👲🏿 🎶 👆🏿 बायोनिक हाथ: इतिहास, भविष्य और वास्तविकता 👅 👩‍👩‍👦 🙅

किसी व्यक्ति के लिए किसी अंग या किसी अंग का नष्ट होना एक बड़ी समस्या है। कुछ मामलों में, आपको इसके साथ काम करना होगा, लेकिन कभी-कभी आधुनिक प्रोस्थेटिक्स "विकलांग" व्यक्ति को "संवर्धित क्षमताओं" के साथ एक व्यक्ति बना सकता है, क्योंकि इस उद्योग में कुछ कंपनियों के प्रतिनिधियों ने इसे डाल दिया।

इस लेख में हम हाथ प्रोस्थेटिक्स के बारे में बात करेंगे। यहां हम दांत, आंख, कान, चेहरे, किसी व्यक्ति के आंतरिक अंगों और यहां तक कि पैरों के विषय पर स्पर्श नहीं करेंगे। और चलो मध्य युग से शुरू करते हैं, जब संक्रमण से लड़ने के लिए सबसे प्रभावी तरीकों में से एक था। विक्टोरियन डिवाइस और आधुनिक बायोनिक कृत्रिम अंग विषय जारी रखेंगे, और अंत में हम इस दिशा के भविष्य पर चर्चा करेंगे।

शूरवीरों के स्टील के हाथ

यह हाथ 16 वीं शताब्दी से स्टील के बने कृत्रिम अंग हैं। इसमें दोहरी उंगलियां और एक अंगूठा होता है, जो कुछ स्थितियों को ले सकता है। हथेली के पीछे बटन का उपयोग करके प्रबंधन किया गया था। यह उपकरण तीन Götz von Berlichingen Chevalier कृत्रिम अंग में से एक है । डिवाइस ने वस्तुओं को लेने की अनुमति दी और, संभवतः, यहां तक कि एक पेन के साथ भी लिखना।

यह एक और शूरवीर का हाथ है । 17 वीं शताब्दी में बनाए गए

इस लोहे के हाथ के अंदर , एक ऐसा तंत्र था, जिसने मुट्ठी को बंद करने के लिए शेष हाथ को झुकने की अनुमति दी। यह, जाहिर है, आधुनिक कर्षण कृत्रिम अंग का एक प्रोटोटाइप था।

इस लकड़ी के कृत्रिम अंग को कथित तौर पर 1800 में बनाया गया था।

एक अन्य लकड़ी के कृत्रिम अंग को एक केबल का उपयोग करके नियंत्रित किया गया था। कृत्रिम हाथ स्मिथसोनियन संग्रहालय में प्रस्तुत किया गया है।

स्रोत: invention.smithsonian.org

कम अमीर लोग 19 वीं सदी की शुरुआत में इस स्थिरता के समान डेन्चर हुक का उपयोग कर सकते थे। जब मैंने इस लेख को उठाया, तो मुझे यकीन था कि 20 वीं शताब्दी तक केवल ऐसे ही कृत्रिम अंग मौजूद थे। 1850 और 1910 के बीच बनी इस कृत्रिम अंग

की कोहनी, कलाई और उंगलियां हिल सकती हैं। संभवतः इस लोहे के हाथ पर एक दस्ताने रखा गया था। हालांकि डिवाइस बहुत दिलचस्प लग रहा है। 2013 में, हॉलैंड के एक चमत्कारी कृत्रिम अंग के बारे में एक पोस्ट हैबराहब पर जाम कर दी गई थी

। इस पोस्ट में 1837 के शिक्षा मंत्रालय के जर्नल 7 से एक स्कैन शामिल था, जिसमें वर्णित किया गया था कि "एक नए उपकरण की यांत्रिक शाखा जो इन कीमती सदस्यों के नुकसान को पूरी तरह से बदल सकती है।" दो ऐसे हाथ, जिन्हें आप लहर सकते हैं, अपनी उंगलियों को हिला सकते हैं और ऑब्जेक्ट ले सकते हैं, दो सर्विसमैन को दिए गए थे। कृत्रिम अंग के पिछले उदाहरणों को देखते हुए, जो विभिन्न संग्रहालयों में संग्रहीत हैं और इतिहासकारों और वैज्ञानिकों द्वारा वर्णित हैं, यह लेख अभी भी एक बतख नहीं हो सकता है, जैसा कि उपयोगकर्ताओं ने सोचा था।

नीचे दी गई तस्वीर 1861-1865 के अमेरिकी नागरिक युद्ध के दिग्गज को दिखाती है।

19 वीं शताब्दी की इस मादा कृत्रिम हाथ की हथेली में छेद दिखाई दे रहे हैं, जो हुक या अन्य उपकरणों को सुरक्षित करने के लिए इस्तेमाल किया गया हो सकता है जो जीवन को आसान बनाते हैं।

स्रोत: collectmedicalantiques.com

XX सदी

नीचे दी गई तस्वीर में कृत्रिम अंग एक 16 वर्षीय लड़की के लिए बनाया गया था, जिसने कोहनी के नीचे अपना हाथ खो दिया था। कृत्रिम अंग लकड़ी, चमड़े और कपड़े से बना है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि यहां उन्होंने डिवाइस की उपस्थिति और इसकी कार्यक्षमता के बारे में सोचा: कलाई घूमती है, उंगलियां स्थिति बदलती हैं, और हथेली में एक हुक जोड़ा जाता है - ताकि आप, उदाहरण के लिए, एक बैग ले जा सकें। लंदन के संग्रहालय में कृत्रिम अंग प्रस्तुत किया गया है।

इस तरह 19 वीं और 20 वीं शताब्दी के कृत्रिम अंग दिखे। विज्ञान संग्रहालय में प्रस्तुत किया।

इस तस्वीर में, एक जर्मन सैनिक एक कार्यशाला में बाएं हाथ के कृत्रिम अंग का उपयोग करके काम करता है। यह तस्वीर कंसास के प्रथम विश्व युद्ध के राष्ट्रीय संग्रहालय में निहित है।

यह एक स्विस प्रोस्थेसिस है। सर्वश्रेष्ठ परंपराओं में - विभिन्न विनिमेय नलिका के साथ।

यह कृत्रिम अंग प्रस्तुत किया गया हैलंदन में विज्ञान संग्रहालय में। यह 1959 में एक 17 वर्षीय व्यक्ति के लिए बनाया गया था।

स्रोत: sciencemuseum.org.uk

कृत्रिम अंग के पहले प्राप्तकर्ताओं में से एक सैन्यकर्मी था। इस मामले में, ब्रुकलिन के एक विज्ञापन पोस्टर पर कृत्रिम अंग बनाने वाले निर्माता ने कहा कि उन्हें अमेरिकी सशस्त्र बलों के साथ काम करने पर गर्व है।

जैसा कि आप देख सकते हैं, कई दशकों में इस प्रकार के कृत्रिम अंग ज्यादा नहीं बदले हैं।

आधुनिक बायोनिक कृत्रिम अंग

आइए पहले देखें कि "बायोनिक प्रोस्थेस" क्या हैं। बायोनिक एक अनुप्रयुक्त विज्ञान है जो जीव विज्ञान और प्रौद्योगिकी को जोड़ता है। वन्यजीव वैज्ञानिकों को तकनीकी उपकरणों के समाधान खोजने में मदद करता है। जैविक बायोनिक हैं, जो जैविक प्रणालियों में प्रक्रियाओं का अध्ययन करते हैं, सैद्धांतिक, जो इन प्रक्रियाओं के गणितीय मॉडल और तकनीकी बनाता है। हमें अब तकनीकी बायोनिक की आवश्यकता है: यह इंजीनियरिंग की समस्याओं को हल करने के लिए सैद्धांतिक बायोनिक मॉडल लागू करता है, जैसा कि कृत्रिम अंग के साथ होता है।

इससे पहले, विशेषज्ञों ने "बायोनिक" कृत्रिम अंगों द्वारा प्रत्यारोपित किया था जो ऐसे उपकरणों के समान हैं जो शरीर के उस हिस्से के समान हैं जो वे बदलते हैं। आधुनिक अवधारणाओं के दृष्टिकोण से, ये कृत्रिम अंग वे हैं जो इलेक्ट्रॉनिक्स और जैव रसायन द्वारा नियंत्रित होते हैं, अर्थात, वे मायोग्राफी या एक एन्सेफेलोग्राम का उपयोग करते हैं।

ब्रिटिश कंपनी RSLSteeper, जो वर्तमान में प्रोस्थेटिक्स में लगभग 90 वर्षों का अनुभव रखती है, ने 2010 में BeBionic bionic prosthesis को अंतर्राष्ट्रीय बाजार में पेश किया। उस समय, एक वयस्क के लिए एक कृत्रिम हाथ में केवल चार कार्यात्मक ग्रिप्स थे, लेकिन पहले से ही खाने, पीने, प्रिंट करने, चाबी को ताले में बंद करने, एटीएम का उपयोग करने और छोटी वस्तुओं को रखने की अनुमति थी। डिवाइस का उपयोग करते हुए, उपयोगकर्ता अंडे तोड़ सकता है और अपने हाथ में एक डिस्पोजेबल कप पकड़ सकता है - क्योंकि यहां तक कि मांसपेशियों से सेंसर द्वारा हटाए गए आदेशों द्वारा दबाने का बल भी नियंत्रित होता है।

सामूहिक मांग में कमी और कम प्रतिस्पर्धा मुख्य कारण बायोनिक कृत्रिम अंग बहुत महंगे हैं। 2013 में, एक कृत्रिम हथेली की कीमत एक लाख डॉलर तक थी।

कृत्रिम अंग की लागत कैसे कम करें? इसके उत्पादन को सस्ता करने की जरूरत है। 2013 में, एक खुला और सस्ती हथेली कृत्रिम अंग बनाने के लिए IndieGoGo में क्राउडफंडिंग अभियान, जिसमें से 3 डी प्रिंटर पर मुद्रित किया जा सकता है, के विवरण का बहुमत सफलतापूर्वक पूरा किया गया था । डिवाइस में प्रत्येक उंगली के लिए स्वतंत्र ड्राइव है, स्पर्श प्रतिक्रिया है और नियंत्रण के लिए त्वचा के माध्यम से संकेतों को पढ़ता है। डिवाइस की हथेली में इलेक्ट्रिक ड्राइव और Arduino पर एक नियंत्रण बोर्ड है।

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लेआउट बच्चों के संस्करण Dextrus, आयरन मैन की शैलीकृत हाथ।

एक और प्रोजेक्ट, लिम्ब्लेसलेस सॉल्यूशंस , जो सस्ती कृत्रिम अंग बनाता है, ने 2015 में रॉबर्ट डाउनी, सबसे छोटे और सात साल के लड़के एलेक्स की एक बैठक की, जिसमें बच्चे को उसके प्यारे नायक की पोशाक की भुजा के आकार में बायोनिक प्रोस्थेसिस दिया गया

और जो बहुत ही महत्वपूर्ण था - 3 डी प्रिंटिंग के लिए धन्यवाद, इस कृत्रिम अंग की लागत। केवल $ 350 की राशि। प्रोजेक्ट ही इन कृत्रिम अंगों को मुख्य रूप से उन बच्चों के लिए बनाता है जिनके परिवार नहीं हैं एक बायोनिक भुजा पर 30-100 हजार डॉलर खर्च कर सकते हैं।

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2014 में, जॉन्स हॉपकिन्स यूनिवर्सिटी ने प्रोस्टेट एंथम को विकसित किया। हमने इसे एक ऐसे व्यक्ति पर परीक्षण किया, जिसने अपने कंधे और नीचे से दोनों हाथों को खो दिया था। कृत्रिम अंग को नियंत्रित करने के लिए, सिस्टम ने पेक्टोरिस की मांसपेशियों से संकेतों को पढ़ा।

दुनिया के सबसे गंभीर हाथ के प्रोस्थेटिक्स खिलाड़ियों में से एक Bebionic है। अक्सर मीडिया में वे कहते हैं कि इस कंपनी ने पहले बायोनिक कृत्रिम अंग बनाया। इस वीडियो में, नाइजेल एकलैंड से बेबियन 3 मायोइलेक्ट्रिक प्रोस्थेसिस की क्षमताओं का एक प्रदर्शन, जिसे रूस और साइबर वर्ल्ड में जाना जाता है।

जून 2016 में, पहले ब्रिटन को एक बीबियोनिक स्माल ब्रश मिला - एक यथार्थवादी कृत्रिम अंग, जो अपने छोटे आकार के लिए धन्यवाद, महिलाओं और किशोरों को सूट करता है। लंदन की 29 वर्षीय निकी एशवेल का जन्म उसके दाहिने हाथ के बिना हुआ था और उसने एक कॉस्मेटिक कृत्रिम अंग का उपयोग किया था जिसकी जीवन भर कार्यक्षमता नहीं थी। तस्वीरों को देखते हुए, निकी ने एक दस्ताने पहनने का फैसला किया जो मानव त्वचा की नकल करता है।

Bebionic Small कृत्रिम अंग का वजन 390 ग्राम है, यह 45 किलोग्राम तक हो सकता है और इसमें 14 ग्राम होते हैं।

