Доступная киборгизация: какие технологии уже есть, чтобы быть немного киборгом

Мы уже рассказывали, какие полуфантастические варианты можно рассматривать для продления жизни. Возможно, она когда-нибудь и правда будет вечной благодаря полной киборгизации, биохакингу и оцифровке сознания. К сожалению, всё это с нынешними технологиями пока что неосуществимо, а эффективность методов, которые используют биохакеры, можно будет проверить только лет через 30-40. Остаётся ждать, что когда-нибудь учёные всё же что-то придумают. Пока разберёмся с киборгизацией. Не полной – но той, к которой обращаются люди по медицинской необходимости.

Да, частично киборгом можно стать уже сейчас. Если в вашем теле есть что-то искусственное, то браво – вы немножко киборг. Сейчас уже обычная практика — имплантировать новый сустав опорного аппарата  или полную челюсть новых зубов. Но если к таким вещам основная масса населения уже привыкла, то к бионическим протезам — пока нет.

А ведь можно заменить и глаз, и сердце. Это, правда, пока что совсем новые технологии, и их могут позволить себе единицы. С искусственным сердцем на беспроводной подзарядке на Земле вообще есть только один человек. В грудную полость ему установили полностью имплантированную систему под названием FIVAD. Это значит, что теперь из тела не торчат шнуры (если нет возможности ждать донорского сердца, то и раньше можно было поставить временный насос-замену, но не такой безопасный), а заряжаться можно через специальную жилетку.

Можно заменять и те части тела, которые кажутся не такими сложными как сердце или глаз — ноги и руки. Но пока с ними тоже много сложностей.

Ноги

По данным за 2018 год в мире каждые 20 секунд производится ампутация части ноги у больных сахарным диабетом. И это заболевание – лишь одна из причин ампутаций: ещё ведь есть травмы и случаи, когда конечности повреждены или отсутствуют с рождения.

Например, Виктория Модеста, певица и модель из Латвии, при рождении в результате врачебной ошибки получила сильный вывих левого бедра, так что нога ниже колена впоследствии сформировалась неправильно. Она решилась на ампутацию уже во взрослом возрасте. Её протезы ноги — настоящие произведения искусства. Один светится, другой состоит из кристаллов и страз, третий — чёрный шип, в четвертом — аудиоколонка.

Эти протезы разработала дизайнер Софи де Оливейра Барата. Она, кстати, делает не только экстравагантные ноги и руки, но и вполне реалистичные конечности. 

Разумеется, это не просто ради красоты. Это настоящие функциональные протезы, которые создаются при сотрудничестве с профессиональными протезистами. И теперь работа идёт над тем, чтобы протезы ног не только выполняли опорно-двигательную функцию и были красивыми, но и чтобы ощущения при их использовании были максимально естественными. Совсем недавно учёные смогли разработать протез ноги, который позволяет "чувствовать почву". Исследователи во главе с ETH Zurich установили на готовый протез ноги датчики и электроды, так что пользователи могут ощущать, как сгибается колено, и получать "обратную связь" от соприкосновения стопы с землёй.

Руки

С руками всё ещё сложнее. Сейчас есть несколько видов протезов — различие в функциональности. Протезы косметические выглядят как обычная конечность, но не функционируют (у пиратской руки-крюка и то больше функций). Представьте руку манекена, вот косметический протез -это тоже самое.

Где-то между категорий оказался протез-виноградная лоза. Но это, скорее, уникальный эксперимент на границе медицины и дизайна.

Есть тяговые протезы рук — они работают за счет движений лучезапястного или локтевого сустава. Сохранившаяся подвижная часть руки натягивает или ослабляет нити, приводящие, например, "пальцы" в действие. Такая рука может только сжиматься в кулак и разжиматься.

Следующие — механические протезы. Чтобы кисть сжималась и разжималась, его обладателю надо напрягать мышцы. Этот способ управления называется триггерным. В такие протезы встроен мотор и аккумулятор. Преимущество этих устройств в том, что без особого напряжения (если освоить управление) можно надолго и сильно сжать предмет. Но при этом функциональность всё же ограничена (опять-таки, только сжатие и разжатие).

