В современном мире высоких технологий мы пришли к жизни в которой существует симбиоз между человеком и собственно технологией. Мы ведем выгодные взаимоотношения, делая более продвинутые гаджеты, приборы и машины, а они взамен – делают нашу жизнь легче и комфортнее. Тяжело представить какой жизнь была прежде, ведь сегодня даже телефон стал частью нас. Группы в телеграмме или WhatsApp уже неотъемлемая часть практически любого предприятия. Технологии безусловно важная часть жизни современного человека и много разных сфер только набирает обороты и развивается. Об одной из таких сфер мы и поговорим сегодня. Это сфера протезирования. В 2022 году протезы пользуются огромным спросом среди людей, которые по той или иной причине в них нуждаются.

Международная организация здравоохранения подсчитала что более 30 миллионов людей по всему миру нуждаются в протезах или в ортопедических устройствах, но к сожалению, больше чем в 75% стран производителей нету программ тренировок установленных протезов и ортопедических устройств.  Только в США есть более 2,1 миллиона людей, которые живут с одной и более потерянной конечностью, а 185 тысяч людей по всему миру проходят процедуру ампутации.  Самые распространённые из них это ампутации ниже колена, соответственно больше всего в индустрии упор делается на создание разнообразных протезов ног, спрос порождает предложение. Протезы для других конечностей тоже активно разрабатываются и улучшаются, но в значительно меньших количествах и комплектующие материалы стоят дороже.

Лично меня начала интересовать эта тема еще в подростковом возрасте, когда я смотря на инвалидов начал задумываться а как можно им помочь и какие шаги для этого предпринимаются в мире? По-настоящему воспылать этой темой мне помогла игровая индустрия (да меня часто вдохновляют именно игры). В свои 22 года я познакомился с великолепной Deus Ex – Human Revolution.

Эта игра подымала морально-этические вопросы и не стеснялась затрагивать темы, о которых не принято говорить в слух или активно обсуждать. В ней показывали будущее в которой имплантаты стали нормой для человечества и есть у большинства людей кроме мелкой группы, которая либо не может себе этого позволить финансово, либо они отрицают и осуждают внедрение технологий в тело человека. Миром правят корпорации, мировые заговоры, параллельно идет конфликт между «Улучшенными» людьми и обычными и все это показывалось так глубоко, а проблемы казались такими насущными и близкими к нашему миру и недалекому будущему что игра увлекла меня не на шутку и заставила задуматься еще и об этической стороне вопроса протезирования. Но это нас ждет в будущем а пока мы вернемся в мир где все еще технология протезирования не стала вездесущей и требует годы развития и улучшения. Моему восхищению создателями игры не было предела, когда я узнал, что они проводят конференции по протезированию и помогают людям с потерянными конечностями найти нужный протез. Они же создали компанию «Open Bionics» и теперь в сотрудничестве с ведущими инженерами и специалистами в области создают свои протезы и прототипы конечностей, которые будут максимально комфортными в использовании. Чтобы понять, как человечество пришло к этому, давайте заведем нашу виртуальную «DeLorean» и переместимся на тысячи лет назад во времени...

История протезов

Вот мы уже стоим под палящим солнцем, а вокруг нас пустыня и где-то вдалеке виднеется оазис. Древний Египет- именно там мы нашли первые попытки возместить ущерб утраченной конечности и заменить ее на вспомогательный прототип. Первый такой «Протез» был изготовлен из дерева и телячьей кожи в 950-710 гг. до н.э. Это был искусственный большой палец на ноге. Первое же задокументированное упоминание протеза относиться ко второму тысячелетию до нашей эры. В древнем тексте «Ригведа» упоминается некая мифическая королева воительница Вишпала, которой взамен потерянной в битве ноге подарили металлический протез за храбрость, и она снова могла сражаться. В древней Греции и Риме тоже есть отголоски про медицину и хирургию, которая была тесно связана с протезированием.

