Вертикальная аугментация c Bio3 Beta Bone

По данным antiplagiat.ru уникальность текста на 16.10.2018 г. – 99,4%.

Ключевые слова, теги: имплантация, установка имплантатов Astra Tech Implant System, синус-лифтинг, рентгенография.

Для проведения дентальной имплантации иногда требуется восстановление утраченного объёма челюстной кости. И хотя на первый взгляд это звучит устрашающе, наращивание кости в ротовой полости сегодня широко распространенный вид оперативного вмешательства во всём мире и в России, в частности.

Историческая справка

«Аугментация (лат. augmentatio, от augmentare увеличивать, усиливать) – это процесс восстановления или замещения костной ткани челюсти. Это не настолько новое направление в стоматологии как могло бы показаться. Костная аугментация начала неустанно развиваться в 19 в., так научно обоснованные пластические пересадки кости были осуществлены Вальтером (Ph. Walther, 1821) и Вольффом (1. Wolff, 1863). В нашей стране основоположником костно-пластической хирургии является Н. И. Пирогов, который в 1852 г. провел операцию и положил начало трансплантации кости на питающей ножке. А первые попытки проводить пересадку костной ткани в челюстно-лицевой структуре были осуществлены в 1891 году докторами Дьяконовым П.И. и Дешиным А.А.»*

Материал и методики

В 2010 — 2011 гг. в отделении пластической и челюстно-лицевой хирургии РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского выполнено 15 операций на верхней челюсти с использованием гребня подвздошной кости и 20 операций на нижней челюсти с теменными аутотрансплантатами, во всех клинических ситуациях была достигнута возможность постановки дентальных имплантатов.

Для устранения вертикального дефицита костной ткани в зоне постановки имплантатов в проекции нижнечелюстного сосудисто-нервного пучка, мы использовали пересадку теменных аутотрансплантатов с язычной и вестибулярных сторон. Между костными блоками выполнялась утрамбовка костной стружки (см. рис. 8,9). Спустя 6 месяцев мы убирали скелетные винты, и устанавливали дентальные имплантаты.

Для воссоздания альвеолярного отростка в проекции гайморовой пазухи при протяженных дефектах и выраженной атрофии 0,5мм использовали гребень подвздошной кости с остеотомией передней стенки верхнечелюстного синуса и фиксацией трансплантата к небной кости. Через 6 месяцев выполнили установку имплантатов (см. рис. 14, 15, 16).

Пациент А., 59 лет обратился в клинику для изготовления несъемных протезов на нижней челюсти. У пациента отмечалась атрофия костной ткани, до нижнечелюстного канала 2-3мм.

Ортопантомограмма пациента А. до операции

Тактика выбора лечения: трехмерная реконструкция альвеолярного отростка в боковых участках нижнечелюстными кортикальными аутоблоками невозможна из-за недостаточного объема донорской костной ткани.

В данном случае мы выбрали теменную кость, так как резорбция костных трансплантатов внутримембранного происхождения происходит медленнее, чем энхондрального [5].

Для доступа и забора, теменных аутотрансплантатов использовали полувенечный разрез. Выполнили забор 4-х теменных аутотрасплантатов размерами 4*2,5 см и 3*2 см в количестве 3 и 1 соответственно.

Доступ для забора и забранные костные теменные аутотрасплантаты

Забранные костные блоки были зафиксированы. После фиксации костных блоков пространство между аутотрасплантатами (вестибулярным и язычным) аугментировано аутостружкой, смешанной с венозной кровью.

Фиксация костных аутотрасплантатов с ветибулярной и язычной стороны, аугментация аутостружкой, схема фиксации трансплантатов с вестибулярной и язычной сторон

Аналогичная операция выполнена слева. Раны ушиты п-образными и узловыми швами, без натяжения с созданием слизисто-надкостничных «мешочков».

Ортопантомограмма пациента А. после операции

Через 6 месяцев выполнена дентальная имплантация. При имплантации отмечено хорошее кровоснабжение костной ткани, которая по свойствам была схожа с нижнечелюстной. Отрицательной стороной данного способа является необходимость выполнения вестибулопластики на этапе установки формирователей десны.

Дентальная имплантация пациент А. через 6 месяцев

Ортопантомограмма пациента А. после дентальной имплантации

Пациент Б., 32 года обратился в клинику с целью установки дентальных имплантатов в области зубов 25,26,27. На ортопантомограмме и КТ-граммах отмечена высота дна гайморовой пазухи менее 0,5мм, что называется симптомом «яичной скорлупы».

Ортопонтомограмма пациента Б. пациента до операции

Выполнен трапециевидный разрез от 23 до 27 отслоен слизисто-надкостничный лоскут. Отмечен сквозной дефект передней стенки верхнечелюстной пазухи, что затрудняет успешный синус-лифтинг. Выполнена остеотомия передней стенки и дна верхнечелюстной пазухи. Выполнен забор аутотрансплантата с гребня подвздошной кости согласно дефекту альвеолярного отростка верхней челюсти. Выполнена моделировка, и фиксация трансплантата к небной стенке верхней челюсти длинными винтами, передняя стенка верхнечелюстного синуса возвращена на место и зафиксирована. Раны ушиты пародонтологическими и узловыми швами.

Этапы: разрез и отслойка тканей, забор, фиксация гребня подвздошной кости

Таким образом, поскольку подвздошная кость является энхондральной, покрывая с вестибулярной и небной сторон кортикальными пластинами, мы придаем ей свойства мембранозной кости.

Ортопантомограмма после операции и зафиксированный костный трансплантат

Через 4 месяца выполнена дентальная имплантация. При формировании ложа для имплантатов отмечалось хорошее кровоснабжение трансплантата и увеличение плотности костной ткани.

Ортопантомограмма пациента Б. после операции

Пациент В., 70 лет обратился в частную стоматологическую клинику. У пациента отметили наличие односторонней атрофии по вертикали альвеолярного отростка нижней челюсти. Выполнили вертикальную реконструкцию нижнечелюстными блоками в условиях местной анестезии.

Ортопантомограмма пациента В. до операции

Нижнечелюстные костные блоки и зафиксированные трансплантаты с вестибулярной и язычной сторон

Расщепленные свободные костные трансплантаты с ветвей нижней челюсти были зафиксированы с вестибулярной и язычной сторон, пространство между трансплантатами аугментировано ксеногенным материалом «БиОсс». Раны ушиты П-образными и узловыми швами с формированием слизисто-мышечных «мешочков».

Ортопантомограмма пациента В. после операции

Анатомия костной ткани челюсти человека

Костная ткань является особой, твёрдой формой соединительной ткани. Клетки костной ткани представлены остеобластами, остеокластами, остеоцитами, которые участвуют в беспрерывном процессе резорбции (рассасывания) и репарации (восстановления) ткани. И в том и в другом случае, это нормальные физиологические процессы жизнедеятельности костной ткани. Стоит также отметить, что рассасывание (резорбция) кости одновременно может быть и патологическим процессом, спровоцированными травмами, инфекциями, различного рода образованиями и вследствие потери зубов. Так, например, по истечении уже 2-3 месяцев после удаления зуба наблюдаются характерные признаки атрофии костной ткани, поскольку фиксация корневой части зубов отсутствует и кость не получает необходимой нагрузки. Этот процесс характеризуется заметным уменьшением её объёма.

Костная ткань челюсти состоит из губчатого и компактного слоя, который закрывается в свою очередь надкостницей, за исключением суставных поверхностей. Надкостница – это соединительная ткань, богатая кровеносными сосудами, имеющая сложное строение и отвечающая за питание и регенерацию кости. Компактный слой кости – это плотная и однородная костная ткань, составляющая поверхностные слои костей, заполненных губчатым веществом. Губчатый слой (вещество) имеет развитую кровеносную сосудистую сеть, состоящую из трабекул или костных пластинок, расположенных в разных направлениях, и образующих в костной ткани систему полостей, что делает ее похожей на губку. В стоматологии для фиксации имплантатов больше всего задействован именно губчатый отдел костной ткани. При недостаточном объёме, этот слой приходиться восстанавливать с помощью аугментации.

Реальность наших дней

Аугментации человеческого тела в виде высокотехнологичных конечностей уже тестируются на небольших группах людей. И хотя инновационные бионические конечности и экзоскелеты могут изменить многое, мы все еще далеки от ситуаций, в которых человек мог бы добровольно избавиться от здоровой руки ради замены ее на «лучшую» кибернетическую версию.

Image courtesy: Eidos Montreal — Deus Ex: Mankind Divided

MСтоит отметить, что Уилл Росселлини, генеральный директор нейротехнологической компании, которая также выступала в качестве консультанта при создании последней видеоигры Deus Ex, предсказывает, что «наши тела в будущем будут похожи на автомобили в том смысле, что мы будем делать запчасти, подходящие системе любого человека. Так же просто, как мы, например, сейчас обновляем мобильные телефоны».

Однако что мы видим сейчас? Что гораздо более приемлемой альтернативой являются роботизированные экзоскелеты — в случае с ними не нужно заменять части человеческого тела, чтобы воспользоваться такими преимуществами, как дополнительная сила, ловкость или выносливость. Уже несколько лет экзоскелеты используются для того, чтобы дать возможность парализованным людям погулять по парку, побегать или даже подняться в горы! Помимо этого, экзоскелеты могут применяться и в промышленных масштабах, и, конечно, в военных целях.

Армия уже сейчас высоко оценивает их возможности, разрабатывая немало проектов, которые помогут солдатам путешествовать дальше и легче перевозить более тяжелые грузы и оружие. Одновременно с этим обеспечивая более серьезную защиту от пуль и взрывов, чем нынешние бронежилеты и шлемы. Согласно концепции, финальной реализацией подобного военного снаряжения, вероятно, будет супербронированный костюм по типу того, что был у Железного Человека.

Если говорить о внутренних изменениях тела человека, то эта тема тоже довольно богатая. В дальнейшем они, вероятно, разовьются до такой степени, что значительно улучшат стандартные человеческие возможности и в какой-то момент станут вполне приемлемым вариантом и для здоровых людей.

Разработки по улучшению мозга, которые ведутся на данный момент, пока еще по большей части связаны с научными исследованиями, но работа в области картографирования мозга и компьютерных интерфейсов в полном разгаре.

Большинство ученых соглашаются с тем, что в течение ближайших нескольких лет мы станем свидетелями роста количества мозговых имплантатов, которые обеспечивают функции мониторинга и даже коммуникативные, — даваемые ими преимущества, безусловно, перевешивают возможные риски.

Виды аугментации

Причиной образования обширных дефектов костной ткани обычно становятся инфекционные процессы на верхушках корней зубов, последующее удаление таких зубов зачастую увеличивает размер этих дефектов. Во фронтальном отделе верхней челюсти убыль костной ткани также часто возникает вследствие травмы зубов. Все это в результате приводит к тому, что объема костной ткани не хватает для установки имплантатов: альвеолярный гребень может быть очень узкий, либо его высота может быть значительно снижена. В зависимости от этого операция по аугментации альвеолярного отростка подразделяется на горизонтальную и вертикальную, соответственно направлению, в котором наращивается костная ткань.

Горизонтальная аугментация – это увеличение ширины альвеолярного гребня, она чаще всего проводится во фронтальном отделе верхней челюсти и задних отделах нижней челюсти. Это относительно стандартная и предсказуемая процедура. Сохраненная высота альвеолярного гребня позволяет использовать уже имеющийся объем кости и получить его прирост в ширину.

При вертикальной аугментации происходит увеличение высоты альвеолярного гребня. При недостатке объема костной ткани по высоте сложнее изолировать и неподвижно зафиксировать наращиваемый аугментат. Поэтому в стоматологической практике эта операция считается более ответственной, трудоёмкой и менее прогнозируемой, чем горизонтальная аугментация.

Аугментация альвеолярного отростка является подготовкой к имплантации и обычно делается за несколько месяцев до нее. В некоторых случаях наращивание костной ткани проводится одновременно с установкой имплантатов.

Стать машиной

Image courtesy of Eidos Montreal — Deus Ex: Human Revolution
Известно, что в норме человеческий организм отторгает имплантаты из-за отсутствия гистосовместимости с телом, что приводит к многочисленным защитным реакциям иммунитета вплоть до попыток их разрушения. Как итог, человек либо умирает из-за сильного воспаления в организме, либо живет, вынужденный регулярно принимать иммунодепрессанты.

Уже сейчас ведутся исследования по разработке мер, которые позволили бы организму человека прекратить отторжение, которое является реальным препятствием на пути к практической реализации аугментации людей.

