Московские ученые совместно с Дальневосточным федеральным университетом и Сколтехом провели первую в России операцию по вживлению электродов в периферический нерв травмированной руки. Такая хирургическая манипуляция позволяет управлять сложным бионическим протезом, который в дальнейшем будет установлен пациенту, так же свободно и эффективно, как живой человеческой кистью. В наши дни протезы обретают способность чувствовать.
В офисе разработчиков робототехнических протезов висит плакат: «Территория киборгов». Такова здешняя философия: к искусственным ногам и рукам относятся не как к видимому признаку увечья, а как к высокотехнологичным гаджетам, дарующим своим хозяевам новые возможности. Допустим, лишился человек руки. А обрести должен руку-компьютер, которая сможет работать и обслуживать владельца в быту как настоящая. А еще не даст заблудиться в чужом городе благодаря встроенному модулю GPS. Или оплатит проезд в общественном транспорте и приобретение товаров в интернете — в протез «вшиты» проездной и банковская карточка. Такой рукой можно будет принимать телефонные звонки и щедро раздавать Wi-Fi.
Запчасти для супергероев
В мастерской, где появляются на свет уникальные протезы и электронная ортотехника, работа кипит каждый день, заказы принимаются со всего мира. При этом каждое изделие — настоящий шедевр, поскольку изготавливается индивидуально.
Сначала нужно снять точнейший гипсовый слепок с поврежденной конечности — культи. Это своего рода матрица, негатив, по которому из полимерных материалов потом отольют культеприемную гильзу. Это важнейший узел будущего протеза, «обувка» для оперированной части человеческого тела. Именно гильза соединяет живую и неживую материю, превращает нефункциональное в действующее, слабое — в сильное, увечное — в совершенное. Потом к этой гильзе добавят силовые элементы, которые заменят отсутствующую кость, прикрепят искусственные суставы из металла и пластика, обтянут синтетическими «мускулами», чтобы рука или нога смотрелась как настоящая и гнулась во всех нужных местах. Но главное — протез начинят электроникой, которая заменит живые человеческие нервы.
— В бионических протезах находятся микродатчики, которые состоят из чувствительных электродов. Они считывают электрический потенциал сохранившихся тканей руки. Он вырабатывается во время напряжения оставшихся мышц. Например, когда здоровый человек хочет взять чашку со стола, его мозг подает команду мускулам. А проводят эту команду нервы.
Если заменить отсутствующую руку протезом, придется передать функции нерва датчикам, которые считывают импульс и передают в микропроцессор. Тот за доли секунды формирует команду для приводов — маленьких моторов, которые заставляют протез двигаться. У нас искусственные руки уже могут совершать такие действия, как захват, раскрытие и закрытие ладони, — говорит руководитель отдела производства Николай Шаров.
Эльза помогает Насте
Мастерская словно сошла со страниц фантастической повести о мире киберпанка. И детский уголок здесь кажется чем-то чужим, лишним... На огромном столе разбросаны яркие мячики, сборные деревянные игрушки, детальки конструктора, коробочки с пластилином. За столом играет девочка Настя пяти с небольшим лет. Ловко подхватывает цветные полипропиленовые шарики и через маленькую прорезь проталкивает их в коробочку. Это игра на время: надо спрятать все шарики за определенный срок.
«Тоже мне — игра для старшего дошкольного возраста!» — скажете вы. Да, управляться с мячами и коробочками дети уже в три года должны уметь. Но маленькая москвичка Анастасия Ананьева не просто играет. Она испытывает новый тяговый протез для левой руки, третий в ее жизни.
— В таком возрасте дети очень быстро растут, и приходится менять протезы примерно раз в год, — говорит мама Анастасии Ирина Ананьева, — У Насти аплазия. Это значит, что она родилась без левой руки. Но какой-то неправильной или увечной дочка себя не считает: тот, кто никогда не пользовался двумя руками, с самого раннего возраста привык обходиться одной.
Настя умеет все, что могут другие дети, протезы надевает под настроение. Плавание и рисование — ее любимые занятия. Но пройдет совсем немного времени, и девочка отправится в школу. А там, в большом детском коллективе, как ни крути, лучше иметь две руки — и на уроках, и во время физкультурных занятий, и в ходе подвижных игр.