Один из таких протезов археологи нашли в городе Капу в Италии, и он считается древнейшим анатомическим протезом ноги, сохранившимся до наших дней, хранившийся в Лондоне, но к сожалению, во время второй мировой войны он был уничтожен немецкой бомбой в ходе одного из авианалетов. В основном в древние времена, средневековья и раннего ренессанса протезирование было связано с искалеченными солдатами, и война была двигателем прогресса в этой области. В 1508 году немецкий наемник Гетц Фон Берлихинген придумал пару железных рук, которыми можно было управлять с помощью специальных пружин, это было довольно прогрессивно для того времени. С того момента протезы рук начали широко распространяться и улучшаться.

Прорыв же сделал Французский армейский цирюльник Амбруаз Паре, он ввел современные процедуры ампутации в 1529 году, а в 1536 сделал навесные протезы для верхних и нижних конечностей и модифицировал протезы ног ниже колена, добавив к ним регулируемые ремни безопасности и управление блокировкой колена и другие технические особенности, используемые в современных устройствах. Значительный скачок в области произошел только после второй мировой войны, когда солдаты жаловались на отсутствие нормальных протезов после многочисленных ампутаций. В 1970-х годах Исидро М.Мартинес, который сам являлся инвалидом, оказал огромное влияние на индустрию протезирования. Он разработал ножной протез, который делал упор на улучшение походки и уменьшение трения, это позволяло сделать сам процесс ходьбы более комфортным и уменьшало давление и нагрузки. С этих времен и началась зарождаться современная технология протезирования.

Протезирование и его аспекты

Протезы бывают 2 типов:

1. Косметические - создают для того чтобы визуально скрыть недуг

2. Функциональные - которые призваны заменить утраченную конечность и её функционал.

Функциональные протезы делятся на 3 категории: бионические, рабочие, механические.

Процесс создания зависит от человека, нуждающегося в протезе и может занять от нескольких дней до нескольких недель. Сложность создаёт и то что человеку может занять большой срок привыкнуть к протезу и научиться пользоваться им, а центров обучения и реабилитации не так много. При самом создании протеза нужно учитывать много факторов: материалы нужные для создания, вид протеза, состояния участка для протезирования (состояния кожи, шрамы и т.д.), удобство и функциональность использования. Проблема сферы так же недостаток специалистов. Образование в большинстве случаев все ещё разделяет медицину и технологии, а квалифицированных специалистов в области найти трудно. К тому же каждый протез должен соответствовать стандарту качества, и производители стараются балансировать между себестоимостью и надёжностью материалов.

Плюсом же безусловно является развитие технологий, если раньше человек получал протез где все действия выполнялись механически, то сегодня протезы имеют электроды и микрокомпьютеры, которые могут считывать сигналы мозга, которые подаются в мышцы остававшейся части конечности (например, сокращение верхних, предплечных мышц руки) и с их помощью выполнять различные команды, будь то движение, сгибание или хват. В мире на данный момент рынок и компании опираясь на статистику делают упор на создании протезов рук и ног.

По данным от компании "Моторика " в мире требуется около 35 миллионов протезов верхних конечностей и в шесть раз больше нижних, но несмотря на это самых производителей протезов ног меньше чем рук. Самыми известными представителями являются такие компании как: Ossur (Исландия), Ottobock (Германия), Vincent Systems (Германия), Taska (Новая Зеландия), Steeper (Великобритания). Европа и Америка лидируют в разработке протезов. Детали покупают за границей и уже на месте подгоняют их под запросы заказчиков. Сами же протезы нуждаются в периодической проверке и ремонте и пока ещё нету влагостойких протезов что создаёт дополнительные трудности для людей, особенно проживающих в дождливых регионах. Я бы сказал, что, хотя мы видим прогресс в сфере за последние десятилетие, но это все ещё только начало пути.

Другие виды протезов

Помимо рук и ног существуют и другие виды протезов, которые активно разрабатывают. Экзоскелетные протезы, например, больше подходят для людей физического труда, они более долговечны и имеют в своей основе жёсткий пластиковый или металлический корпус. Есть и эндоскелетные протезы, которые обладают центральной внутренней структурой скелета и поддаются регулировке, но менее прочные. Бионические глаза и ретинальные имплантаты зрения, раньше имплантаты зрения работали на стимуляции сетчатки глаза, новые же ретинальные имплантаты относятся к кортикальным протезам и стимулируют напрямую кору мозга, а не сетчатку глаза. Но множество проектов по улучшению ретинальных имплантатов все ещё не прошли клинические испытания.

