Особые возможности: высокие технологии для полноценной жизни
Источник
Около 15% населения всего земного шара, то есть почти миллиард человек, по данным ВОЗ, имеют ту или иную форму инвалидности и связанные с ней ограничения. Часть из них в той или иной степени устраняется при помощи современных технологий. Разберемся, как далеко мы от мира киберпанка с навороченной аугментикой и какие еще устройства улучшают жизнь людей с ограниченными возможностями.
Ограничения и проблемы
Традиционная классификация разделяет инвалидности по типам: это нарушение речевых возможностей, нарушения в работе опорно-двигательного аппарата, патологии, связанные с изменением структуры тела, психические расстройства, ослабление или отсутствие того или иного сенсорного восприятия и некорректная работа внутренних органов, кровеносной, пищеварительной или эндокринной систем.
В ряде случаев технологии бессильны, во всяком случае пока, но уже сейчас на рынке высокотехнологичных устройств достаточно решений, которые если не устраняют проблему, то, по крайней мере, существенно повышают качество жизни инвалидов.
Киборги среди нас
Наиболее распространенное направление развития умных устройств для инвалидов — это бионические протезы. «Бионический» дословно означает «подражающий природе», так что условно бионическим можно назвать любой протез, хотя бы частично выполняющий функции утраченных частей тела — в том числе и первые механические протезы, появившиеся еще в XIX веке.
Пожалуй, сейчас наиболее развитая область бионического протезирования — это восстановление утраченных рук и кистей. Современные протезы — это устройства, которые с помощью электродов крепятся к телу. Разумеется, требуется индивидуальная настройка и подгоднка. Протез будет функционировать тем лучше, чем меньше пострадали мышцы и нервы в районе культи — потому что команды гаджет выполняет как раз за счет считывания электрических импульсов, возникающих во время сокращения мышц.
Источник
Серийно первые бионические протезы рук начала выпускать британская компания TouchBioniks в 2007 году. Следом добавились решения от немецких, швейцарских, исландских компаний. На российском рынке лидером остается компания Motorika, которая производит протез «Страдивари».
Функционал протезов «Страдивари» (и зарубежных аналогов) достаточно велик — бионические протезы позволяют человеку выполнять все повседневные действия, в том числе и настолько мелкие, как вдевание нитки в иголку, заниматься творчеством, в том числе рисунком или лепкой, спортом. А вот плавать в российских протезах нельзя — они не переносят намокания.
Главная проблема протезов рук сейчас — это стоимость. Протез от TouchBionics обойдется примерно в $25 000, от Motorika — почти в четыре раза дешевле, около 390 000 рублей, однако есть возможность получить компенсацию от государства.
Современные протезы делают таким образом, чтобы они не только выполняли необходимые функции, но и заменяли, к примеру, умные часы, могли выполнять бесконтактные платежи, показывали время, соединялись со смартфоном. У «Моторики» есть вариант детского протеза с насадкой для VR.
Источник
Пока у бионических рук остается ряд проблем, из которых главная — это скорость реакции. Работа протеза выглядит так: мозг формирует команду, отдает посыл в мышцы (как и в случае с настоящей рукой), сигнал считывается электродами, которые передают его в датчик, и уже датчик приводит в действие пальцы. Зачастую это происходит быстро, но иногда скорость реакции страдает — рука начинает «тормозить».
На условном втором месте по развитию и распространенности — протезы ног. В отличие от рук, ногам требуется меньшая чувствительность и меньшее разнообразие движений, зато они должны быть крепче и прочнее, чтобы выдерживать вес тела. Процент падений у людей с искусственными роботизированными ногами, в зависимости от модели, сейчас колеблется от пяти до двенадцати. Главные революционеры в области протезирования ног — исландская компания Össur. Именно ей принадлежит первенство в создании ноги, которая управляется мозгом, через датчики электрических импульсов, и она же активно разрабатывает различные формы подвижных реалистичных стоп.
Источник
Еще один новатор в этом вопросе — ученый Хью Герр. Он потерял обе ноги в 17 лет и с тех пор занялся разработкой протезов, которые полностью вернули бы ему (и другим людям с аналогичной проблемой) возможность свободного передвижения. В Массачусетском технологическом институте он создал Центр экстремальной бионики и разработал материал для суставов протеза, который твердеет при пропускании электрического тока. По сути, то же происходит с нашими мышцами — они мягкие, пока расслаблены, и твердые, когда напрягаются. Ток возникает в момент сокращения мышц, к которым крепится протез. За счет этого ходьба получается очень плавной.
Хью Герр в одном из интервью рассказывал такую историю о себе и своих протезах. Однажды он опаздывал на конференцию и, поставив машину на инвалидную стоянку, побежал к институту, но его остановил полицейский со словами: «Сэр, вы поставили машину на место для инвалидов!» Герр кивнул и подтвердил, что так и есть — он инвалид. Полицейский осмотрел с виду здорового и очень бодрого мужчину и скептически уточнил, по какой это причине он считается инвалидом. Опаздывающий ученый раздраженно рявкнул: «У меня, черт возьми, нет ног!» — и показал протезы, подняв штанины.
Источник
Необычные чувства
Для людей, утративших зрение, технологии — единственный способ вернуть его хотя бы частично. Увы, до крутого бионического зрения из фантастических фильмов пока очень далеко. Самый успешный проект — Argus II от американской компании Second Sight, но и он восстанавливает в лучшем случае 5% зрения.
