https://frosthead.com

Bionisen kehon hullu ja jännittävä tulevaisuus

Bertolt Meyer vetää vasen käsivarsi pois ja antaa sen minulle. Se on sileä ja musta, ja kädessä on selkeä silikonikuori, kuten iPhone-kotelossa. Kumisen ihon alapuolella ovat luurangastetut robottisormit, jotka saattavat nähdä sci-fi-elokuvassa - ”viileä tekijä”, Meyer kutsuu sitä.

Tästä tarinasta

[×] SULJE

Bionisella miehellä on keinotekoinen sydän, joka kykenee pumppaamaan 2, 5 gallonaa verta verta minuutissa.

Video: Tutustu miljoonan dollarin ihmiseen

[×] SULJE

Yksi viimeisistä vaiheista bionisen miehen luomisessa on jalkojen kiinnittäminen ja saaminen asettamaan yksi jalka toisen eteen.

Video: Kuinka opettaa robotti kävelemään

[×] SULJE

Insinöörit loivat "robotin" nimeltä Bionic Man - käyttämällä proteesien raajoja ja keinotekoisia elimiä miljoonan dollarin arvosta - näyttääkseen kuinka suuri osa ihmiskehosta voidaan nyt rakentaa uudelleen metalli-, muovi- ja piireillä. (James Cheadle) Aikaisimpia tunnettuja keinotekoisia raajoja käytettiin Egyptissä noin 3000 vuotta sitten. (Kenneth Garrett / Kansallinen maantieteellinen osake) Vasta äskettäin olemme alkaneet nähdä proteiinien eksponentiaalisia edistysaskeleita, kuten sosiaalipsykologin Bertolt Meyerin käyttämä i-raajan käsi, joka voi kääntää lihassignaalit moniin kahvoihin. (Gavin Rodgers / Rex-ominaisuudet / AP-kuvat) Bioninen ihminen on 6 jalkaa 6 tuumaa pitkä ja sisältää keinotekoisen haiman, munuaisen ja pernan. (James Cheadle) Bertolt Meyer seisoo kasvotusten bionisen miehen kanssa. Meyerin kasvoja käytettiin robotin perustana. (Camera Press / James Veysey / Redux) Hugh Herr, joka menetti jalkansa jäätymiseen vuorikiipeilyssä vuonna 1982, on keksinyt useita korkean teknologian proteeseja, mukaan lukien BiOM-keinotekoinen nilkka. Hän käyttää henkilökohtaisesti kahdeksan erilaista proteesijalkaa, jotka on erityisesti suunniteltu toimintoihin, jotka sisältävät juoksemisen, uinnin ja jääkiipeilyn. (Simon Bruty / Urheilu kuvat / Getty Images)

Kuvagalleria

Asiaan liittyvä sisältö

  • Näemmekö koskaan bionisen talviolympialaisen?

Pidän käsivarsi kädessäni. "Se on aika kevyt", sanon. "Kyllä, vain pari kiloa", hän vastaa.

Yritän olla tuijottamatta kantaa missä hänen kätensä pitäisi olla. Meyer selittää proteesin raajan toiminnan. Laite pysyy imussa. Kannen silikonivaippa auttaa luomaan tiiviin tiivisteen raajan ympärille. "Sen on oltava mukava ja mukava samanaikaisesti", hän sanoo.

”Voinko koskettaa sitä?” Kysyn. "Mene eteenpäin", hän sanoo. Kuljetan kättäni tahmeaa silikonia pitkin ja se auttaa levittämään levottomuuteni - kanto voi näyttää oudolta, mutta käsivarsi tuntuu vahvalta ja terveeltä.