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मई वर्ष 2016 में एक 26 वर्षीय जेम्स यंग एक कृत्रिम अंग प्राप्तगेम के मेटल गियर सॉलिड सीरीज़ के हीरो, सॉलिड स्नेक के हाथ की तरह। जेम्स ने अपना बायां हाथ खो दिया, अपने बाएं पैर को घायल कर लिया और ट्रेन के नीचे आने से अन्य चोटें आईं, और अस्पताल के बाद उन्हें मानक कृत्रिम अंग मिले, जिसे उन्होंने खुद को बदसूरत बताया। अब वह एक कृत्रिम हाथ के एक और प्रोटोटाइप में "रोलिंग" कर रहा है।

फोटो: dailymail.co.uk

मेटल गियर सॉलिड 5

जैसा कि ऊपर दिए गए उदाहरणों से देखा जा सकता है, आधुनिक बायोनिक कृत्रिम अंग में विभिन्न रोजमर्रा की गतिविधियों के लिए पर्याप्त कार्यक्षमता है। लेकिन एक और बात है जो वैज्ञानिक काम कर रहे हैं: कृत्रिम अंग की संवेदनशीलता। किसी व्यक्ति के हाथ के लिए, यह समझना महत्वपूर्ण है कि किसी चीज को कितना निचोड़ना है, क्या वास्तव में हाथ में लिया जा सकता है, क्या नहीं। तो एक कृत्रिम ब्रश के साथ - यह महसूस करने की क्षमता में बहुत सुधार करेगा।

2013 में, क्लीवलैंड वेटरन्स अफेयर्स मेडिकल सेंटर और केस वेस्टर्न रिजर्व यूनिवर्सिटी की एक टीम ने एक कृत्रिम अंग विकसित किया, जिसके सेंसर शेष अंग के तंत्रिका अंत से सीधे जुड़े हुए हैं। इस मामले में, सेंसर से दालें आपके स्वयं के हाथ से प्रेषित दालों से भिन्न नहीं होती हैं। डिवाइस का परीक्षण करने वाले पहले स्वयंसेवक ने कहा कि वह "उंगलियों", हथेली और हथेली के पीछे महसूस करना शुरू कर दिया। नीचे दिए गए वीडियो में, एक स्वयंसेवक चेरी से एक शाखा को फाड़ने की कोशिश करता है - पहले कृत्रिम हाथ की संवेदनशीलता समारोह बंद हो गई, फिर इसके साथ चालू हो गया। दूसरे मामले में, वह इस कार्य के साथ बेहतर मुकाबला करता है।

2013 के मध्य में DARPA ने RE-NET (विश्वसनीय तंत्रिका-इंटरफ़ेस प्रौद्योगिकी) कार्यक्रम के भाग के रूप में एक प्रतिक्रिया कृत्रिम अंग भी पेश किया। एजेंसी 2016 तक इस परियोजना पर काम करने वाली थी।

2015 में, एक 28 वर्षीय लकवाग्रस्त रोगी, मस्तिष्क से जुड़े एक कृत्रिम अंग का उपयोग करके , प्रत्येक उंगली को छूने सहित विभिन्न वस्तुओं को छूने लगा । यह एक अन्य कार्यक्रम के हिस्से के रूप में किया गया था - प्रोस्थेटिक्स में क्रांतिकारी बदलाव ।

2014 में, डेनिस आबो सोरेंसन, जिन्होंने आतिशबाज़ी "खिलौने" की लापरवाह संभाल के कारण अपना हाथ खो दिया था, को प्रतिक्रिया के साथ एक कृत्रिम अंग का परीक्षण करने के लिए स्वेच्छा से तैयार किया गया था। मानव तंत्रिका तंत्र से जुड़े कृत्रिम अंग के इलेक्ट्रोड । सिग्नल की शक्ति की गणना कंप्यूटर द्वारा की जाती है, और डेनिस वस्तु के आकार, आकार और बनावट को समझने लगा।

रूस में बायोनिक कृत्रिम अंग

रूसी बाजार में लगभग कोई खिलाड़ी नहीं हैं जिन्होंने व्यावसायिक उपयोग में बायोनिक प्रोस्थेटिक हथियार पेश किए हैं। यह विकास स्टार्टअप "मोटरिका" द्वारा किया जाता है, जिसे बच्चों के लिए कर्षण कृत्रिम अंग के पुनर्वास के तकनीकी साधनों के साथ विकलांग लोगों को प्रदान करने वाले संघीय कार्यक्रम में पेश करने के लिए जाना जाता है - इस कंपनी के लिए धन्यवाद, बच्चों को राज्य की कीमत पर कर्षण कृत्रिम अंग प्राप्त होते हैं । इस वीडियो में, स्ट्राडिवरी कृत्रिम ब्रश के चौथे प्रोटोटाइप के परीक्षण, जिसे टीम ने अक्टूबर-नवंबर 2016 में रूस में उत्पादन और स्थापित करने की योजना बनाई है, का परीक्षण किया गया है।

