ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОНИКИ И БИОМЕХАНИКИ ПРИ ПРОТЕЗИРОВАНИИ.
Восстановление поврежденных или замена полностью утраченных в результате болезни или травмы отдельных органов человека -- одна из проблем медицинской практики которой сегодня занимаются врачи в тесном союзе со специалистами в области электроники и бионики.
Начиная с античных времен и по сей день, человеческая изобретательская мысль с неотступной страстностью и упорством ищет способы создания искусственной руки, которая бы в своем совершенстве была наиболее близка к природной.
Но попытки создания механического подобия кисти, приводимого в движение теми или иными группами мышц, желаемого результата не давали.
Положение изменилось лишь к середине текущего столетия. В результате достигнутого высокого уровня развития электрофизиологоии, основ автоматического управления, биомеханики -- новой ветви бионики и электронной техники -- начали вырисовываться новые пути решения задачи. В большой мере этому способствовало утверждение кибернитического подхода к изучению общих закономерностей управления функциями живого организма. В итоге родилось принципиально новое направление в протезировании конечностей -- создание протезов с биоэлектрической системой управления и биоуправляемых протезов.
В 1956 году советскими учеными А.Е. Кобринским, Я.С. Якобсоном,
Е.П. Поляным, Я.Л. Славуцким, А.Я. Сысиным, М.Г. Брейдо, В.С. Гурфинкелем,
М.Л. Цетлиным в Центральном научно-исследовательском институте протезирования и протезостроения Министерства социального обеспечения РСФСР был создан макетный образец "биоэлектрической руки" -- протеза, управляемого с помощью биотоков мышц культи. Это "чудо ХХ века", впервые демонстрировалось в советском павильоне на Всемирной выставке в Брюсселе.
Искусственная рука, созданная совецкими учеными, вернула к полноценной жизни тысячи людей. В Канаде, Англии и других странах приобретены лицензии на советскую биоэлектрическую руку.
Обладатель исскуственной руки пользуется ей очень просто, без какихнибудь неестественных усилий: мозг отдает мышцам приказание сократиться, после чего легкое сокращение одной мышц культи заставляет кисть сжаться, сокращение другой -- раскрывает ее. Протез надежно работает при любом положении руки, с его помощью человек может самомтоятельно обслуживать себя: одеться, обуться, за обеденным столом управляться с ножом и вилкой по всем правилам хорошего тона, а также писать, чертить и т.п. Более того уверенно работать напильником и ножовкой, пинцетом и ножницами и даже управлять транспортным средством...
Многие ученые, работающие над проблемой искусственного зрения, пытаются активизировать потенциальные возможности мозга слепых. Разработанная американскими учеными электронная система искусственного зрения построена следующим образом: в глазницах слепого устанавливаются стеклянные глаза -- высокочувствительные экраны, воспринимающие световые волны (вместо сетчатки). Стеклянные глаза, содержащие матрицы светочувствительных элементов, соединяются с сохранившимися мышцами зрительных органов слепого. Благодаря усилию глазных мускулов положение этих экранов (камер) можно менять, направляя их на тот или иной объект. В дужках темных фальшивых очков, заменяющих оптический нерв, размещены микроузлы, преобразующие изображение, "считываемое" с экрана, которое передается в электронный блок, связанный с электродами, кончики которых введены в участки гловного мозга, ведающие зрением. Соединение электронных схем с вживленными электродами производится либо по проводам с подкожным разъемом, либо через передатчик, устанавливаемый снаружи и имеющий индуктивную связь со вживленной частью системы под черепной коробкрй.
Каждый раз, когда экран в глазнице слепого регистрирует какой-либо несложный объект, миниатюрная ЭВМ в дужке очков преобразует изображение в импульсы. В свою очередь электроды "переводят" их в иллюзорное ощущение света, соответствующее определенному пространственному образу.
Предстоит еще много сделать, чтобы подобные системы искусственного зрения стали высокоэффективными приборами, приносящими реальную пользу не отдельным пациентам, а тысячам и тысячам слепых.
Не менее успешно ведутся работы и по созданию электронных устройств для людей, частично или полностью потерявших слух.
Один из наиболее удобных аппаратов, усилительный тракт которого построен на одной интегральной микросхеме. Его вес не более 7 граммов. Применяемые элекретные микрофоны со встроенными истоковыми повторителями имеющими высокую чувствительность.
Значительно сложнее вернуть человеку слух при полной его потере. Обычно глухим вживляют в улитку внутреннего уха одноканальные электроды (вместо нервов), что позволяет им слышать, например, звуки телефонного или дверного звонка. С появлением микропоцессоров возникла возможность обработки воспринимаемых звуков для выделения составляющих тональных сигналов, подаваемых на отдельные каналы многоканального аппарата искусственного слуха, синтезирующие первоначальные сигналы в слуховом участке коры головного мозга.
Мы еще мало знаем об удивительных способностях живых организмов узнавать о событиях внешнего мира. Когда нейрофизиологи и бионики побольше узнают о них, можно будет создать и "электронные уши" и "электронные глаза", которые окажут неоценимую помощь миллионам людей.