Meyer, 33, on hiukan rakennettu ja siinä on tummat piirteet ja ystävälliset kasvot. Hän on syntynyt Hampurissa, Saksassa ja asuu tällä hetkellä Sveitsissä. Hänellä oli vain tuuman käsivarsi vasemman kyynärpään alapuolella. Hän on käyttänyt proteesiraajaa päällä ja pois päältä 3 kuukauden ikäisenä. Ensimmäinen oli passiivinen, vain saadakseen nuoren mielensä tottumaan siihen, että vartaloon oli kiinnitetty jotain vieraita. 5-vuotiaana hän sai koukun, jota hän hallitsi valjailla olkapäidensä yli. Hän ei käyttänyt sitä paljon, ennen kuin liittyi partiolaispartioihin 12-vuotiaana. "Haittapuoli on, että se on erittäin epämiellyttävä, koska käytät aina valjaita", hän sanoo.

Tämä viimeisin iterointi on bioninen käsi, ja jokainen sormi ajaa omalla moottorillaan. Valetun kyynärvarren sisällä on kaksi elektrodia, jotka reagoivat jäljellä olevan raajan lihassignaaleihin: Signaalin lähettäminen yhdelle elektrodille avaa käden ja toiselle sulkee sen. Molempien aktivoiminen antaa Meyerin kiertää rannetta 360 astetta. ”Metafori, jota tässä käytän, on oppiminen, kuinka samanaikaisesti pysäköidä autosi”, hän sanoo avaamalla kätensä vihellä. Aluksi se on vähän hankala, mutta saat siitä riippua.

Touch Bionics, tämän mekaanisen ihmeen tekijä, kutsuu sitä i-raajaksi. Nimi edustaa enemmän kuin markkinointia. Parannetut ohjelmistot, pidempään kestävät akut ja pienemmät, energiatehokkaammat mikroprosessorit - henkilökohtaisen elektroniikan vallankumouksen ajavat tekniikat - ovat aloittaneet uuden aikakauden bionikissa. Proteiinien raajojen lisäksi, jotka ovat monipuolisempia ja käyttäjäystävällisempiä kuin koskaan ennen, tutkijat ovat kehittäneet toimivia keinotekoisia prototyyppejä, jotka voivat korvata pernan, haiman tai keuhkot. Ja kokeellinen implantti, joka johtaa aivot tietokoneeseen, pitää lupauksena antaa neliriplegikoille hallita keinotekoisia raajoja. Tällaiset bioniset ihmeet löytävät yhä enemmän tiensä elämäämme ja kehomme. Emme ole koskaan olleet niin vaihdettavia.

Tapasin Meyerin kesäpäivänä Lontoossa, 1800-luvun evästetehtaan pihalla. Meyer on Zürichin yliopiston sosiaalipsykologi, mutta hänen henkilökohtaiset kokemuksensa proteesista ovat herättäneet hänelle kiehtovuuden bionisesta tekniikasta. Hänen mukaansa erityisesti viimeisen viiden vuoden aikana on tapahtunut räjähdysmäinen innovaatio. Kun juttelimme kahvin yli, insinöörit työskentelivät uuden demonstraation lähellä olevassa rakennuksessa. Viime kuukausien aikana he olivat keränneet proteesien raajoja ja keinotekoisia elimiä ympäri maailmaa koottaviksi yhdeksi keinotekoiseksi rakenteeksi, jonka nimi on Bionic Man. Voit nähdä hätkähdyttäviä dokumentteja 20. lokakuuta Smithsonian-kanavalla.

Insinöörit suunnittelivat bionisen ihmisen mahdollistamaan useiden sen ihmisestä riippuvien osien toiminnan ilman vartaloa. Esimerkiksi, vaikka robotti on varustettu i-raajoilla, sillä ei ole hermostoa tai aivoja saadakseen ne toimimaan. Sen sijaan Bionic Mania voidaan ohjata etäyhteydellä tietokoneen ja erityisesti suunnitellun rajapintalaitteiston avulla, kun taas Bluetooth-yhteyttä voidaan käyttää i-raajojen käyttämiseen. Siitä huolimatta robotti osoittaa elävästi, kuinka suuri osa ruumiistamme voidaan korvata piireillä, muovilla ja metalleilla. Dramaattisen vaikutelman lisäämällä bionisen miehen kasvot ovat Meyerin silikoni-kopio.

