Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Varianty_innovatsionnogo_biznesa_po_soderzhaniy...doc
Скачиваний:
16
Добавлен:
22.11.2019
Размер:
612.86 Кб
Скачать
    1. Приобретение и описание новшества

Рассмотрим подробнее инновационный лазерный протез.

За последнее десятилетие Пентагон добился значительного прогресса в протезировании конечностей. И большинство из успехов родились в программах, финансируемых DARPA.

В 2009 году Пентагон продемонстрировал бионическую руку DEKA. Она соединяется с человеческим организмом через нервные узлы в подмышках, выведенные на грудь, откуда сигналы с помощью датчиков направляются в бионическую руку. Таким образом, обеспечивается исполнение обычных двигательных команд искусственной конечностью.

Большим шагом в нейроинтерфейсах является проект Modular Prosthetic Limb, в ходе которого впервые в человеческий мозг были имплантированы микрочипы, непосредственно снимающие двигательные сигналы и направляющие их в манипулятор.

Была создана программа RCI, которая должна была отшлифовать эти технологии, выбрать лучшее и устранить технологические препятствия на пути создания надежного интерфейса мозг-машина.

Ученые DARPA разделили эту проблему на пять основных технических аспектов, которые были сосредоточены на улучшении характеристик нейроинтерфейсов. Прежде всего, было необходимо продление срока службы и повышение надежности современных микрочипов-имплантатов, записывающих сигналы мозга.

Затем усовершенствование алгоритмов декодирования сигналов мозга и создание простого "языка" для связи нервной системы с машинами. Еще одно важное направление работы - тонкая настройка обратной сенсорной связи от искусственной конечности к мозгу для создания плавного, естественного движения.

В итоге команда ученых из Южного методистского университета при участии DARPA разработала уникальный интерфейс, который связывает электронную начинку протеза с нервной системой с помощью лазерного излучения и оптических проводов. Новый тип протеза в перспективе обеспечит плавные естественные движения и длительный срок службы без проблем отторжения элементов интерфейса живой тканью реципиента.

В настоящее время уже разработан совершенно новый микродатчик, представляющий собой мягкую желеобразную сферу в несколько сотен микрон в диаметре и тонкий волосок оптоволокна. Уникальная структура датчика делает его совместимым с тканями организма, в отличие от металлических имплантатов, которые повреждают тонкие ткани, изнашиваются в течение года и провоцируют отторжение. При этом одно оптическое волокно может передавать за один раз огромное количество информации и стимулировать одиночные нейроны.

Новый «лазерный» протез будет выгодно отличаться от старых, «электрических». Раньше, когда пациенту нужно было поднять чашку, мозг выдавал множество сигналов для отклонения руки на несколько градусов. Однако электрический протез с недостаточной скоростью обрабатывал эту информацию, и движение получалось гораздо более медленным, чем естественное. Это было похоже на то, как будто человек с помощью протеза поднимает не легкую чашку, а тяжелую скамейку. Естественно пользоваться таким протезом в повседневной жизни тяжело.

«Лазерные» протезы будут, обрабатывают информацию настолько быстро, что кроме сканирования сигналов, идущих от мозга, могут передавать свои сигналы на нейроны, формируя, таким образом, ощущение прикосновения к горячей поверхности чашки. Это позволит добиться естественности движения и легко обращаться с предметами, даже если они не находятся в поле зрения. Новые протезы будут представлять собой съемную конечность с набором волоконно-оптических кабелей, пристегивающихся к соответствующим оптоволокнам, соединенным с нервными клетками реципиента. Стоимость данного протеза будет примерно от 35000$.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]