Самые известные и успешные в этой области считаются: имплантат Orion, который позволяет ощутить зрительные стимулы, но обязательным условием установки имплантата является наличие у пациента зрительного опыта в прошлом до потери зрения. Второй имплантат это кортикальный нейропротез Сortivis, который состоит из одной или двух камер, которые обеспечивают получение изображения, которое потом обрабатывается биопроцессором, чтобы преобразовать визуальный образ в электрические сигналы. Есть также голландский протез Nestor, который работает по тому же принципу. Важную роль в таких и в похожих этим имплантатах играет нейрокомпьютерный интерфейс, который бывает однонаправленный (внешнее устройство либо принимает сигналы мозга, либо посылает ему сигнал) а также двунаправленный (позволяет обмениваться информацией в обеих направлениях). Также среди имплантатов есть и искусственный клапан сердца, который заменит не функционирующий или больной естественный клапан. Их разделяют на два вида: механические и биологические. Это очень сложные в изготовлении имплантаты, ведь к ним есть масса требований, так как имплантат напрямую влияет на жизнь пациента. Интересно то что область "модификации тела" приобретает все новые направления, если ещё в древние времена это были тату, шрамирования и разнообразные деформации участков тела с помощью ношение специальных устройств или уборов то сегодня, помимо разных пластиковых операций, подкожных имплантатов и так далее, есть и целые, новые отрасли такие как: Биохакинг. Сформирован энтузиастами любительских исследований в области молекулярной биологии, которые как хакеры считают, что инновации в биологии должны быть доступны для простого народа и недорогими соответственно. Они сами производят биологические исследования и создают оборудование. Их цели в оптимизации работы организма и различных его систем, а также борьба с болезнями (часто неизлечимыми), ну и удовлетворение своего научного любопытства (мне сразу вспоминаются рипперы из Cyberpunk 2077).

Tpудности которые испытывают люди носящие протезы

В играх проблема людей с имплантатами и протезами была показана глобально, кроме редких случаев как в том же deus ex, когда у главного героя были неполадки с имплантатами или Cyberpunk 2077, где героя медленно убивал микрочип что он установил себе в мозг.

Но эти проблемы все ещё далеки от нашей реальности, они пока ещё более индивидуальные и более о ежедневных взаимоотношениях человека и протеза.

Давайте поговорим о самих людях, обладающих искусственными имплантатами, как они живут день в день, как это влияет на их быт и с какими трудностями они сталкиваются. Прежде всего это фантомные боли и депрессия. Людям, которые лишились конечности нужно принять себя таким, новым, а не ущербным и приспособиться к такому образу жизни что может занять годы, иногда так и вовсе люди отторгают любое вмешательство и протезирование. Очень важную роль играет окружающая среда и поддержка близких.

Люди часто долго не могут воспринимать себя полноценно и боятся или стесняются реакции других на протез. Вторая трудность связана со стоимостью протезов, например, цена протеза кисти руки может варьироваться от 10 тысяч долларов до 50 тысяч долларов, а протезы ног от 2 тысяч до 100 тысяч, бывает, что протез руки может стоить до 160 тысяч долларов! Хотя во многих странах можно добиться финансирования или выдачи протеза государством, но по отзывам людей этот процесс бывает очень трудный и время затратный, разрешение можно ждать как неделями, так и месяцами, поэтому некоторые либо собирают пожертвования, либо выбирают более дешёвый, но менее функциональный вариант.

Также размер пособия для инвалидов в некоторых странах очень мал и уж точно не покрывает ремонт протеза в случае чего. С этого же выплывает трудность с поиском работы, опять же иногда в силу вступает фактор общественного мнения и восприятия таких людей работодателями как неполноценных.