Argus II — сложный аппарат стоимостью около 10 млн. рублей и требующий установки в ходе шестичасовой операции, которую проводят несколько врачей разных специализаций (офтальмолог-хирург, отоларинголог).
Источник
Это выглядит так: в ходе операции поднимают сетчатку. вживляют чип, соединяют его со зрительным нервом и искусственной линзой, вставленной на место хрусталика. Далее в специальные очки встраивается камера, которая фиксирует все происходящее и по передатчику отсылает на вживленный чип. Тот, в свою очередь, передает импульсы в мозг. В итоге слепой человек может увидеть очертания предметов, при длительной тренировке и частом использовании очков — очень крупный текст.
У бионического глаза много ограничений — допустим, его нельзя установить человеку, слепому от рождения — мозг должен уметь интерпретировать визуальные образы, а у слепых с рождения такого опыта нет. Также в поврежденном глазу должны быть живые клетки и хотя бы частично сохранившийся зрительный нерв.
Зато в вопросах компенсации потерянного слуха технологии работают отлично: помимо простых и давно используемых слуховых аппаратов в распоряжении людей с тяжелой степенью тугоухости есть кохлеарные имплатны. Это, по сути, бионическое ухо — оно не усиливает звуки, как слуховой аппарат, а передает электрические импульсы непосредственно на слуховой нерв. Такой имплант состоит из двух частей: внутренняя (приемник и электроды) вживляется внутрь улитки, а внешняя (микрофон, процессор и передатчик) крепится за раковиной.
Кохлеарный имплант восстанавливает слух если не на 100%, то, во всяком случае, в большой мере: человек может слышать окружающие его звуки, речь, пользоваться телефоном. Цена установки такого аппарата колеблется от 45 по 140 тысяч рублей.
Помимо уже названных, бионическими могут быть сердце (пациентов с искусственным сердцем в мире около 400 человек), почки (образец изготовлен учеными из Калифорнийского университета, находится на стадии тестирования) и даже мужской половой член (его вживили в 2015 году жителю Эдинбурга)
Помощь и поддержка
В некоторых ситуациях бионика не поможет — повреждения слишком велики, или же части тела сохранены, но не функционируют. Тогда на помощь приходят роботизированные и нейрогарнитуры, которые в той или иной степени возвращают самостоятельность и полноту жизни.
В числе таких устройств — роботизированный экзоскелет для парализованных и частично парализованных людей. Например, костюм HAL-3 возвращает подвижность парализованным ногам. Он надевается как костюм Железного человека, датчики выводятся на голову и улавливают электрические импульсы, которые возникают, когда мозг посылает команду к мышцам. Экзоскелет реагирует на эти мысленные команды и двигается. Что важно, экзоскелет не только помогает парализованным ниже пояса людям передвигаться, но и служит для реабилитации — мозг посылает импульсы не только аппаратуре, но и неподвижным мышцам, тем самым стимулируя их.
Источник
Читая мысли
Несчастный случай или болезнь (ДЦП, БАС и другие) могут привести к тому, что человек окажется полностью лишен способности не только двигаться, но и общаться. Вернуть таким людям возможность хотя бы коммуницировать с близкими — большая задача. Ее решение — аппараты, настроенные на айтрекинг, или нейроинтерфейсы, которые воспринимают информацию напрямую из мозга.
Минус айтрекинга в том, что не все парализованные способны двигать глазными яблоками, тогда как нейроинтерфейсы действуют даже при полном параличе, при условии сохранности мозга.
В этом направлении больших успехов добилась российская компания «НейроТренд» с устройством «НейроЧат». Это комбинация из шлема, считывающего импульсы головного мозга, и компьютерной программы, представляющей собой виртуальную клавиатуру. Интерфейс программы полностью управляется пациентом самостоятельно: навигация по меню, выбор нужной функции (пообщаться в чате, почитать новости и т.п.) осуществляется путем мысленного выбора задуманного, целевого знака, буквы, символа, картинки и т.п.
Источник
На клавиатуре перед пользователем быстро подсвечиваются линии букв, задача — сосредоточиться на той, которую требуется ввести. После нескольких показов по импульсу в мозгу программа понимает, на какой именно букве сосредоточено внимание — и записывает ее. Минут за десять можно написать недлинную фразу, а при долгих тренировках — почти полноценно общаться в чате.
С 2019 года «НейроЧат» выведен в коммерческую продажу, для получения необходимо оставить заявку на официальном сайте — для жителей РФ он стоит 120 000 рублей, или же его можно взять в аренду (за 10 000 рублей в месяц) с возможностью выкупа по остаточной стоимости. Работу прибора даже удаленно настроит техподдержка.
Что еще
Не только корпорации пытаются найти средства для помощи людям с ограниченными возможностями — работают и стартапы, и небольшие проекты. Среди таких, к примеру, часы Dot Watch — электронные часы, которые выводят всю информацию шрифтом Брайля (для слепых) или приложение UNI для немых — оно озвучивает все, что человек пишет в нем.
Источник
Пока технологии не достигли такого уровня, который позволил бы им компенсировать нарушения в работе человеческого тела: ученые работаю над искусственным зрением, искусственными органами, системами реабилитации инвалидов.
Существует проект на стыке социальной ответственности и высоких технологий — BeMyEyes. Слепые используют специальное приложение для смартфона, которое выводит в интернет изображение с их камеры. Зрячие пользователи озвучивают все, что происходит на экране.
Источник
Полный текст статьи читайте на Компьютерра
