Ръка, която вижда?! Чудото на чудесата вече е факт и е стъпка към голямата цел на биоинженерите – да създадат „умни” протези. Изобретението е дело на учените от Университета в Нюкясъл, Великобритания. Бионичната ръка е снабдена с 99-пикселова камера, която за секунди снима обекта пред себе си, сравнява го с базата си данни и сама посяга да го вземе. Разработката е представена в последния брой на сп. „Journal of Neural Engineering”. И вече е тествана от пациентите в болница „Фрийман” в Нюкясъл.
Защо виждащата ръка прави революция? За последните 100 години изкуствените крайници имат два големи недостатъка – бавни и непохватни са, обясняват ръководителите на проучването.
„През последния век дизайнът на протезите и материалите, от които се произвеждат, са станали по-добри, но не и механизмът им на действие”, обяснява съавторът на проекта д-р Киануш Назарпур, който преподава биоинженерство в Нюкясълския университет. „Благодарение на компютърното зрение, бионичната ръка реагира автоматично – буквално като истинска, и пациентът може да посегне и да вземе чаша или бисквита само, поглеждайки в правилната посока – без да трябва да напряга мускулите си”, уточнява преподавателят. И е доволен, че изобретението може да промени живота на милиони по света. Статистиката показва, че само в във Великобритания всяка година 600 души губят ръката си, като половината от тях са между 15 и 54 години. В САЩ пък се правят 500 000 ампутации на горен крайник ежегодно.
Протезите, които се ползват днес, се управляват от електрични импулси – ръката засича активността на съхранената част на крайника и се задвижва. „За да контролират процеса обаче, на пациентите им трябват страшно много време, концентрация и упражнения”, обяснява д-р Назарпур. Сега с колежката му и водещ автор на проучването – докторантката Хазал Хазаи, залагат на изкуствения интелект. С помощта на невронните мрежи, те
„тренират” протезата да разпознава хиляди предмети
и да я „учат” как да ги хваща. „Например показваме на компютъра пръчка”, разкрива алгоритъма г-жа Хазаи. „Но той прави не просто една снимка – а стотици. На същата пръчка, от различни ъгли, при различна светлина и фон. Така компютърът се учи как, във всяка ситуация, да посегне и вземе предмета”, уточнява Хазаи. С времето компютърът вече групира обектите, според „хватката”, която изискват. И става все по-бърз. Нещо повече – по формата и големината им, сам се ориентира как да държи предмети, които никога преди не е виждал – също като истинската ръка. „Това е гигантска стъпка към разработването на бионични крайници”, сигурна е Хазаи.
Виждащата ръка дотук е овладяла четири „хватки” – как да обгръща с длан (например чаша), как да стиска с длан и палец (например дистанционно), как да държи с три пръста и как да прави „щипка”. Всичко това се случава за милисекунди – камерата снима, праща информацията до компютъра и ръката посяга и грабва. А екипът от Нюкясъл изчислява, че протезата е 10 пъти по-бърза от стандартните. Разработката има и друго огромно предимство – евтина е. Освен това с
всяка стандартна протеза може да бъде надградена с нея
Виждащата ръка обаче е само стъпка към голямата мечта на екипа – протеза, която може да „чувства” натиск и температура, както и да изпраща информация към мозъка. По този проект екипът от Нюкясъл работи съвместно с колегите си от Лийдс, Есекс, Кийл, Саунтхемптън и „Imperial College” в Лондон. „Виждащата ръка е просто мост към следващото ниво – мислещата”, обяснява д-р Назарпур.
Тази разработка на бъдещето чака и 56-годишният Дъг Макинтош от Абърдийн, Шотландия. През 1997 г. той се изправя пред дилемата: „Ръката или живота”. Рядък вид кожен сарком принуждава лекарите да ампутират дясната му ръка. Но вместо да се предаде – пред рака и отчаянието, бащата на три деца се мобилизира и се превръща във вдъхновение за милиони хора с подобна съдба на планетата. Дъг е първият човек с ампутирана ръка, който за прави 100-часовата велообиколка на британското крайбрежие. Три пъти бяга в Лондонския маратон, а този септември ще участва и в изкачването на „Mont Ventoux”. Дъг е сред доброволците, които първи изпробват различни протези. Признава, че те далеч не се доближават до истинската ръка. Бавни и непохватни са, така че Дъг дори
предпочита в ежедневието си да използва кука
вместо тежките протези. Сега, с виждащата ръка, всичко е различно. Макинтош я определя като „лъвски скок напред”. „Това е първата истинска алтернатива за хората като мен”, откровен е Дъг. „Шансът да имаш ръка, която не просто изглежда реалистично, но и действа като истинска, е изключителен пробив. И е революция за хората с ампутации – която ще ги преобрази не просто физически, но и психически”, признава Макинтош.
Автор: Лора Симеонова
Източник: https://clinica.bg/