Projektin toimitusjohtaja Rich Walker sanoo, että hänen tiiminsä pystyi rakentamaan yli 50 prosenttia ihmiskehosta. Bionikan edistymisen taso yllättää häntä sekä "että jopa keinoelimiin työskennelleet tutkijat", hän sanoo. Vaikka useat keinotekoiset elimet eivät vielä pysty toimimaan yhdessä yhdessä ihmiskehossa, skenaariosta on tullut riittävän realistinen, että bioetiikan tutkijat, teologit ja muut taistelevat kysymyksellä: Kuinka suuri osa ihmisestä voidaan korvata ja pitää silti ihmisenä? Monille kriteeri on se, parantaako laite potilaan kykyä suhtautua muihin ihmisiin vai häiritseekö se tätä. Esimerkiksi on laaja yksimielisyys siitä, että tekniikka, joka palauttaa aivohalvauksen uhrin motoriset toiminnot tai tarjoaa näkökyvyn sokeille, ei tee henkilöstä vähemmän ihmistä. Entä tekniikka, joka voisi jonain päivänä muuttaa aivot puoliautomaattiseksi supertietokoneeksi? Tai antaako ihmisille aisteja, jotka havaitsevat valon aallonpituudet, äänen taajuudet ja jopa energiatyypit, jotka ovat normaalisti ulottumattomissamme? Tällaisia ​​ihmisiä ei ehkä enää voida kuvata tiukasti ”ihmisiksi” riippumatta siitä, edustavatko tällaiset parannukset parannusta alkuperäiseen malliin nähden.

Nämä suuret kysymykset näyttävät kaukana, kun näin ensimmäistä kertaa insinöörejä työskentelevän bionisen miehen parissa. Se on edelleen kasvoton kokoelma kokoamattomia osia. Silti pitkälle mustalle pöydälle asetetut kädet ja jalat herättävät selvästi ihmisen muodon.
Itse Meyer puhuu tuosta laadusta kuvaileessaan i-raajaaan ensimmäisenä proteesinaan, jonka hän on käyttänyt ja jonka estetiikka vastaa tekniikkaa. Se todella tuntuu olevan osa häntä, hän sanoo.

I-raajan luonut skotlantilainen insinööri David Gow sanoo, että yksi proteesin alalla merkittävimmistä saavutuksista on ollut amputaattien tunteminen uudelleen kokonaisuudeksi, eikä hänellä enää ole häpeää nähdä olevansa keinotekoinen raaja. "Potilaat todella haluavat ravistaa ihmisten käsiä sillä", hän sanoo.

Gow, 56, on jo pitkään kiehtonut proteesien suunnittelun haasteesta. Lyhyesti työskenneltyään puolustusteollisuudessa hänestä tuli insinööri valtion tutkimussairaalassa, joka yritti kehittää sähkökäyttöistä proteesia. Hänellä oli yksi ensimmäisistä läpimurtoistaan ​​yrittäessään selvittää, kuinka suunnitella lapsille tarpeeksi pieni käsi. Sen sijaan, että käyttäisi yhtä keskusmoottoria, tavallista lähestymistapaa, hän sisällytti pienemmät moottorit peukaloon ja sormiin. Innovaatio vähensi sekä käden kokoa että tasoitti tietä nivelletyille numeroille.