Так, над созданием мер, которые могли бы остановить отторжение, работают российские и швейцарские ученые. Физики Московского государственного университета даже создали магнитное поле, которое помогает избежать отторжения имплантатов.

В одной из последних культовых игровых серий о будущем, Deus Ex, главный герой Адам Дженсен буквально заживо сгорает на работе. В один прекрасный день он получает смертельные огнестрельные ранения, пытаясь остановить теракт. Корпорация, в которой он работает, заменяет части тела Дженсена механическими, чтобы сохранить жизнь главного героя — и сделать его еще лучше, чем было раньше.

Герой живет в футуристичном мире 2030 года, где широко распространены аугментации тела для улучшения всего: памяти, социального взаимодействия, зрения и физических возможностей. Однако борьба со старым миром только начинается.

Виды костнопластических материалов

В настоящее время для восстановления утраченного объема кости доступен широкий выбор как биологических, так и синтетических остеопластических (костнопластических) материалов.

Наиболее важной характеристикой материалов для аугментации является их способность к остеогенезу (костеобразованию). Они классифицируются согласно выраженности этой способности. Так различают остеоиндуктивные материалы, которые напрямую влияют на рост кости, остеокондуктивные, которые используются только в качестве каркаса для новообразования костной ткани.

Кроме того, костный материал различают по его происхождению. Так, может быть использован для пересадки костнопластический материал самого пациента. Он всегда считался «золотым стандартом», поскольку в этом случае есть полная биосовместимость и называются они – аутогенные материалы. Также при проведении аугментации альвеолярного отростка используют материал другого человека – аллогенные, животного происхождения – ксеногенные или материалы изготовленные искусственно – аллопластические. Выбор того или иного материала определяется исключительно стоматологом-хирургом в зависимости от клинической ситуации и от необходимого результата.

Прогресс движет оппозицию

Альтернативой могла бы стать возможность доступного улучшения тела за счет каких-то программ, финансируемых из социальных источников. Проблема заключается в том, что эта идея, вероятно, будет встречена жестким сопротивлением в среде более традиционных мировых культур и в реакционных группах.

Тем не менее, если улучшения будут доступны только для богатых людей и при этом станут своеобразным способом превзойти природу и выйти за пределы человеческих возможностей, возникновение реакции неизбежно.

Вполне вероятно, что многие религиозные группы будут рассматривать воздействие передовой технологии на организм человека как игры в Бога, потому что изначально соединение человека и машины промыслом не предполагалось. Скорее всего, религии будут всерьез препятствовать технологическому улучшению человека, и нет сомнений, что в определенных регионах мира мнение религиозных деятелей будет иметь весомое значение.

Однако во многих других областях мира религиозная оппозиция вряд ли будет представлять собой большинство, и если аугментации человека действительно будут давать преимущества, то у них есть довольно большой шанс быть полностью принятыми обществом.

Показания

Аугментация может потребоваться, если у пациента, вследствие тех или иных причин не хватает объёма собственной костной ткани для надёжной фиксации имплантата, а также функциональной и эстетической реабилитации. Этими причинами могут быть – давняя потеря зуба, травма при его удалении, инфекции, бытовая или спортивная травма челюсти и другие заболевания. Кроме того наращивание кости применяется при пародонтите, когда велик риск полной потери зубов, для заполнения полости после удаления кисты зуба и для уменьшения глубины верхнечелюстных пазух, так называемый синус-лифтинг. Но в любом случае, данный вид оперативного вмешательства проводится исключительно по медицинским показаниям.

Медицинские недостатки улучшений

Тем не менее одним из отмеченных недостатков подобных улучшений в вымышленном мире Deus Ex была необходимость в использовании препаратов против отторжения — так называемый препарат нейропозин был дорогим и находился под строгим контролем. Тем, кому не хватало денег, попросту предстояло столкнуться с болезненной перспективой отторжения организмом их технических улучшений.

И, по последним новостям уже из нашего мира, реальные разработки не так далеко отличаются от сказанного выше. Так, несколько лет назад три австрийца удалили себе руки и в ходе хирургической операции заменили их протезами, контролируемыми с помощью мыслительных импульсов. Конечно, причины для этого у них однозначно были — все трое страдали тяжелыми поражениями нервной системы.

