A pacemaker - márka eins online
Az izlandi Össur cég olyan protéziseket fejleszt, amelyek engedelmeskednek az emberi akaratnak. Ez olyan kérdéseket vet fel a feltalálók előtt, amelyek messze túlmutatnak az orvosi technológián.
• Magnús Oddsson szeret egy rövid filmet bemutatni a látogatóknak, amikor meg akarja magyarázni, hogy szerinte milyen lesz a protetika jövője. Ez mutatja a 49 éves Gudmundur Olafssont, aki láb helyett futurisztikus megjelenésű csúcstechnológiás protézist visel a jobb térde alatt. A férfi egy széken ül, egy hang azt mondja: „Lábbal felfelé.” Olafsson mesterséges lába felfelé mozdul. Aztán ismét lefelé, aztán oldalra fordul; először balra, majd jobbra. Oddsson izlandi lelkesedéssel kommentálja: "Nagyon klassz."
Az izlandi Reykjavíkban működő Össur vállalat kutatási és fejlesztési osztályának igazgatója, és amit a 42 éves férfi két szóval kommentál, az nem kevesebb, mint az orvostechnika nagy ígérete: agyvezérelt protézisek.
Amikor egy kis mozdulat óriási lépés
Lehetővé kell tenniük, hogy az a személy, aki elvesztette egyik végtagját, a jövőben akaraterőjével ellenőrizhesse a protézist. Mint az amputálás előtt. Paradigmaváltás. Kétségtelen, hogy az elmúlt években a protézis óriási haladást ért el, és a modern protézisek ma már csúcstechnológiás eszközök, amelyek számos szenzor segítségével önállóan kiszámítják azt a szöget, amelyen például egy mesterséges lábat lehet legjobban elhelyezni a különböző emeleteken: felfelé vagy lefelé halad-e. ? Milyen gyorsan halad a mesterséges alsó láb viselője, és hogyan lehet a testtartást a lehető legtermészetesebb mozgássá alakítani? Ezeknek az úgynevezett bionikus protéziseknek az érzékelőit viselője csak közvetett módon tudja irányítani - a mikroprocesszorok kiszámítják az adott helyzetet, és a protézis ehhez igazodik. A személy úgymond passzívan lóg a protézison. Nem befolyásolja az érzékelők által kiszámított eredményeket, például az optimális dőlésszöget felfelé haladáskor.
De még akkor is, ha az ember elveszíti a test egy részét, ez alapvetően az agyban marad. Mint egyfajta fantom, még mindig létezik ép képként. Az agyi régiók, amelyek az amputáció előtt mozgatták az ujjakat, karokat, lábujjakat vagy lábakat, továbbra is impulzusokat küldenek az izmok felé az idegcsatornákon keresztül. Az agy meg akarja mozgatni a végtagokat. Csak már nem lehet. Hacsak valaki nem lokalizálja ezeket az impulzusokat, elkapja, átalakítja és elküldi az információt a protézishez. Két szürke és milliméter vékony elektródával ültetik be a comb hajlító és nyújtó izmait.
Gudmundur Olafsson, a film embere, egyike annak az első két embernek, aki valaha képes agy és elektródák segítségével elmozdítani egy protézist, amelynek funkcionalitását Magnús Oddsson is röviden meg tudja magyarázni: Ezek "nem mások, mint ampermérők".
Nemcsak Oddsson biztos abban, hogy a jövőben ez az új generációs protézisek fogják meghatározni a mércét. A német Otto Bock vállalat, a világon a protetikai ipar első számú tagja, ezen az úgynevezett myoelektikus protéziseken is dolgozik, különösen azokon, amelyek az amputált karokat helyettesítik. A technikai kihívások itt összetettebbek, főleg azért, mert a kar és a kéz kölcsönhatását, valamint a megfogást és a fogást nehezebb összehangolni. De ha hozzáadjuk a mai előrelépéseket a holnapi mikroprocesszorok lehetséges számítási teljesítményéhez, az áttörések nem sokáig várnak.