Tästä modulaarisesta suunnittelusta tuli myöhemmin i-raajan perusta: Jokainen sormi saa virtansa 0, 4 tuuman moottorista, joka sammuu automaattisesti, kun anturit osoittavat, että mihin tahansa pidetään. Se ei vain estä kättä murskaamasta, esimerkiksi vaahtomukkia, vaan sallii myös erilaisten tarttumisen. Kun sormet ja peukalo lasketaan yhteen, ne luovat ”voiman otteen” suurten esineiden kuljettamiseen. Toinen kahva muodostetaan sulkemalla peukalo etusormen sivulla, jolloin käyttäjä voi pitää levyä tai (kiertää rannetta) kääntää avainta lukossa. Teknikko tai käyttäjä voi ohjelmoida i-raajan pienen tietokoneen valikossa, jossa on esiasetetut otekonfiguraatiot, joista jokaisen laukaisee erityinen lihaksen liike, joka vaatii laajoja harjoituksia ja harjoittelua oppimiseksi. Viime huhtikuussa julkaistun i-raajan viimeisin toisto etenee askeleen pidemmälle: iPhoneen ladattu sovellus antaa käyttäjille pääsyn 24 eri esiasetetun otteen valikkoon napin painalluksella.

Hugh Herrille, biofyysikolle ja insinöörille, joka on Massachusettsin teknillisen instituutin medialaboratorion biomekatroniikkaryhmän johtaja, proteesit paranevat niin nopeasti, että hän ennustaa, että vammat poistuvat suurelta osin 2000-luvun loppuun mennessä. Jos näin on, Herrille itselleen se ei ole pienessä osassa. Hän oli 17-vuotias, kun hänet kiinni lumimyrskyssä kiipetettäessä New Hampshiren Mount Washingtoniin vuonna 1982. Hänet pelastettiin kolmen ja puolen päivän kuluttua, mutta siihen mennessä paleltuminen oli ottanut veronsa, ja kirurgien piti amputoida molemmat hänen jalat polvien alapuolella. Hän päätti mennä taas kiipeilyyn vuorikiipeilyyn, mutta alkeelliset proteesijalat, joihin hän oli varustettu, pystyivät vain hitaasti kävelemään. Joten Herr suunnitteli omat jalat optimoimalla ne pitämään tasapainon vuoristoreiteillä yhtä kapea kuin sentti. Yli 30 vuotta myöhemmin hänellä on tai on hallussaan yli tusina proteesitekniikkaan liittyvää patenttia, mukaan lukien tietokoneohjattu keinotekoinen polvi, joka mukautuu automaattisesti eri kävelynopeuksiin.

Herr käyttää henkilökohtaisesti kahdeksan erityyppistä erikoisproteesijalkaa, jotka on suunniteltu toimintoihin, jotka sisältävät juoksemisen, jääkiipeilyn ja uinnin. Hänen mukaansa on erittäin vaikea suunnitella yksi proteesiraaja "suorittaa monia tehtäviä samoin kuin ihmiskeho.", Mutta hän uskoo, että "sekä kävelyä että juoksua kykenevä proteesi, joka suorittaa ihmisen jalan tasolla" on vain yhden tai kahden vuosikymmenen päässä.

***

Vanhimpia tunnettuja proteeseja käytettiin noin 3000 vuotta sitten Egyptissä, missä arkeologit ovat kaivanneet veistetyn puisen varpaan, joka on kiinnitetty nahkakappaleeseen, joka voidaan kiinnittää jalkaan. Toiminnalliset mekaaniset raajat tulivat vasta 1600-luvulla, kun ranskalainen taistelukentän kirurgi nimeltä Ambroise Paré keksi käden joustavilla sormilla, joita salvat ja jouset toimivat. Hän rakensi myös mekaanisella polvillaan olevan jalan, jonka käyttäjä voi lukita paikoilleen seisoessaan. Mutta tällaiset ennakot olivat poikkeus. Koko ihmiskunnan historian aikana raajan menettänyt henkilö todennäköisesti antautui infektioon ja kuoli. Ilman raajaa syntynyt henkilö tyypillisesti venytti.

