Ilha Cyborg: iniciando o desenvolvimento de microeletrônica invasiva

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Para uma motocicleta, "cyborg" é um conceito amplo. Cyborgs não são apenas usuários de próteses de mão de alta tecnologia como eu ou pessoas com próteses de pernas. Pessoas com qualquer tipo de aumento - neuroestimuladores, implantes cocleares e cardíacos, bombas de insulina, marcapassos - são todos ciborgues. Nossa equipe já aprendeu a fazer cyborgs, complementando pessoas com braços protéticos ativos e de alta tecnologia , e continuaremos a melhorar essa área. Mas agora adicionamos um novo - microeletrônica invasiva.

Planejamos desenvolver microeletrônica nas áreas médica e não médica.

Microeletrônica Invasiva Médica


Há várias indicações médicas aprovadas nas quais a neuromodulação ajuda a pessoa a se livrar da manifestação de certas doenças. Segundo algumas indicações, os desenvolvimentos já estão em andamento ou estão sendo aplicados no nível experimental. A figura abaixo mostra perfeitamente quando a neuromodulação é útil. A ilustração não é nova, agora alguns desenvolvimentos da coluna da direita já foram movidos para o testemunho aprovado.

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A neuromodulação ocorre da seguinte maneira. Um estimulante é instalado sob a clavícula do paciente e dois eletrodos são implantados em uma área específica do cérebro. Antes de implantar um eletrodo permanente, um cirurgião examina o cérebro com um eletrodo temporário em busca de um alvo - uma parte do cérebro que funciona incorretamente. Quando o alvo é determinado, dois pequenos eletrodos já estão implantados, o que fornecerá um determinado parâmetro de corrente e bloqueará o sinal desta parte do cérebro.

O paciente está consciente durante a cirurgia.

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O estimulador é configurado a partir de um meio externo e funciona 24 horas por dia. Aqui estão dois exemplos impressionantes dessa operação. No primeiro vídeo, um homem tem doença de Parkinson. O estimulador bloqueia a área do cérebro responsável por tremores. Quando o estimulador está ligado, o paciente não apresenta tremores nas mãos e no corpo.


E aqui está o segundo exemplo. O menino começou a desenvolver distonia de torção, uma doença na qual uma pessoa literalmente torce. Ele foi diagnosticado com tempo e uma operação foi realizada. O resultado é impressionante.


Ambas as operações foram realizadas pelo neurocirurgião do centro médico da FEFU, Arthur Biktimirov. Ele também está envolvido ativamente na Ilha Cyborg. Existem muitos casos interessantes em sua prática, vou contar sobre eles de alguma forma em um artigo separado. Tais operações na Rússia são realizadas na ordem de 1.000 por ano, e a demanda é várias vezes maior - dezenas de milhares. E isto é, se você não levar em conta o tratamento da dor e outras nosologias, falaremos sobre centenas de milhares. Enquanto isso, em 2017, dispositivos no valor de US $ 19,4 bilhões foram implantados no mundo e, em 2025, esse número aumentará para US $ 43,25 bilhões.

O acesso a tal intervenção médica na Rússia é muito baixo. Por exemplo, o custo de um implante de dbs (estimulador cerebral profundo) para interromper o tremor na doença de Parkinson é de 1 milhão de rublos.

E agora sobre neuroestimulantes que não estão disponíveis na Rússia. Por exemplo, este é o primeiro sistema de feedback do sistema Neuropace RNS. Estes são estimulantes para pessoas com epilepsia. Vários eletrodos são implantados no cérebro. O sistema registra continuamente o encefalograma e, no momento em que os padrões de atividade epi são fixados, uma corrente é aplicada e essa atividade é abafada. Portanto, uma crise epiléptica não ocorre. No vídeo você pode ver o princípio de operação deste sistema.


E mais um exemplo de tecnologia com o qual você só pode sonhar. Essas são as chamadas tecnologias de ponte; agora elas estão na fase experimental. Eles vêm ao resgate se uma porção do cérebro, medula espinhal ou nervo periférico desapareceu, ou seja, o caminho do sinal do córtex cerebral para algum órgão foi interrompido. Esta conexão pode ser restaurada. Um eletrodo é instalado na parte correspondente do cérebro, que coleta e transfere informações para o computador. O computador, por sua vez, analisa os dados recebidos e os converte em um sinal que envia, por exemplo, para a mão, como é o caso do vídeo.


Microeletrônica invasora não médica


Se falamos sobre uso não médico, aqui estamos interessados ​​principalmente na possibilidade de autenticação. Um chip é implantado sob a pele com informações costuradas e, com ele, você pode acessar um computador, telefone, abrir a fechadura e assim por diante, um aplicativo tão nerd :) E, claro, também é interessante implantar o chip com um link para um cartão bancário, para que você possa faça compras literalmente com um toque na NFC.

Já iniciamos o processo de P&D e agora estamos com a equipe insuficiente (a quem procuramos, veja o final do artigo), nosso objetivo é desenvolver dispositivos, realizar testes rápidos e trazê-los ao mercado. Para isso, criaremos o cluster cibernético russo, que se tornará líder no nicho da microeletrônica médica. Um aspecto importante será a acessibilidade das pessoas a desenvolvimentos que melhorem qualitativamente suas vidas. E a minha, inclusive, por exemplo, permitirá que eu sinta minha prótese.

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Ilha Cyborg


Para o desenvolvimento de microeletrônica invasiva, lançamos o projeto Cyborg Island. Esse nome nasceu assim: reunimos nosso amor pelos cyborgs e pela Ilha Russky, onde esse projeto será implementado com base na Universidade Federal do Extremo Oriente (FEFU). Havia várias razões para escolher este lugar.

  • Porto franco de Vladivostok (regime de 8 dias sem visto);
  • Centro médico moderno no território da FEFU;
  • Base científica da universidade;
  • A proximidade do maior mercado de medicamentos de alta tecnologia - os países da região Ásia-Pacífico

O Connect to the Island poderá equipes que desenvolverem vários tipos de componentes para cyborgs, ou em terminologias mais humanas - microeletrônica invasiva e vários meios de reabilitação. Se você está fazendo algo nesta área ou conhece alguém, escreva nos comentários o que você está fazendo ou compartilhe links para projetos que você acha que merecem atenção.

Agora, na “Ilha de Cyborgs”, projetos participantes de estudantes do hackathon Neurostart, que ocorreram no FEFU em maio passado:

  • Desenvolvimento de um neuroestimulador;
  • Exoesqueleto de reabilitação do membro superior;
  • Neuroestimulador implantável para detecção de próteses;
  • Prótese biônica do pé e da perna;
  • Uma aplicação para o diagnóstico e monitoramento de pacientes com doença de Parkinson;
  • Interface Neuro para controlar um robô de serviço;
  • Autenticação biométrica de EEG.


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Bem-vindo à ilha!


De acordo com o nosso roteiro, as atividades operacionais do projeto começam em 2020, o que significa que o início do desenvolvimento. Por isso, abrimos várias vagas na ilha - um engenheiro e gerente de projeto líder . Então, engenheiros sonhadores, engenheiros céticos e outros engenheiros que estão prontos para construir o futuro, consulte as descrições dos cargos nos links. Quer construir uma verdadeira ilha de Cyborg conosco? Então estamos aguardando suas cartas.

Enquanto isso, terei prazer em ler suas perguntas e, em geral, considerações. Compartilhe nos comentários.

PS: a propósito, em um telegrama, você pode falar sinceramente sobre cyborgs, IA e outras delícias do presente e do futuro em nosso canal “Cyborg Territory” .

Source: https://habr.com/ru/post/pt426523/


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