Стереотипное мышление тоже никто не исключал. Потребность строить заново свой распорядок дня, ритм жизни и пересматривать прошлые хобби, что тоже вызывает проблемы и депрессивные состояния. Теперь перейдём собственно говоря к протезам и их ежедневному использованию. В первую очередь это комфорт. Механические протезы далеко не всегда легко подвижны и сгибаемы а бионические не всегда комфортны и приспособлены под разные задачи (иногда можно сменить кисть руки как насадку, если протез предусматривает такую опцию). К тому же в бионических протезах зачастую стоят снимаемые аккумуляторы, которые хоть и удобны, но могут разрядится в самый неподходящий момент.

Как уже упоминалось выше, многие хобби или занятия могут либо видоизмениться, либо же полностью прерваться (например, человеку с протезами рук от локтя будет сложно играть на гитаре). Такая же проблема и с влагостойкостью в бионических протезах - их нельзя мочить, поэтому любой поход в душ сопутствует определённой процедуре, так же, как и выход на улицу в дождливый день. В случае если протез сломался, то есть официальная гарантия, которая в основном выдаётся на три года, а потом положено менять протез. Если же поломка произошла по причинам, не указанным в гарантии то будь добр выложить крупную сумму за ремонт. Привыкание к протезу очень важно, поэтому чем раньше после потери конечности человек получит протез и начнёт им пользоваться, тем лучше.

Если же время ожидания затянулось, то рано или поздно человек учиться жить без конечностей и компенсирует потерю другими навыками. У каждого отдельного человека есть тот протез, который больше ему подойдёт, есть те, кто хотят чтобы искусственная рука выглядела эффектно и отличала их, другие же приобретают несколько насадок для разных сценариев использования, третьи же могут большинство времени ходить с той же искусственной ногой, к которой уже привыкли. Человеку по природе свойственно адаптироваться, и я искренне восхищаюсь тем как это делают такие люди о которых мы сегодня говорим.

Проблемы сферы, которые необходимо решать

В первую очередь нужно создавать больше направлений которые совмещают технологии и медицину в учебных заведениях и увеличить количество специалистов в области протезирования. Многие пользователи давно мечтают про возможность управления протезом с помощью нейроинтерфейса но технология еще слабо развита. Также нужно заняться поиском более гибких материалов по цене и качеству.  Максимально удешевить процесс и поставить протезы на массовое производство, чтобы они были более доступны для широкой аудитории. Ведь ценовой вопрос является довольно существенным при необходимости искать протез, не забываем про ремонт и замену каждые пару лет. В идеале чтобы протезы стали широко доступными как например, смартфоны. 

Ну и комфорт использования, и функционал нуждается в доработке, та же проблема с тем что протезы не являются влагозащитными.  Увеличить срок годности, а также гарантию. Эти все вещи будут достигнуты в ближайшем будущем но чем скорее, тем лучше. Конечно надо брать в расчет и рыночную выгоду. Не все выше перечисленные вещи могут быть выгодными для компаний. Но хочется верить, что в будущем для людей с недугом или инвалидностью будут достойные решения проблемы и альтернативы их утерям.      

Заключение

Как я считаю, протезирование – это одна из тех сфер о которой мы должны быть проинформированы, чтобы больше понимать людей которые это пережили. И по возможности мы должны вносить свой вклад в помощь и развитие индустрии. Пускай это будут донаты или пожертвования человеку, который нуждается в протезе или желание пойти изучать вопрос по подробнее. Иногда кажется, что мы уже много добились в науке и прогрессе, но мы только начали свой путь и в общих масштабах наши успехи все еще малы. Надеюсь вам было интересно почитать эту статью и узнать для себя что-то новое, точно так же как я открывал для себя новые подробности при написании. Наверное, хочется закончить мыслью что мы должны более снисходительно и понимаем относиться друг к другу, ведь то что переживает какой-то человек может случиться и с нами.  Верю что в будущем нам предстоит открыть еще много чего удивительного и хотелось бы все это увидеть, возможно когда то мы перерастем войны и болезни и выйдем на новую ступень эволюции, ну а пока, пошел я посмотрю новую серию «Игры в кальмара». До встречи.