बायोनिक प्रोस्थेटिक आर्म अब मालिक के मानसिक निर्देशों का पालन करने में सक्षम है

एक औद्योगिक मांस की चक्की के लापरवाह हैंडलिंग के दौरान जोडी ओ'कोनेल-पोंकोस ने अपना हाथ खो दिया। यह 1985 में हुआ था। लगभग तुरंत, उसने एक कृत्रिम अंग प्राप्त किया, और इसे कई वर्षों तक पहना। इस पूरे समय में, लड़की को अपने कृत्रिम हाथ से नफरत थी, और एक बार उसने उसे दूर फेंक दिया। तब से, उसने 20 वर्षों तक अन्य कृत्रिम अंग का उपयोग नहीं किया है।

वह अकेली ऐसी नहीं है जिसे कृत्रिम अंग नहीं दिया गया है। कई लोग जो एक अंग खो चुके हैं, कृत्रिम अंग पहनने से इनकार करते हैं, इसलिए जोडी की कहानी सामान्य से बाहर नहीं है। Amputee रोगियों पारंपरिक कृत्रिम अंग के साथ-साथ उन्नत सर्वो-चालित प्रणालियों से इनकार करते हैं। आंकड़ों के अनुसार, आधुनिक प्रणालियों की विफलता दर, 75% तक पहुंच जाती है।

कारणों में से एक यह है कि कई नए कृत्रिम अंग आधुनिक सामग्रियों, शक्तिशाली सर्वो और बेहतर फास्टनिंग्स का उपयोग करते हैं। लेकिन अधिकांश कृत्रिम अंगों की नियंत्रण प्रणाली को 1950 के दशक में विकसित किया गया था। और तब से, थोड़ा बदल गया है। इनमें से अधिकांश कृत्रिम अंग काफी सरल नियंत्रण प्रणाली का उपयोग करते हैं। केवल सबसे उन्नत मॉडल सेंसर से लैस हैं जो अंग के शेष भाग की विद्युत गतिविधि को माप सकते हैं और तदनुसार प्रतिक्रिया कर सकते हैं। ऐसे कृत्रिम अंग के साथ काम करने के लिए ठोस अभ्यास की आवश्यकता होती है और वे अभी भी असहज रहते हैं।

इस वर्ष, ओ'कोनेल-पोंकोस ने नए चिकित्सा कार्यक्रम में भाग लिया। उसे एक नए प्रकार के कृत्रिम अंग का परीक्षण करने की पेशकश की गई थी, जो मांसपेशियों के ही नहीं, तंत्रिका अंत के बहुत कमजोर संकेत का भी पता लगा सकता है। डेन्चर कंपनी द्वारा डिज़ाइन किया गयासहवास करना । यह एक बायोनिक प्रणाली है, जो लगभग सभी प्राकृतिक आंदोलनों को निष्पादित करती है, जो कि डेन्चर मालिक के बारे में सोचा गया था।


नई कृत्रिम अंग आपको जटिल आंदोलनों को बनाने की अनुमति देता है जो दूसरे हाथ के आंदोलन के साथ सिंक्रनाइज़ होते हैं। ऊपर, नवीनता के मालिक ने दिखाया कि अब वह बिना किसी समस्या के अपने बालों को एक टट्टू में बाँध सकती है।

कोप्ट ने 2013 में बाजार में प्रवेश किया। अब लगभग 200 लोग उसके कृत्रिम अंग का उपयोग करते हैं। कृत्रिम कंप्यूटर अंतर्निहित कंप्यूटर सिस्टम का उपयोग करके नियंत्रित किया जाता है, जो मांसपेशियों से प्राप्त विद्युत संकेतों का विश्लेषण करता है और कृत्रिम अंग के यांत्रिक भाग तक पहुंचाता है।

इस कृत्रिम अंग और अन्य प्रणालियों के बीच का अंतर प्रत्येक विशिष्ट आंदोलन के लिए संकेतों को पहचानने की क्षमता है। प्रोस्थेसिस डेवलपर्स एक पारंपरिक मायोइलेक्ट्रिक सिस्टम की तुलना ऑडियो सिस्टम से करते हैं। ऐसी प्रणाली, उन्होंने कहा, केवल संगीत की मात्रा निर्धारित कर सकता है, लेकिन व्यक्तिगत गीतों को नहीं पहचानता है। तो साधारण कृत्रिम अंग होते हैं - वे संकेत को देखते हैं, लेकिन अंतर नहीं करते कि सिग्नल किस आंदोलन के लिए जिम्मेदार है।

नई कृत्रिम अंग, हालांकि, "समझता है" कि यह विद्युत संकेत उंगलियों द्वारा सक्रिय किया जाना चाहिए, और यह एक - कलाई द्वारा। परिणामस्वरूप, प्रोस्थेटिक आर्म उपयोगकर्ता के विचारों के अनुसार काम करता है। यदि उसने अपने हाथ में कुछ लेने का फैसला किया, तो प्रोस्थेसिस स्वचालित रूप से सिग्नल का जवाब देता है। यदि कृत्रिम अंग के मालिक बालों को सही करना चाहते हैं, तो सिस्टम मालिक के इरादे को पूरा करता है। जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, कोट से डिवाइस दूसरे अंग के साथ समकालिक रूप से कार्य करता है, ताकि आप अपने मूल और कृत्रिम हाथ से समन्वित क्रियाएं कर सकें।