Az önállóan működő gépek disztópiája hosszú ideig komor árnyékot vet a protetikai iparra. Oddsson belefáradt a terminátor összehasonlításokba, amelyek különösen az 1980-as évek közepétől néhányan kísérteties ötleteket vetettek fel a jövővel kapcsolatban. Arra a kérdésre, hogy ismételten azt feltételezik, hogy egy napon az egészséges testrészeket amputálják annak érdekében, hogy helyettesítsék azokat kiváló mesterséges testrészekkel, szótlanul válaszol, csak egy komoly tekintettel, keskeny szemüvegén keresztül. Legalább akkor hozzáteszi: „Határozottan nem akarom felépíteni a szuper embert.” Ennek elégnek kell lennie.
Oddsson meg van győződve arról, hogy az ember és a gép kapcsolata megváltozott, mindkettő kiegészíti egymást. Ez világossá tehető, különösen a protetika világában. Olyan emberek által, akik az amputált combok ellenére megint másznak a hegyekre, vagy protetikus karral fűzik a cipőjüket, akik újra látnak és hallanak - köszönhetően az orvosi fejlődésnek és a legújabb protetikai technológiának. "Mindenekelőtt azt akarjuk, hogy termékeink helyreállítsák az elveszett funkciókat, és visszaadják ügyfeleinknek a függetlenséget és a mobilitást" - mondja. A cél, amelyet a vállalat 1971-es megalapítása óta követett. A protetikával kapcsolatos minden megtalálható a termékpalettájukban. Támogató eszközökkel, kompressziókkal és természetesen protézisekkel az Össur egy kis családi vállalkozásból a tőzsdén jegyzett globális vállalattá nőtte ki magát. A tavalyi adatok: 483 millió dolláros árbevétel, 51 millió dollár nettó jövedelem, több mint 2500 alkalmazott, 18 iroda öt kontinensen. Ez az Össur a második legnagyobb beszállító az Otto Bock után, amely 1919 óta gyárt protéziseket és ortopéd termékeket.
Bár az anyagok az idők folyamán megváltoztak, a PVC, a szén vagy az alumínium régóta felváltotta a fát és a bőrt. De a protézis alapgondolata évtizedekig szinte ugyanaz maradt: kampókkal és csuklópántokkal ellátott mesterséges végtagok, amelyeket szíjtárcsák vagy kábelek kötnek össze, amelyek viszont karokkal vezérelhetők. Tehát az emberi test természetes mozgásait utánozni kell. Amennyire csak lehetséges. Mivel egy alapvető probléma maradt: az ilyen típusú protézisek önmagukban nem hoznak létre semmilyen mozgást. Addig maradnak passzívak, amíg viselője aktiválja őket azokkal az izmokkal, amelyeket erre a célra fáradságosan rehabilitáltak. A protézis minden mozdulatához az energiának a test egy másik részéből kellett származnia, amely az elveszett, amputált izmokat helyettesíti. Leginkább a vállprotézisek vállát és a lábprotéziseknél a csípőt.
De aztán jött Össur. „2005-ben piacra dobtuk a Power Knee-t, az első aktív protézist. Először az USA-ban, nem sokkal később Európában ”- mondja Oddsson. Alumíniumból készült mesterséges térdízület, a jelenlegi változatban csaknem 30 centiméter hosszú és csaknem három kiló súlyú.
Először az érzékelők és a mikroprocesszorok kiegyensúlyozott interakciója és az adatmemória biztosította, hogy a protézis felismerje, amikor a viselője fel akar állni, járni vagy leülni. Kezdetben hat szenzor küldte el a jelét egy beépített chipnek, és ezredmásodpercek alatt aktiválta akkumulátorral a protézis motoros hajtású mesterséges térdízületét. Az erő térd aktívan pótolta az elveszett izomerőt. Viselőjének pedig nem kellett új mozgássorozatot edzenie a rehabilitáció során - az érzékelő által működtetett, számítógéppel segített protézis az emberi test természetes részét emulálta. Mérföldkő.