И последний класс протезов — самый навороченный — бионические. Каждый пальчик на такой искусственной руке управляется отдельным мотором, что позволяет производить уже более сложные манипуляции с предметами (а не просто жим-жим).

У Светланы Чураковой из Архангельска руки нет с рождения. Сейчас она – обладатель одного из самых продвинутых бионических протезов рук в мире — Touch Bionics (Великобритания) с кистью i-Limb Quantum. Каждый палец может двигаться по отдельности, в сумме у протеза 42 позиции кисти и пальцев, периодически протез нужно заряжать.

Круче только протез с сенсорной чувствительностью. Такой разработали исследователи из Федеральной политехнической школы Лозанны. Ученым удалось воспроизвести чувство проприоцепции, благодаря которому человеческий мозг может мгновенно и точно определять положение конечностей во время и после движения — даже в темноте или с закрытыми глазами. Это значит, что скоро обладатели протезов смогут, наконец, перестать полагаться исключительно на визуальные сигналы и начать ощущать протез как часть тела, а не просто гаджет.

Бионические протезы делают не только за границей. Российская компания "Моторика", резидент биомедицинского кластера Фонда "Сколково", производит и тяговые протезы, и протезы с подвижными пальцами.

В 2019 году российские инженеры выпустили многофункциональный протез руки "Страдивари Мастер", который запоминает до 14 жестов. Управлять устройством и его настройками (жестами) владелец может через мобильное приложение. Сборка "Страдивари Мастер" занимает 1,5-2 месяца.

В протез по желанию можно напичкать разных полезных фич. Хочешь — просто заряжай смартфон от аккумулятора, а хочешь — встрой чип для бесконтактной оплаты. 

Детские тяговые протезы "Киби" (как и все остальные) в "Моторике" делают с учетом пожеланий заказчика: всех цветов, хоть в сердечко, хоть в звёздочку, хоть вообще перчатка Таноса.

Чтобы было понятно, насколько это направление важно в перспективе: ещё в 2015 году детям предлагали только косметические и нефункциональные протезы рук. А использование активного тягового протеза в детстве подготавливает мышцы к работе с механическим или бионическим протезом во взрослом возрасте.

Скелеты

Отдельная категория технических разработок, которые не являются протезами, но относятся к киборгизации, — экзоскелеты. 

Медицинские экзоскелеты предназначены для реабилитации пациентов, у которых в результате травм, заболеваний или операций возникли нарушения в работе нижних конечностей. Эти аппараты нужны, по сути, чтобы пациент мог хотя бы ходить.

Такими разработками занимаются и в России. Резиденты "Сколково" придумали свой собственный под названием "ЭкзоАтлет".

А ещё есть экзоскелеты военного назначения. Армейскую амуницию "Ратник" впервые показали на форуме "Армия 2018". К экзоскелету прилагаются мини-роботы и беспилотники, модуль для оценки физиологического состояния бойца и интерактивный шлем. Пока что это только прототип.

Быть киборгом дорого, но реально

Чем сложнее функционал протеза, тем выше его стоимость. Протез как у Светланы Чураковой (Touch Bionics с кистью i-Limb Quantum) стоит как однокомнатная квартира (или даже очень маленькая двухкомнатная) в ближнем Подмосковье — почти 4 миллиона рублей. Протез "Страдивари Мастер", который производится в России обойдётся дешевле — в 1,5 миллиона рублей.

Суммы очень большие, но покупку протеза (даже не только российского производства) можно компенсировать из средств Фонда социального страхования. Есть два способа – через госконтракт или компенсацию.

В первом случае сначала надо получить направление на протезирование. Но при этом нельзя выбрать самому производителя протеза, если у него нет заключённого госконтракта — надо будет идти туда, куда направят, и ставить то, что предложат. 

Во втором — протез покупается на собственные средства, которые потом  компенсирует фонд.