IImage courtesy: Eidos Montreal — Deus Ex: Mankind Divided

Однако элементом истории, влияние которого нельзя недооценивать, была появившаяся у всех трех зависимость от лекарств. The Guardian сообщает, что хирург доктор Оскар Асманн из Венского медицинского университета подтвердил, что отныне все трое мужчин должны будут принимать лекарства против отторжения в течение всей оставшейся жизни.

Во многих странах с государственной системой здравоохранения подобное лечение (после оценки его стоимости) было бы маловероятным.

Впрочем, у других стран, подобных США, существует система частного здравоохранения, — и для них сценарий, подобный сценарию с нейропозином, вполне реален. Единственный вопрос заключается в том, когда же мы достигнем той стадии развития, на которой каждый желающий сможет добровольно улучшить свое тело и разум? Одно известно точно: если (или, вернее, когда) это произойдет, все гипотетические риски станут реальностью.

Противопоказания

Все основные противопоказания характерные для любых типов операций, в том числе и имплантации также относятся и к аугментации. Эта операция противопоказана людям, страдающим хроническими заболеваниями в стадии декомпенсации и некоторыми психическими заболеваниями в острой стадии. Пациентам, проходящим курсы лучевой/химической терапии, с инфекционными заболеваниями в острой стадии, а также в периоды выздоровления и реабилитации, во время беременности и периода грудного вскармливания – также не рекомендовано проведение операции по наращиванию объёмов челюстной кости.

Гонка на рынке труда: улучши себя или умри с голоду

Какие проблемы могут возникнуть перед человечеством? Одной из возможных сложностей ближайшего будущего является вероятность увеличения числа «улучшенных» людей, которые будут получать преимущества, конкурируя за рабочие места с людьми, не приемлющими улучшения.

Легко увидеть картину целиком: мы получим рынок труда будущего, где возможности построить карьеру будут значительно уменьшены для обычных людей. Вы попросту не сможете получить достойную работу, не улучшив себя технически.

Все это довольно быстро приведет к расколу внутри общества и к доминированию богатых групп людей в таких масштабах, как это было, скажем, в Средневековье. И распространение массового улучшения человеческого тела лишь ухудшит эту ситуацию.

Возрастные ограничения

Явных возрастных ограничений по проведению аугментации альвеолярного отростка не существует. Так, данное оперативное вмешательство может проводиться детям и подросткам для лечения дефектов костной ткани, возникших в результате несчастных случаев или заболеваний, в результате неполноценного или замедленного развития костей челюсти. Что же касается старшего поколения (взрослые после 55-60 и более лет) – главное чтобы показатели здоровья были в пределах допустимой нормы, которые необходимо учитывать при проведении подобного рода операций.

Вопрос эстетики

Последние новости показывают, что всемирное принятие людей, облик которых был бы изменен за счет аугментаций, может быть запросто достигнуто.

Так, в конце сентября 2022 года финалисткой конкурса «Мисс Италия — 2018» стала Кьяра Борди, одна из ног которой — бионический протез. Девушка заняла третье место.

Естественное очарование Кьяры, без сомнений, позволило ей украсть немало мужских сердец по всему миру. Тем не менее многочисленные критики говорят, что Борди смогла получить место в финале только благодаря политкорректности: якобы именно отсутствие ноги стало ее пропуском на соревнование. Однако, посмотрев на мисс Борди, вы поймете, что она действительно достойна получить титул «Мисс Италия».

Кьяре Борди 18 лет, она живет в маленьком городке Тарквиния в Центральной Италии. Кьяра потеряла ногу в аварии, когда ей было 13 лет, — девочку, ехавшую на велосипеде, сбил автомобиль. С тех пор Кьяра научилась жить с бионическим протезом, сумела пробраться в модельный бизнес и, по всей видимости, преодолеть комплексы. В ответ критикам, которые заявляют, что ее взяли на «Мисс Италия» только за то, что у нее нет ноги, Борди говорит: «Зато у вас нет мозга».