Раньше было принято оформлять детские протезы так, чтобы они были максимально близки по форме и цвету к настоящим конечностям. Якобы чтобы не бросался в глаза дефект и не росли вокруг него горы комплексов у ребенка. А сейчас подход к этому совсем другой. Новый протез для Насти сделали радостного ярко-голубого цвета, как зимнее небо в погожий день. А на таком фоне — портрет мультяшной принцессы Эльзы из «Холодного сердца».
— Когда мы первый раз пришли в детский сад с ним, дети окружили Настю, начали разглядывать Эльзу, расспрашивать, что можно делать такой рукой. И никто не пытался смеяться над девочкой, обижать ее, подтрунивать, дразнить. Всем было просто интересно вместе изучать свойства новой интересной игрушки, которой больше ни у кого нет, только у Насти есть! — говорит Ирина Ананьева.
Киборг-богатырь Илья
Илья Морковский работает в удивительной мастерской штатным испытателем. Его специальность так и называется — «тестировщик». Каждая новая разработка проходит через его... хочется написать «руки», но это было бы фактической неточностью.
Дело в том, что у Ильи одна рука. Вторую заменяет современный полифункциональный бионический протез-манипулятор. Почти как у Люка Скайуокера в «Звездных войнах». Илья — киборг. Он сам просит так себя называть.
— Конечно, киборг! — смеется Илья. — У меня же именно благодаря электронной руке появились самые крутые сверхспособности! Вот вы можете без прочных садовых перчаток пересадить колючий кактус? А погладить ядовитую змею? Нет? А я могу.
А еще он замечательный спортсмен: пловец и тяжелоатлет. В бассейне занимается без протеза, конечно. А вот штангу тягать, оказывается, можно и «железной» рукой, как у робота.
— Благодаря своей искусственной руке я могу расплатиться в магазине, открывать двери с электронными замками, кататься на автобусах и метрополитене... Потому что банковская карта, ключ от домофона и бесконтактный проездной находятся прямо в протезе, — рассказывает Илья. — Еще одна полезная функция — электронная визитка. Смартфон можно поднести к моей киберладони, и у человека на экране высветится мой номер телефона, аккаунты в соцсетях и мессенджерах.
Конечно, Илья не скрывает — кое в чем киберруки уступают живым конечностям. Например, нельзя нащупать монетку в кармане, почти невозможно поднять с пола карточку или упавший документ. Но в этом случае человека выручают вживляемые технологии — чип с функционалом банковской карты или паспортными данными можно просто «вставить» под кожу здоровой руки.
Все свое несу в себе
Столичный инженер Влад Зайцев еще в 2015 году вшил себе между большим и указательным пальцем левой руки NFC-чип от карты «Тройка». Тогда история Влада не сходила с новостной ленты. Он взял обычный пластиковый проездной и растворил его в ацетоне. В раствор выпала микросхема. Знакомый пирсинг-мастер изготовил из медицинского силикона капсулу для «мозгов» бывшего проездного, да и вставил крохотный гаджет под кожу клиента.
Сейчас у Влада на ладони вшиты чипы от старой банковской карты и два пропуска в офис с работы. Карточку пора менять — срок истек... Впрочем, для Влада это не вопрос: вместе с командой единомышленников он помогает всем желающим с установкой подобных имплантатов. Для всех, кто интересуется этой темой, есть канал в популярном мессенджере.
— Самые популярные для вживления — это устройство RFID с чипом на 125 килогерц и NFC-чип. Первые созданы для пропускных систем. Их можно прикладывать к домофонам и дверям офисов. Вторые используют как холодное хранилище. К нему можно привязать мобильное приложение для сохранения паролей, кошелек. Чтобы воспользоваться им, нужно запустить приложение на телефоне, поднести его к руке с чипом, и тогда вам откроется связанный сайт или программа.
— Лучше внедрять устройства на 125 килогерц или NFC-чип. На заводе в Сингапуре делают специальную форму этих микросхем, уже запаянную в маленький стеклянный цилиндр. Можно стерилизовать и вводить! Стекло — дешевый материал, в отличие от силикона или металла, но зато нейтральный, организмом не отторгается, — говорит Зайцев.
У врача Виталия Баркова в одной руке зашиты ключи от работы и от дома, а в другой — чип для банковской карты.