A természet és a technológia egyesülése
Az izlandiak egy csapásra élen jártak egy olyan területen, amelyet tudósok, orvosok és mérnökök bionikának neveznek. Szóalkotás, amely a görög élet és a technológia kifejezésből összeolvadt. A természeti folyamatok a bionika modelljeként szolgálnak, és az emberek megpróbálják azokat újrateremteni - akárcsak tépőzáras kötőelemekkel, tapadókorongokkal vagy helikopterekkel. A kutatókat azóta érdekli a téma, mióta Leonardo da Vinci géppel akarta utánozni a madarak repülését. De mindenekelőtt a számítógépes chip technológia fejlődése látszólag lehetővé teszi az ember és a gép házasságát, és lehetővé teszi az Össur számára, hogy az évek óta tartó kutatások eredményeit piacképes termékké alakítsa.
„Az egyes chipek és érzékelők szabványos alkatrészek. A kihívás az volt, hogyan lehet őket összekapcsolni és megfelelően programozni ”- mondja Oddsson. Az első térdben az érzékelők elsősorban a súlyváltozások révén ismerték fel, hogy mihez kell igazodniuk a protézishez. A legújabb modellben csaknem 20 szenzor szolgáltatja azokat az adatokat, amelyek alapján a chip kiszámítja, hogy viselője lábujjhegyen vagy lábgömbön áll-e, a mesterséges térdízület dőlésszöge, a környezet, amelyben viselője tartózkodik, legyen a gyaloglás és a futás gyorsabb vagy lassabb - mindent a biztonságos és természetes mozgás érdekében. Az egyetlen korlát az akkumulátor élettartama.
"A Power Knee célja a legtöbb klinikai probléma megoldása, amelyek a térd feletti amputációból származnak" - mondja Oddsson. Ez mindenekelőtt azt jelenti: mobilitás és biztonság a szinte megszokott mellékhatások nélkül, mint krónikus csípő- vagy hátfájás, kimerültség és fokozott passzivitás.
A mesterséges térd, láb vagy kar különleges és mindenekelőtt viszonylag kis piaccal találkozik, "szerencsére", ahogy Oddsson hangsúlyozza. Csak Németországban évente 60 000 amputáció történik, mondja Dagmar Gail az Amputierten-Initiative e. V. - többnyire balesetek, cukorbetegség vagy csontrák miatt. Metszés minden érintett számára, amelyből egyesek évek óta nem gyógyulnak meg. Az olyan vállalatok, mint az Össur, legalább enyhíteni szeretnének.
A nagy teljesítményű fémmaró gépek automatikusan létrehozzák azokat a meneteket és fogaskerékeket, amelyeket kézzel milliméter pontossággal kell megmunkálni - különben a teljes protézis nem fog működni. Ez olyan láb- és lábprotéziseket hoz létre, amelyekkel ismét nagy teljesítményű sport is lehetséges. Nem utolsósorban PR okokból van egy „Team Össur”, amely 15 sportolóból áll - a sprinterektől a maratonfutókig -, akik speciális protézisekkel éremre vadásznak.
Marás, lyukasztás, őrlés: protézisgyártás az Össur-ban
Helgi Sveinsson az egyikük. A csontrák 17 évvel ezelőtt ellopta az izlandi születésű gerelyhajító bal lábát. Ma a 37 éves férfi a szeptemberi Rio de Janeiro-i paralimpiára készül, emellett ügyféltanácsadó és tesztelő személy az új protéziseknél. Protetikus lába szintén egy csatlakozó rendszerhez hasonlít. A protézis tengelyének végén, amelyet a test többi részére húznak és negatív nyomással rögzítenek, van egy csavar, amellyel a viselő aktivitásától függően a megfelelő protézis csatlakozik. A versenyeknél Sveinssonnak szénből készült ívelt futósínt, a "gepárdot" kell választania - a sportegyesületek szabályzata nem engedélyezi az aktív, akkumulátorral működő protéziseket. A mindennapi életben azonban ez az első választása. Határozottan nem sajnálja a mechanikus helyett a bionikus protézist: "Olyan, mintha kerékpárról Ferrarira váltanánk".
Ennek ellenére: Minden előrelépés ellenére nem mindenki választja a Power Térdet. Mivel más protézisekben is van mikroprocesszor. Kevesebb funkcióval és aktív gépi teljesítmény nélkül. De sokkal kevesebb pénzért. Össur eddig kevesebb mint 1000 darabot adott el Power Knee-jéből Európában, még néhányat az USA-ban, a pontos számokat nem kívánja elárulni. De mindenhol az érdeklődő ügyfeleknek saját pénzzel kell hozzájárulniuk - akár 38 000 dollárig, az egészségbiztosító társaság visszatérítési részétől függően. Oddsson azt is felismerte, hogy a bionikus protézisek ezért „nagyon érdekes megoldás a lakosság egy bizonyos része számára”. Továbbá, de nem csak az ár miatt. „Természetesen mindenkinek fel akarjuk ajánlani ezeket a fejlett protéziseket, de különösen érdekesek azok az amputáltak számára, akik nagyon aktívak akarnak lenni. És ez a csoport a legnagyobb pénzügyi támogatást az egészségbiztosítóktól is megkapja. "
Az izlandi vállalat ezért értékesítésének nagy részét továbbra is szilikon burkolatokkal hozza létre a fennmaradó végtagokhoz, támogató eszközökkel és más ortopédiai termékekkel. A protézisek jó 40 százalékkal következnek, amelyeknek csak 16 százaléka származik Össur „Bionikus vonalából”. A protézisek piaca dollár százmilliókat érhet, összehasonlításképpen: az intelligens protézisek könnyűek. Még mindig. Mert az Oddsson számára egyértelmű, hogy ez a technológia valamikor általános lesz. - Olyan, mint sakkozni. A bionikus protézisekkel a tábla egy bizonyos részét nyitva akarjuk tartani a potenciál számára. ”És akkor pénzt keresnek tőlük a közeljövőben.
A bionikus kutatás az egész világon javában zajlik - a nagy egyetemek és intézetek orvostechnikusai, biomérnökei, orvosai és sebészei minden évben új eredményekről számolnak be laboratóriumaikban. Főleg az USA-ból, Stanfordtól Yale-ig az MIT-ig, de a német Fraunhofer Intézetből is. Az olyan vállalatok, mint Otto Bock, az Össur vagy a Blatchford, mint más nagy szolgáltatók tovább fejlesztik a kutatást.
Oddsson osztályának körülbelül 2 millió dollár áll rendelkezésre. Évente és minden egyes bionikus projekt esetében. Természetesen a költségek változnak, de akár 15 millió dollárral is, mondja Oddsson, az egyik ilyen intelligens protézis papírról gyártásra hozható.
2013 óta az Össur teszteli a protézisek következő generációját, amelyek lehetővé teszik a mesterséges végtag emberi irányítását. Még nem állnak készen a piacra. "Mindenekelőtt állandó és tiszta jelekre van szükségünk a testtől a külvilág felé" - mondja Oddsson. Csak így lehet összehangolni a protézis mozgását a viselő szándékaival, amelyet az ortopéd technikusok kalibrálnak. „A betegnek el kell képzelnie egy mozgást. Lábbal felfelé. Láb hátul, felfelé vagy oldalra. És a technikusok lemérték, hogy melyik jelerősség mely mozgásnak felel meg. "
A műszaki megvalósíthatóság kérdései mellett az Össur etikai szempontokat is felvet: például kinek kell hozzáférnie az összegyűjtött adatokhoz? Csak a beteg? Egészségbiztosítás? Biztosítás? Ezenkívül a hadsereget is érdekli az új protézisek előrehaladása, és milliókkal támogatja a kutatóintézeteket. Egyelőre a lehető legjobb ellátást nyújtani a sebesült katonáknak. De régóta nyílt titok, hogy a bizonytalan jövőben harci robotok váltják fel a katonákat. A disztópiák követőinek nem fogynak el az alanyok. ---