Другие работы по теме:
Бег: проблемы обучения и тренировки
Выделенная Н. Романовым "поза" позволяет в максимальной степени использовать силу гравитации и оптимизировать работу мышц для самого эффективного перемещения.
Биомеханика в спортивной гимнастике
Сущность биомеханики, предмет и методы ее изучения, место среди наук о физическом воспитании и спорте. Двигательные действия в спортивной гимнастике и применение в ней законов биомеханики. Принципы управления вращениями в гимнастической постановке.
Современное состояние и перспектива развития полупроводниковых приборов для электрооборудования
8. промышленности. Полупроводниковые приборы силовой электроники – важнейшая элементная база энергосберегающего преобразовательного оборудования. Они выполняют функции мощных электронных управляемых ключей для коммутации тока в схемах преобразования электрической энергии (выпрямление, инвертирование, регулирование переменного и постоянного токов, стабилизация питающих сетей, защита от перенапряжений и т.п.).
Усилительные каскады в области высоких частот
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОНИКИ И МАТЕМАТИКИ (технический университет) Кафедра Электроники и электротехники Доклад Тема: “ Усилительные каскады в области высших частот”
Хемотроника
как новое научно-техническое направление возникло на стыке электрохимии и электроники. Это наука о построении разнообразных электрохимических приборов на основе явлений, связанных с прохождением тока в жидких телах с ионной проводимостью.
Расчет усилителя на биполярном транзисторе
Расчетно-графическая работа по курсу электроники. Расчет однокаскадного усилителя. Вариант №25. Задание: Требуется рассчитать однокаскадный усилитель на биполярном транзисторе, схема которого приведена ниже. В этой схеме тип транзистора определяется полярностью заданного напряжения.
ы обзорных лекций
А. Ю. Акулич, Ю. В. Акулич, А. С. Денисов, Р. М. Подгаец, В. Л. Скрябин, А. В. Сотин. Биомеханика восстановления костных тканей бедра человека 9
Содержание
Целью курса является ознакомление с основами робототехники и создание простого робота (кибернетического устройства), решающего задачу движения по полосе
Теория случайных функций
Московский Государственный Институт Электроники и Математики (Технический Университет) КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА по теме “Теория случайных функций“ Студент: Айдаров Д.А.
Достоевский и мировая культура
Влияние Достоевского на русскую и мировую культуру. Чуткая метафора Достоевского. Спасение от гнетущего бездушия механизмов и электроники. Проблемы, увиденные Достоевским в России. Общечеловеческие ценности. Драматический жанр романа.
Интегральная и микропроцессорная схемотехника
Рабочая программа курса «Интегральная и микропроцессорная схемотехника» Введение . Роль интегральной электроники в развитии современной науки и техники. Этапы перехода от дискретных элементов к интегральным микросхемам. Успехи, достигнутые в области разработки полупроводниковых приборов и микросхемотехники.
Расчет RC-генератора на терморезисторе
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ Факультет информационных технологий Кафедра электроники
Расчет усилителя на биполярном транзисторе
Расчетно-графическая работа по курсу электроники. Расчет однокаскадного усилителя. Вариант №25. Задание: Требуется рассчитать однокаскадный усилитель на биполярном транзисторе, схема которого приведена ниже. В этой схеме тип транзистора определяется полярностью заданного напряжения.
Устройство CD дисков
Типовой привод состоит из: платы электроники – размещены все управляющие схемы привода, интерфейс с контроллером компьютера, разъемы интерфейса и выхода звукового сигнала.
История биомедицинской инженерии
В 1940-х годах шведский ортопед К. Хирш впервые начал применять специальные приборы и датчики для измерения физических характеристик опорно-двигательного аппарата человека. Работы Хирша и его учеников легли в основу биомеханики.
Электронная промышленность России
Стремительное развитие электроники началось во второй половине XX в. После изобретения транзистора миниатюрные полупроводниковые приборы понемногу вытеснили громоздкие электронные лампы.
Индексы NASDAQ
Введение 1 NASDAQ Composite 2 NASDAQ-100 3 NASDAQ Biotechnology Index Список литературы Введение NASDAQ (National Association of Securities Dealers Automated Quotation, читается как «Насдак») — фондовая биржа, специализирующаяся на акциях высокотехнологичных компаний (производство электроники, программного обеспечения и т. п.) является одной из трех основных фондовых бирж США вместе с NYSE и AMEX.
Гибкие магнитные диски
Накопители на гибких магнитных дисках Устройство дисковых накопителей: Основные внутренние элементы дисковода - дискетная рама, шпиндельный двигатель,
Кризис предприятия Эльдорадо
«Эльдорадо» История компании Компания ЭЛЬДОРАДО– крупнейшая розничная сеть России и Восточной Европы по продаже бытовой техники и электроники. За 12 лет работы Компания предоставила возможность улучшить свой быт с помощью товаров, реализованных через сеть «Эльдорадо», почти 150 млн. покупателей: сегодня каждая 3-й стиральная машина или телевизор приобретаются в Эльдорадо.
Составление договора страхования
Фрязинский государственный техникум электроники, управления и права. Практическая работа по страховому праву. Проверила: Семенова О.В. Выполнила: