Голливудские блокбастеры и научно-фантастические романы поставили перед бионикой чрезвычайно высокие требования. Хотя мы еще не воссоздали "Человека на шесть миллионов долларов", достижения в области бионики уже оказали огромное влияние на жизнь пациентов. Бионические имплантаты относятся к электронным или мехатронным деталям, которые увеличивают или восстанавливают физические возможности человека с другими возможностями. Индустрия бионики выросла по четырем основным областям применения:
зрение, слух, ортопедия и небольшая пестрая группа имплантов, которые усиливают сердечные и неврологические функции.
Зрительная бионика
Бионический глаз или зрительный нейропротез, как зрительные бионики иногда называют биоэлектронными имплантатами, которые восстанавливают функциональное зрение у людей, страдающих частичной или полной слепотой. Исследователи и производители устройств, разрабатывающие бионические глаза, сталкиваются с двумя важными проблемами: сложностью имитации функции сетчатки и потребительским предпочтением (и ограничением) миниатюрных устройств, которые могут быть имплантированы в глаз. Несмотря на эти проблемы, сегмент рынка бионики для зрения изобилует прототипами устройств, а также некоторыми коммерческими продуктами.
Одной из самых известных компаний в этом сегменте является компания Second Sight Medical Products компании Sylmar, Калифорния. Протез Second Sight Argus II состоит из микроэлектронной матрицы, которая имплантируется в сетчатку глаза, камеры, которую можно носить, и блока обработки изображений. Камера, встроенная в очки, захватывает изображения и передает их на портативный блок обработки, который по беспроводной связи посылает электрические сигналы на имплантированную матрицу. Матрица, в свою очередь, преобразует эти сигналы в электрические импульсы, которые стимулируют клетки сетчатки, соединяющиеся со зрительным нервом. Таким образом, Аргус II действует как критическое звено между объектом и зрительным нервом, минуя поврежденные фоторецепторы (как в случае пигментозы ретинита, дегенеративного заболевания глаз).
Слуховая бионика
Кохлеарные импланты, слуховые импланты ствола мозга и слуховые импланты среднего мозга - это три основных класса нейропротезных устройств для людей, страдающих глубокой потерей слуха. Слуховая бионика создает искусственную связь между источником звука и мозгом - в данном случае с помощью микроэлектронной решетки, имплантированной либо в улитку, либо в ствол мозга.
Бионика слуха является более зрелой технологией, чем бионика зрения, с более крупной инновационной экосистемой, более коммерческими продуктами и более широким внедрением во всем мире.
Ортопедическая бионика
По данным Всемирной организации здравоохранения, более 1 миллиарда человек (примерно 15% населения мира) живут с той или иной формой физической неполноценности, а около 190 миллионов взрослых испытывают серьезные функциональные трудности. Ортопедические бионики предназначены для восстановления двигательных функций (не обязательно сенсорных) у людей с ограниченными физическими возможностями. Бионические конечности заменяют протезы, которые были стандартным проездом в течение более 100 лет. Несмотря на заметные инновации, которые привели к облегчению конструкции и улучшению дизайна, протезы не обеспечили необходимого функционального восстановления, что в настоящее время делают бионические устройства.
Бионическая конечность сопряжена с нейромышечной системой пациента для контроля сгибания, сгибания и захвата головного мозга. Аналогичный функциональный путь существует и здесь: поврежденные периферийные нервы шунтируются, и новый электронный путь соединяет мехатронную конечность с мозгом.
Бионика - дорога вперёд
Относительно новым пространством в бионической промышленности являются роботизированные экзоскелеты. Как видно из названия (и как популярно в фильмах и комиксах "Железный человек"), это электромеханические структуры, которые пациенты носят, чтобы извлечь выгоду из "моторизованных мышц". Эти костюмы с питанием помогают пациентам, которые имеют ограниченные или вообще не имеют контроля над мышцами, ходить, поднимать и, как правило, быть мобильными. Экзоскелеты являются многообещающими инновациями, которые, как ожидается, окажут огромное влияние на реабилитацию пациентов, перенесших инсульт или травмы позвоночника, а также тех, кто страдает от дегенеративных нейромышечных заболеваний, таких как боковой амиотрофический склероз.
Жужжание вокруг роботизированных экзоскелетов, которые также нашли предпочтение в промышленном применении из-за их способности увеличивать физические возможности, указывает на то, что мы движемся в сторону гибрида человек-машина. Кто знает: мы действительно можем дожить до того, чтобы увидеть в своей жизни человека за шесть миллионов долларов, и более того, он может не стоить нам 6 миллионов долларов.