Стоимость

Стоимость аугментации складывается не только из стоимости проведения самой операции, но и из других факторов, включая размер и форму оперируемой области. Немало важно и то, какой материал будет использован для подсадки, его объёмы и производитель. Также необходимо знать, что аугментация – это сложная операция и для её успешного результата потребуется челюстно-лицевой хирург высокой квалификации и опытная операционная бригада. Ведь аугментацию можно назвать качественным тестом профессионализма врача, поскольку требуется ювелирная точность и возлагается большая ответственность на плечи доктора. Соответственно, чем лучше специалисты проводящие операцию, тем выше стоимость оказания услуги. Дополнительные расходы, которые необходимо учитывать, это рентгенография и компьютерная томография. В индивидуальных случаях также может потребоваться консультация узких специалистов для более полной клинической картины.

Важно помнить, что аугментация является одной из основных манипуляций перед проведением имплантации и пренебрегать ею нельзя. Ведь от плотности костной ткани зависит надежность фиксации имплантатов, а значит красота и долговечность вашей улыбки!

По данным antiplagiat.ru уникальность текста на 16.10.2018 г. – 99,4%.

Ключевые слова, теги: имплантация, установка имплантатов Astra Tech Implant System, синус-лифтинг, рентгенография.

* История кафедры анатомии человека лечебного факультета РНИМУ им. Н.И. Пирогова. ** Изображения: Maxillary atrophy: classification and surgical protocols. Astra Tech DENTSPLY Implants. BioHorizons.

Результаты

С 2010 г. по 2011 г. в отделении пластической и челюстно-лицевой хирургии РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского выполнено 15 операций на верхней челюсти с использованием гребня подвздошной кости и 20 операций на нижней челюсти с теменными аутотрансплантатами. Во всех клинических ситуациях была достигнута возможность постановки дентальных имплантатов.

Разработанный метод трехмерной вертикальной реконструкции нижней челюсти теменными трансплантатами позволяет увеличить высоту челюсти в боковых отделах до 10-15 мм, ширину до 10-13 мм по нашей практике. Особенностью и новизной данной операции является фиксация костного трансплантата с язычной стороны.

Разработанный метод трехмерной реконструкции в проекции гайморовой пазухи позволяет увеличить вертикальный объем до 10-15 мм, ширину до 8-10 мм.

Методы

Аугментация, в зависимости от особенностей полости рта пациента, цели, уровня костной ткани, может проводиться двум методами:

Закрытый. Показанием является наличие костной ткани, высота которой составляет 7—8 мм. При этом специалист не выполняет разрез десны, а вводит костную ткань при помощи прокола.
Надрез выполняется только для вживления импланта. Преимуществом является менее продолжительный период реабилитации, так как врач после наращивания не накладывает швы. Установка конструкции возможна сразу после введения костной ткани.
Открытый. Проводится при значительной нехватке твердой ткани, когда ее высота составляет менее 7 мм.
Процедура более продолжительна, чем закрытый метод, так как выполняется разрез десны. Период приживления вживленной ткани составляет более 20 недель, после чего устанавливают импланты.

Выбор метода проведения процедуры по вживлению костной ткани проводится лечащим врачом после изучения результатов диагностики.

Ход процедуры

Перед операцией вводят обезболивающий препарат. В некоторых случаях процедура может быть выполнена под общим наркозом. Открытый метод выполняется в несколько этапов:

Надрез. Врач выполняет разрез мягких тканей, откидывает часть слизистого лоскута.
Обеспечение доступа. Над местом вживления импланта просверливает небольшое отверстие при помощи специального аппарата.
Приподнимание дна.
Заполнение полости остеопластическим материалом. Специалист вводит костную ткань.
Возвращение слизистого лоскута, наложение швов.

Главным достоинством метода является его универсальность, так как может выполняться при любом объеме костной ткани. Но к недостаткам относятся продолжительный процесс заживления и большой объем работы для специалиста.

Закрытый метод занимает меньше времени, а процесс восстановления значительно меньше. Процедура также выполнятся в несколько этапов:

Сверление кости. Надрез мягких тканей не делается. Образованное отверстие используется сначала для вживления костной ткани, а затем для установки импланта.
Приподнимание пазухи. Для этого используется специальный зонд.
Заполнение полости.
Установка импланта.

После наложение швов поверхность обрабатывается антисептическим раствором для предотвращения развития воспаления и проникновения патогенных микроорганизмов.

Закрытый метод аугментации пациентами переносится значительно легче. Кроме этого, за одно посещение возможно проведение не только процедуры по увеличению объема твердых тканей, но и установка конструкции.

Из видео вы узнаете, с какой целью и как проводится аугментация.