— Несколько коллег и друзей последовали моему примеру. Тоже надоело терять ключи, забывать дома пропуска, — улыбается Виталий. — А еще «киборги» любят шокировать обычных граждан: вставляют себе светодиоды под кожу, чтобы ладонь сияла при контакте со считывателем. Вставляют магнитики в кончики пальцев. Это все для внешних эффектов, чтобы подчеркнуть свою «инаковость», — говорит Виталий.
Но, по словам доктора Баркова, со временем магнит начинает коррозировать и разрушать силиконовую оболочку. А еще с «чудесными пальцами» трудно пройти томографию при медосмотре: врачи даже рекомендуют дополнительно обматывать магниты лейкопластырем.
По словам Влада Зайцева, в Москве около 500–600 «чипированных» жителей. Причем ставят чипы не в больницах, а в тату-салонах, при пирсинговых кабинетах и в прочих «студиях красоты» — по закону вживление чипа даже операцией не назовешь.
— В самом деле, к чему отнести вживление чипа? — задается вопросом Влад. — К протезированию? Но мы здесь не заменяем больной орган рукотворным, а просто навязываем организму сверхкомплектный девайс. И термин «эстетическая имплантация» не подходит: это же не кожу после ожога пересадить, чтобы некрасивого шрама не было! А легализоваться врачу мешает бюрократическая сложность, дороговизна: 500–600 тысяч придется заплатить за сертификат, который позволял бы вшивать гражданам подкожные проездные.
Влад верит, что эта ситуация изменится, и скоро настанет время, когда мы будем без малейшего смущения при встрече пожимать другу-киборгу его удивительную электронную руку.
ЦИТАТА
Илон Маск, американский инженер, предприниматель:
— Когда я говорю, что у нас есть шанс имплантировать чип в человека в течение года, я имею в виду, что у нас есть шанс помочь людям восстановить некоторые функции, которые они потеряли
РЕПЛИКА
Игорь Артюхов, биофизик, футуролог:
— Вживляемые технологии должны очень осторожно проникать в нашу повседневную жизнь из области медицины. Биохакеры сейчас играют с огнем. Во-первых, человек, который внедряет где-то подпольно в себя чипы, может занести инфекцию. Травма конечности с вживленным устройством может обернуться повреждением тканей и некрозом.
Во-вторых, прежде чем оцифровывать людей, необходимо решить вопрос с информационной безопасностью. А в этой области сейчас много проблем. Ведь любое сложное компьютерное устройство можно взломать и перехватить доступ. Например, три года назад водители сердечного ритма — устройства для искусственного стимулирования сердечной мышцы электрическим током — специалисты по кибербезопасности и медики критиковали за то, что это очень уязвимые для хакеров технологии. Проблемы с защитой не только у кардиостимуляторов, но и у других медицинских устройств: инсулиновые помпы, мониторы сердечного ритма, аппараты для анестезии. То же самое с нейроинтерфейсами, которые сейчас активно разрабатываются. С их помощью человек сможет силой мысли передавать информацию компьютеру.
Об успешном испытании таких устройств на животных недавно заявил американский исследователь Илон Маск. Но снова возникает вопрос об уязвимости таких устройств. Где гарантии, что нейрочипы не смогут перехватывать хакеры? Какой вред они смогут нанести их пользователям? Конечно, есть случаи, где без внедряемых технологий не обойтись: реабилитация людей с травмами, инвалидностью. Современное протезирование может вернуть двигательные функции, есть устройства, благодаря которым человек обретает слух и зрение. Все это в медицине активно развивается. Но процесс создания технологий приносит человечеству новые вызовы. И бездумно действовать здесь не стоит.
ФАКТЫ
- Впервые понятие «киборг» (кибернетический организм, биоробот) появилось благодаря ученым Манфреду Клайнсу и Натану Кляйну. Согласно их концепции, по мере развития космических разработок люди могут начать взаимодействовать с машинами на уровне симбиоза.
- Первый эксперимент по вживлению RFID-имплантата в руку провел британский ученый Кевин Уорик. Он поставил себе устройство для управления освещением в помещении, домофоном. Однако через девять дней имплантат был удален: после операции были осложнения. Сейчас чип находится в Музее науки в Лондоне.
- Американская компания — поставщик видеонаблюдения стала первой в мире организацией, которая внедрила микрочипы своим сотрудникам в 2006 году. Устройства получили специалисты, которые имеют доступ к секретным хранилищам. В этом же году в США началось создание законопроектов, запрещающих принудительную имплантацию чипов.
Комментарии (0)