Yhdysvalloissa sisällissoda aloitti proteesin käytön laajasti. Rikkoutuneen käden tai jalan amputoiminen oli paras tapa estää gangreenia. Kliinoformin antaminen, raajan loppuminen ja läpän ompeleminen kesti vain muutaman minuutin. Sekä pohjoinen että etelä suorittivat noin 60 000 amputaatiota, 75 prosentin eloonjäämisaste. Sodan jälkeen, kun proteesien kysyntä nousi nopeasti, hallitus astui sisään ja antoi veteraaneille rahaa uusien raajojen maksamiseksi. Myöhemmät sotat johtivat enemmän edistymistä. Ensimmäisen maailmansodan aikana 67 000 amputaatiota tapahtui pelkästään Saksassa, ja lääkärit kehittivät uusia aseita, joiden avulla veteraanit pystyivät palaamaan käsityöhön ja tehtaaseen. Toisen maailmansodan jälkeen uudet materiaalit, kuten muovit ja titaani, matkasivat keinotekoisiin raajoihin. "Löydät merkittäviä innovaatioita jokaisen sodan ja konfliktin jälkeen", Herr sanoo.

Irakin ja Afganistanin sotat eivät ole poikkeus. Vuodesta 2006 lähtien Defense Advanced Research Projects Agency on antanut noin 144 miljoonaa dollaria proteesitutkimukseen auttaakseen arviolta 1800 yhdysvaltalaista sotilasta, jotka ovat kärsineet traumaattisesta raajojen menetyksestä.

Osa sijoituksesta meni Herrin tunnetuimpaan keksintöön, bioniseen nilkkaan, joka on tarkoitettu ihmisille, jotka ovat menettäneet yhden tai molemmat jalat polvien alapuolella. BiOM-nimeltään ja Herrin yrityksen iWalk myymät (nykyään proteesiteollisuuden alueella kelluu paljon pieniä i-kirjaimia), laite - varustettu anturilla, useilla mikroprosessoreilla ja akulla - ajaa käyttäjiä eteenpäin jokaisella vaiheella auttaen amputoidut saavat takaisin kadonneen energian kävellessään. Roy Aaron, Brownin yliopiston ortopedisen kirurgian professori ja Brown / VA: n palauttavan ja regeneratiivisen lääketieteen keskuksen johtaja, sanoo, että BiOM: ta käyttävät ihmiset vertaavat sitä liikkumiseen liikkuvalle kävelytielle lentokentällä.

Herr suunnittelee tulevaisuutta, jossa proteesit, kuten BiOM, voidaan sulauttaa ihmiskehoon. Amputoitit, joiden on joskus jouduttava kestämään hankausta ja haavaumia laitteita käyttäessään, saattavat yhtenä päivänä pystyä kiinnittämään keinotekoiset raajansa suoraan luuhun titaanitankoilla.

Michael McLoughlin, Johns Hopkinsin yliopiston soveltuvan fysiikan laboratoriossa edistyneen proteesin kehittämisen johtava insinööri, haluaa myös nähdä bionisia raajoja, jotka ovat integroituneempia ihmisen kehoon. Johns Hopkins -laboratorion rakentamassa modulaarisessa proteesissa (MPL), keinotekoisissa käsivarren mekanismeissa, on 26 liitosta, joita ohjaa 17 erillistä moottoria ja "pystyy tekemään kaiken mitä normaali raaja voi tehdä", sanoo McLoughlin. Mutta MPL: n hienostuneita liikkeitä rajoittaa käytettävissä oleva tekniikan taso kehon hermostoon liittymiseen. (Se on verrattavissa huippuluokan henkilökohtaisen tietokoneen omistamiseen, joka on kytketty hitaaseen Internet-yhteyteen.) Tarvitaan tapa lisätä tiedonkulkua - mahdollisesti luomalla suora uplink itse aivoihin.

Huhtikuussa 2011 Brownin tutkijat saavuttivat juuri tämän, kun he yhdistivät robottivarren suoraan 58-vuotiaan neliperäisen poliisin Cathy Hutchinsonin mieleen, joka ei pysty liikuttamaan käsiään ja jalkojaan. Videolla kaapatut tulokset ovat hämmästyttäviä: Cathy voi poimia pullon ja nostaa sen suuhunsa juodakseen.