जल्द ही, कोप्ट दूसरी पीढ़ी के अधिक उन्नत कृत्रिम अंग जारी करने जा रहा है। इस वर्ष, कंपनी को पर्ड्यू विश्वविद्यालय में विकसित प्रौद्योगिकी का उपयोग करने का अधिकार प्राप्त हुआ ।। यह आपको सीधे त्वचा से विद्युत संकेतों को पढ़ने की अनुमति देता है, फिर इन संकेतों को कृत्रिम अंग की यांत्रिक प्रणाली के आदेशों में परिवर्तित करता है।

Coapt एकमात्र कंपनी नहीं है जो जटिल बायोनिक कृत्रिम अंग विकसित करती है जो किसी व्यक्ति के कुछ करने के इरादे का जवाब देती है। बहुत समय पहले नहीं, मेलिसा लूमिस द्वारा DARPA से एक जटिल कृत्रिम अंग प्राप्त किया गया था , जो कैंटन (ओहियो, यूएसए) में रहता है।


पिछली प्रणाली के विपरीत, यह कृत्रिम अंग न केवल कार्रवाई के लिए एक मानसिक आवेग का जवाब देता है। जिस व्यक्ति ने DARPA के विकास का उपयोग किया है, वह भी इस विषय पर एक स्पर्श महसूस कर सकता है। लूमिस अपने कृत्रिम हाथ की पांच में से चार उंगलियां महसूस करता है, साथ ही एक हथेली भी।

कृत्रिम अंग में दो भाग होते हैं: एक ट्रान्सीवर महिला के कंधे के तंत्रिका अंत से जुड़ा होता है और एक सिग्नल रिसीवर के साथ ही कृत्रिम अंग। जैसे ही लूमिस अपने अंग को स्थानांतरित करने का फैसला करता है, रिसीवर तंत्रिका अंत में संकेतों को उठाता है, उन्हें डिकोड करता है और उन्हें कृत्रिम अंग के पास भेजता है। बायोनिक प्रोस्थेसिस तदनुसार प्रतिक्रिया करता है, एक या किसी अन्य सर्वो प्रणाली को सक्रिय करता है। परिणाम - कृत्रिम हाथ चलता है।

DARPA प्रोस्थेसिस के साथ काम करने के लिए, कंधे में लगभग 100 अलग-अलग संपर्कों को प्रत्यारोपित करना आवश्यक था जो कंधे के तंत्रिका अंत को एक ट्रान्सीवर और कई तापमान सेंसर के साथ जोड़ते हैं।

एक और बायोनिक कृत्रिम अंग, पिछले साल परीक्षण किया है, के वंश से निपटने के लिए सीढ़ियों। इसे शिकागो में रिहैब इंस्टीट्यूट में एक शोध प्रयोगशाला में विकसित किया गया था । प्रोस्थेटिक लेग स्वचालित रूप से उस प्रकार की क्रिया को निर्धारित करता है जो प्रोस्थेटिक लेग का मालिक प्रदर्शन करने वाला होता है।

इसके लिए, कंप्यूटर प्रोस्थेसिस प्रणाली शेष अंगों के 9 अवशिष्ट मांसपेशियों में से प्रत्येक में स्थित इलेक्ट्रोड का उपयोग करके इलेक्ट्रोमोग्राफिक संकेतों को पढ़ती है। उसके बाद, 13 मैकेनिकल सेंसर प्रोस्थेसिस में एकीकृत होते हैं। एक विशेष एल्गोरिथ्म संकेतों को पहचानता है, पैटर्न का विश्लेषण करता है, और सिस्टम स्थिति के आधार पर कार्य करना शुरू करता है।



पिछले साल, एक अन्य विचार-चालित कृत्रिम पैर, जिसे मायोइलेक्ट्रिक सेंसर (आईएमईएस) कहा जाता है, पेश किया गया था ।

जटिल बायोनिक कृत्रिम अंग पर काम करने वाले विशेषज्ञ दावा करते हैं कि इस प्रकार के अधिक उन्नत सिस्टम बनाने में मुख्य बाधा प्रोस्थेसिस के यांत्रिक और इलेक्ट्रॉनिक भागों की जटिलता से है। मुख्य समस्या संकेतों का पढ़ना है जो मस्तिष्क का उत्सर्जन करता है। उदाहरण के लिए, यदि कोई व्यक्ति हाथ उठाना चाहता है, तो उसके मस्तिष्क में लगभग 500 मिलियन न्यूरॉन्स सक्रिय होते हैं। वैज्ञानिक अधिकतम कई सौ ऐसे न्यूरॉन्स के एक साथ सिग्नल प्राप्त कर सकते हैं और उनका विश्लेषण कर सकते हैं। मॉड्यूलर प्रोस्थेटिक लिम्ब (एमपीएल) परियोजना में भाग लेने वालों में से एक प्रोफेसर मैकलॉघलिन का कहना है, "हमारे पास बहुत सी चीजें हैं, लेकिन इन सभी का विश्लेषण करने के लिए बहुत कम उपकरण उपलब्ध हैं ।"

यहां तक ​​कि सबसे उन्नत सिस्टम जैसे कि एमपीएल या कोप्ट प्रोस्थेसिस पूर्वनिर्धारित आंदोलनों का एक सेट का उपयोग करते हैं। उदाहरण के लिए, एक उंगली से इशारा करते हुए, मुट्ठी को दबाना, ब्रश और अन्य आंदोलनों के साथ काम करना केवल 6 से 8 है। एक साधारण हाथ किसी भी सबसे आधुनिक आधुनिक डेन्चर की तुलना में बहुत अधिक कार्यात्मक है। लेकिन हर महीने नए, अधिक जटिल और उन्नत सिस्टम हैं। तो, एक पूर्ण यांत्रिक हाथ की उपस्थिति से पहले, शायद बहुत समय नहीं बचा है।

Source: https://habr.com/ru/post/hi397861/