судя по всему, прорыв в этой области стал возможен благодаря новому поколению разработчиков, выросших на научно-фантастической саге Джорджа Лукаса "Звездные войны", одному из главных героев которой – Люку Скайуокеру, – несмотря на утраченную кисть руки, удалось стать величайшим воином.
Доказательством этого является предлагаемый компанией Deka Research сверхсовременный протез Luke Arm ("Рука Люка"). Это удивительное устройство не нуждается ни в аккумуляторах, ни в электромоторе, так как работает за счет миниатюрного ракетного двигателя, топливом для которого служит перекись водорода, при нагревании которой выделяется пар, открывающий и закрывающий клапаны, соединенные с суставами протеза.
Еще одним чудом биомехатроники является искусственная рука SmartHand, разработанная международной группой ученых и впервые протестированная в 2009 году в университете Тель-Авива. Особенность данного протеза заключается в том, что, благодаря работе четырех электродвигателей и 40 датчиков, он не только имитирует движения руки человека, но и воспроизводит ощущения от прикосновения к объектам.
Еще одна из самых последний разработок – протез компании BeBionic – не только способна выполнять все посылаемые нервной системой команды, но и оснащена пультом дистанционного управления, с помощью которого пользователь может самостоятельно настраивать функции руки, регулировать силу сжатия пальцев и т.п.