Tämä saavutus tehtiin mahdolliseksi, kun neurokirurgit loivat pienen reiän Cathyn kalloon ja implantoivat vauvan aspiriinikokoisen anturin hänen motoriseen aivokuoreensa, joka hallitsee kehon liikkeitä. Anturin ulkopuolella on 96 hiusohut elektrodia, jotka tunnistavat neuronien lähettämät sähkösignaalit. Kun henkilö ajattelee suorittavansa tiettyä fyysistä tehtävää - kuten nostaakseen vasenta käsiään tai tarttuakseen pulloon oikealla kädellä -, neuronit lähettävät selkeän kuvion kyseiseen liikkeeseen liittyvistä sähköisistä pulsseista. Hutchinsonin tapauksessa neurotieteilijät pyysivät häntä ensin kuvittelemaan sarjan kehon liikkeitä; Jokaisella henkisellä vaivalla hänen aivoihinsa implantoidut elektrodit ottivat hermosolujen tuottaman sähkökuvion ja välittivät sen kaapelin kautta ulkoiseen tietokoneeseen pyörätuolin lähellä. Seuraavaksi tutkijat käänsivät jokaisen kuvion tietokoneeseen kiinnitetyn robottivarren komentokoodiksi, joka antoi hänelle mahdollisuuden hallita mekaanista kättä mielensä avulla. "Koko tutkimus sisältyy videon yhdeksi kehykseksi, ja se on Cathyn hymy, kun hän laskee pullon", sanoo Brownin neurotieteilijä John Donoghue, joka johtaa tutkimusohjelmaa.

Donoghue toivoo, että tämä tutkimus antaa lopulta aivoille mahdollisuuden muodostaa suora rajapinta bionisten raajojen kanssa. Toinen tavoite on kehittää implantti, joka voi tallentaa ja siirtää tietoja langattomasti. Se poistaisi johdon, joka tällä hetkellä yhdistää aivot tietokoneeseen, mahdollistaen käyttäjän liikkuvuuden ja vähentämällä tartunnan riskiä, ​​joka johtuu ihon läpi kulkevista johdoista.

Ehkä vaikein haaste, johon tekoelinten keksijät kohtaavat, on kehon puolustusjärjestelmä. "Jos laitat jotain, koko kehon immuunijärjestelmä yrittää eristää sen", sanoo Englannin De Montfortin yliopiston farmasian professori Joan Taylor, joka kehittää keinotekoista haimaa. Hänen nerokas laite ei sisällä piirejä, paristoja tai liikkuvia osia. Sen sijaan insuliinisäiliötä säätelee ainutlaatuinen geelisuoja, jonka Taylor keksi. Kun glukoositasot nousevat, ylimääräinen glukoosi kehon kudoksissa infusoi geelin, aiheuttaen sen pehmenemisen ja vapauttamisen insuliinista. Sitten, kun glukoositasot laskevat, geeli kovettuu uudelleen vähentäen insuliinin vapautumista. Keinotekoinen haima, joka implantoidaan alimman kylkiluun ja lonkan väliin, yhdistetään kahdella ohuella katetrilla aukkoon, joka sijaitsee juuri ihon pinnan alla. Muutaman viikon välein insuliinisäiliö täytetään uudella tavalla
ruisku, joka sopii satamaan.

Haasteena on, kun Taylor testasi laitetta sioilla, eläinten immuunijärjestelmä reagoi muodostamalla adheesioiksi kutsuttu arpikudos. "Ne ovat kuin liima sisäelimiin", Taylor sanoo "aiheuttavan supistuksia, jotka voivat olla tuskallisia ja johtaa vakaviin ongelmiin." Diabetes on silti niin laajalle levinnyt ongelma - jopa 26 miljoonaa amerikkalaista kärsii - että Taylor testaa keinotekoinen haima eläimillä, joilla on silmä kohti hyljinnän ongelman ratkaisemista ennen kliinisten kokeiden aloittamista ihmisillä.