स्ट्राडिवरी प्रोस्थेसिस मायोइलेक्ट्रिक है। इसे स्थापित करने के लिए किसी सर्जिकल हस्तक्षेप की आवश्यकता नहीं है। सतह myosensors प्राप्त आस्तीन में निर्मित होते हैं, मांसपेशियों के क्षेत्र में त्वचा पर कुछ स्थानों को छूते हैं, मांसपेशियों के संकुचन के दौरान संभावित पर कब्जा करते हैं और हाथ खोलने या बंद करने के लिए एक संकेत संचारित करते हैं।

इस प्रकार के प्रोस्थेसिस को स्थापित करते समय मुख्य समस्या का सामना करना पड़ता है जो प्रकोष्ठ की कमजोर विकसित मांसपेशियां हैं। इस समस्या से बचने के लिए, मोटरिका बच्चों के लिए कर्षण यांत्रिक कृत्रिम अंग भी बनाती है - ऐसे कृत्रिम अंग न केवल हाथ के विभिन्न कार्यों को करने में मदद करते हैं, बल्कि एक सिम्युलेटर के रूप में भी काम करते हैं।

मोटरिका के संस्थापक इल्या चेख के अनुसार, अब बायोनिक कृत्रिम अंग के विकास के लिए दो दिशाएं हैं।

पहला सनसनी है, अर्थात् प्रतिक्रिया, जो कृत्रिम अंग स्वामी को उस वस्तु के गुणों के बारे में जानकारी प्राप्त करने की अनुमति देता है जिसके लिए वह डिवाइस को छू रहा है।

दूसरा फ्रेम और सेंसर सहित सभी तत्वों का आरोपण है। जेम्स यंग के कृत्रिम अंग के साथ समस्याओं में से एक, जिसे धातु गियर ठोस के समान एक हाथ मिला था, नींद या शॉवर के लिए इस तरह के एक कृत्रिम अंग को हटाने की आवश्यकता है। भविष्य में, प्रोस्थेस की संभावना विल स्मिथ द्वारा अभिनीत फिल्म "आई, द रोबोट" के नायक के हाथ की तरह होगी। अपने स्वयं के अंगों के मिलान के संदर्भ में नहीं, बल्कि अतिरिक्त देखभाल की आवश्यकता की कमी के संदर्भ में।

अब दुनिया में प्रोस्थेटिक्स में बहुत लोकप्रिय सस्ती मुद्रण दिशा। 3 डी प्रिंटर की उपलब्धता और वितरण ने इसके लिए नेतृत्व किया है। विभिन्न परियोजनाएं हैं जो मुफ्त में कर्षण कृत्रिम अंग प्राप्त करने में मदद करती हैं, और ऐसी योजनाएं जिनके साथ आप मायोइलेक्ट्रिक कृत्रिम अंग हाथों को अंतिम रूप दे सकते हैं और प्रिंट कर सकते हैं। इल्या चेख इस दिशा को अस्थायी मानते हैं: यह अगले 10-12 वर्षों के लिए लोकप्रिय होगा, जबकि इम्प्लांटेबल तकनीकों का विकास और पैमाने होगा। 3 डी प्रिंटिंग अब कम लागत की पेशकश करती है, लेकिन गुणवत्ता में काफी कमी आती है। और यह सबसे अधिक संभावना है कि पारंपरिक प्रौद्योगिकियों की तुलना में सबसे अच्छी गुणवत्ता कभी नहीं देगा। शीट मेटल लेजर के साथ प्रिंटर का उपयोग करके पॉलिमर के साथ प्रिंट करना हमेशा सस्ता और बेहतर होगा। यदि आप प्रेस के विकास के मौजूदा प्रतिमान में सोचते हैं, तो कम से कम ऐसा होगा,और वस्तुओं के आणविक निर्माण के बारे में नहीं कल्पना। प्रिन्टिंग और आरएंडडी के समय और लागत को कम करने के लिए प्रिंटिंग को डिज़ाइन किया गया है।

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बायोनिक हाथ: इतिहास, भविष्य और वास्तविकता

शूरवीरों के स्टील के हाथ

XX सदी

आधुनिक बायोनिक कृत्रिम अंग

रूस में बायोनिक कृत्रिम अंग

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