Кибернетические руки

Долгое время протезы конечностей представляли собой примитивный муляж, двигать которым было практически невозможно. Провести микрореволюцию в протезировании рук удалось шотландской компании Touch Bionics. Ее киберпротез i-Limb возвращает человеку возможность использовать руку: носить тяжести и хватать пальцами мелкие предметы.

Для установки i-Limb не требуется хирургическая операция: киберпротез управляется с помощью датчиков, подсоединенных к мышцам предплечья. Соответственно, чтобы пошевелить киберрукой достаточно напрячь мышцы так, если бы это была настоящая рука.

Владельцы i-Limb утверждают, что временами возникает ощущение, что киберпротез – это их настоящая рука. Конечно же, это ощущение обманчиво и на самом деле его формирует мозг на основе былых воспоминаний.

Touch Bionics i-Limb

Киберпротез i-Limb является одним из самых доступных, но далеко не самым высокотехнологичным. Американское оборонительное агентство DARPA финансирует сразу два проекта по биомехатронике, которым удалось продвинуться по сравнению с i-Limb чуть ли не на десятилетие вперед.

Большие надежды DARPA возлагает на киберруку собственной разработки, которая управляется не мышцами предплечья, а мозгом. Для этого в мозг вживляется микрочип, который регистрирует сигналы нейронов и передает их протезу. Главное преимущество проекта DARPA – высокая точность движений, что позволяет манипулировать чем угодно, хоть музыкальными инструментами.

Финансирует DARPA и альтернативный проект по созданию киберруки Deka Luke Arm, автором которого является американский изобретатель Дин Кеймен. На его стороне модульная конструкция, которая позволяет легко подстраивать киберпротез под нужды конкретного пользователя. Управляться Luke Arm может той частью тела, которой пожелает владелец, например ступней. То есть чтобы двигать киберрукой, достаточно притопывать ногой.

Deka Luke Arm

Как говорится, дальше – больше: шведско-итальянский проект Smart Hand активно работает над «обратной отдачей» киберруки. Протез сможет не только получать сигналы от мозга, но и передавать ему тактильные ощущения.

Smart Hand

В тех же случаях, когда рука не утрачена, но из-за проблем с нервной системой потеряла возможность двигаться, на выручку придет Possessed Hand. Устройство одевается на руку и стимулирует мышцы согласно заданной программе, а потому может помочь и здоровым людям. Например, желающим научиться играть на скрипке, лепить из глины или жонглировать шарами.

Possessed Hand

А это уже является, по сути, аугментацией человека, при которой, главное, не приходится жертвовать здоровой конечность ради кибернетической, пусть даже более доскональной. Правда, проект Possessed Hand еще довольно далек до финальной стадии разработки.

Кибернетические ноги

С инженерной точки зрения киберпротезы ног создать проще, ведь в данном случае не требуется имитировать точные движения пальцев. Но есть и другая сложность: требуется эффективная амортизация, иначе при быстрой ходьбе человека будет сильно шатать.

Сложнейшую по своей конструкции кибернетическую ногу создали в американском Университете Вандербильта. Состоит она из большого количества сенсоров и моторов. Первые определяют положение ноги в пространстве, а вторые в ответ движут искусственными суставами.

Такой киберпротез позволяет с легкостью садиться и вставать, а также ходить по лестнице, на что не способны большинство аналогов. Весит приспособление всего 4 кг, а на одном заряде батареи может проработать три дня в щадящем режиме либо одну интенсивную прогулку на полтора десятка километров.

Кибернога Университета Вандербильт

Альтернативная разработка – киберпротез Power Foot – способна имитировать нажим человеческой ноги. Ее творцом является Хью Херр, профессор Массачусетского технологического института. Он лишился обеих ног, из-за чего испытывает Power Foot лично на себе.

Хью Херр – один из светлых умов современной биомехатроники

Еще одним направлением развития ножных кибепротезов являются сменные насадки для спорсменов. Так, южноафриканский бегун Оскар Писториус с пружинящими протезами Flex-Foot участвует в соревнованиях наравне со здоровыми спортсменами и даже сумел выступить на Олимпиаде-2012 в Лондоне. Это еще раз доказывает возможности современной биомехатроники и силу человеческого духа.

Легкоатлет Оскар Писториус по прозвищу Blade Runner