Joidenkin tekoelinten valmistajien pääongelma on veri. Kun se kohtaa jotain vieraita, se hyytyy. Se on erityinen este tehokkaan keinotekoisen keuhkon muotoilemiselle, jonka on kuljettava verta pienten synteettisten putkien läpi. Taylor ja muut tutkijat ovat yhdessä biomateriaalien asiantuntijoiden ja kirurgien kanssa, jotka kehittävät uusia pinnoitteita ja tekniikoita parantaakseen kehon omaksumista vieraita materiaaleja. "Uskon, että enemmän kokemusta ja asiantuntija-apua käyttämällä se voidaan tehdä", hän sanoo. Mutta ennen kuin Taylor voi jatkaa tutkimustaan, hän sanoo, että hänen on löydettävä kumppani lisää rahoitusta varten.

Ja yksityisiltä sijoittajilta voi olla vaikea tulla, koska keksinnölle kannattavien teknologisten läpimurtojen saavuttaminen voi viedä vuosia. SynCardia Systems, arizonan yritys, joka valmistaa keinotekoisen sydämen laitteen, joka pystyy pumppaamaan jopa 2, 5 gallonaa verta verta minuutissa, perustettiin vuonna 2001, mutta se ei ollut mustassa tilassa ennen vuotta 2011. Se kehitti äskettäin kannettavan akkukäyttöisen kompressorin, joka painaa vain 13, 5 kiloa, jonka avulla potilas voi poistua sairaalan rajoilta. FDA on hyväksynyt SynCardia Total Artificial Heart -taudin potilaille, joilla on loppuvaiheen biventrikulaarinen vajaatoiminta ja jotka odottavat sydämensiirtoa.

Bionisten käsivarsien ja jalkojen päättäjät taistelevat myös ylämäkeen kohdistuvassa taloudellisessa taistelussa. "Sinulla on huippuluokan tuote, jolla on pienet markkinat, ja se tekee siitä haastavan", sanoo McLoughlin. ”Tämä ei ole kuin sijoittaminen Facebookiin tai Googleen; et aio ansaita miljardeja investoimalla proteesien raajoihin. ”Sillä välin, valtion edistyneelle proteesille antava raha voi tiukentua tulevina vuosina. "Kun sotat tuhoutuvat, tällaisen tutkimuksen rahoitus vähenee", ortopedinen kirurgi Roy Aaron ennustaa.

Sitten kustannukset proteesin raajan tai keinotekoisen elimen ostamisesta. Äskettäisessä Worcesterin ammattikorkeakoulun julkaisemassa tutkimuksessa todettiin, että robotti yläraajojen proteesit maksoi 20 000–120 000 dollaria. Vaikka jotkut yksityiset vakuutusyhtiöt kattavat 50–80 prosenttia maksusta, toisilla on maksukorkeja tai ne kattavat vain yhden laitteen potilaan elinaikana. Vakuutusyhtiöiden tiedetään myös kysyvän, ovatko edistyneimmät proteesit ”lääketieteellisesti välttämättömiä”.

Herr uskoo, että vakuutusyhtiöiden on pohdittava radikaalisti kustannus-hyötyanalyysejään. Hänen mukaansa viimeisimmät bioniset proteesit ovat yksikköä kohti kalliimpia kuin vähemmän monimutkaiset laitteet, mutta ne vähentävät terveydenhuollon maksuja potilaan koko eliniän ajan. "Kun jalka-amputoidut käyttävät matalan teknologian proteeseja, he kehittävät nivelolosuhteita, polvi-niveltulehduksia, lonkkatulehduksia ja käyttävät jatkuvaa kipulääkettä", Herr sanoo. "He eivät käy niin paljon, koska kävely on vaikeaa, ja se johtaa sydän- ja verisuonisairauksiin ja liikalihavuuteen."

Muut suuntaukset kuitenkin viittaavat siihen, että keinotekoisten raajojen ja elinten parannukset voivat jatkaa ja tulla edullisemmiksi. Kehittyneessä maailmassa ihmiset elävät pidempään kuin koskaan, ja he kohtaavat yhä enemmän yhden tai toisen ruumiinosan epäonnistumisia. Alin raajojen amputaation tärkein syy Yhdysvalloissa ei ole sota, vaan diabetes, joka sen myöhemmissä vaiheissa - etenkin vanhusten keskuudessa - voi estää verenkiertoa raajoissa. Lisäksi Donoghue uskoo, että aivo-proteesiliitäntää, jota hän työskentelee, voisivat käyttää aivohalvauspotilaat ja neurodegeneratiivisia sairauksia kärsivät ihmiset auttaakseen palauttamaan jonkin verran normaalia elämäänsä. "Emme ole vielä siellä", Donoghue myöntää ja lisää: "Tulee aika, jolloin henkilöllä on aivohalvaus ja jos emme pysty korjaamaan sitä biologisesti, on mahdollisuus hankkia tekniikka, joka kiinnittää heidän aivonsa uudelleen. .”

Suurin osa näistä tekniikoista on vielä vuosien päässä, mutta jos joku hyötyy siitä, se on Patrick Kane, puhelias 15-vuotias, jolla on paksu lasit ja vihaiset vaaleat hiukset. Pian syntymän jälkeen hänestä kärsi massiivinen infektio, joka pakotti lääkärit poistamaan vasemman kätensä ja osan oikeasta jalastaan ​​polven alapuolelle. Kane on yksi nuorimmista henkilöistä, joille on asennettu i-raajaproteesi, sellainen kuin Meyer minulle osoitti.

Asia, jonka Kane pitää eniten, on tapa, jolla se saa hänet tuntemaan. ”Ennen saamaani ilme oli” Voi, mitä hänelle tapahtui? Huono hänelle, "eräänlainen asia", hän sanoo istuessamme Lontoon kahvilassa. "Nyt se on" ooh? Mikä tuo on? Se on hienoa! '”Kuten lyönnillä, seuraavan pöydän äärellä oleva iäkäs mies soi:” Minun on sanottava sinulle jotain, se näyttää upealta. Se on kuin Batman-käsivarsi! ”Kane esittelee miehen mielenosoituksen. Tällainen tekniikka merkitsee muutosta tapaan, jolla ihmiset näkevät hänet, samoin kuin sen muuttamista, mitä hän voi tehdä.

Kysyn Kaneelta eräistä kauaskantoisista edistyksistä, jotka saattavat olla hänelle käytettävissä tulevina vuosikymmeninä. Haluatko hän raajan, joka oli kiinnitetty hänen luustoonsa? Ei oikeastaan. "Pidän siitä ajatuksesta, että voin ottaa sen pois ja olla taas minä", hän sanoo. Entä proteesivarsi, joka voisi olla suoraan yhteydessä hänen aivoihinsa? "Minusta se olisi erittäin mielenkiintoista", hän sanoo. Mutta hän olisi huolissaan siitä, että jokin menee pieleen.

Sen mukaan, mitä seuraavaksi tapahtuu, Kanen tulevaisuus voi olla täynnä teknisiä ihmeitä - uusia käsiä ja jalkoja, jotka tuovat hänet lähemmäksi ns. Työkykyisen ihmisen kykyjä tai jopa niiden ulkopuolelle. Tai eteneminen ei ehkä ole niin nopeaa. Kun katson hänen tikkaavan tien toisella puolella bussipysäkkiä, minusta tuntuu, että hän on kunnossa kummallakin tavalla.

Bionisen kehon hullu ja jännittävä tulevaisuus