В новом выпуске "Дайджеста" новостей аватар-технологий от Общественного движения "Россия 2045" речь пойдет о напечатанной на 3D-принтере титановой грудной клетке для 54-летнего больного раком; об эксперименте Европейского космического агентства, в ходе которого астронавт с МКС управлял роботом, находящимся на Земле, с помощью джойстика и технологии силовой обратной связи; о китайском искусственном сердце, работающем на основе космических технологий; и роботе-еже, способном функционировать и собирать информацию в микрогравитационных средах.
Ну и главная новость о новом партнере итальянского хирурга Серджио Канаверо, который в 2017 году планирует осуществить трансплантацию головы человека. Им стал китайский хирург Жень Сяопин.
1. Титановая грудная клетка
Австралийские ученые совместно с испанскими хирургами добавили к растущему списку 3D-печатных медицинских имплантатов напечатанную на 3D-принтере титановую грудную клетку для 54-летнего больного раком. Грудная клетка имеет сложную геометрию, а значит, плоские и пластинчатые имплантаты могут со временем ослабнуть. Хирургическая команда больницы Университета Саламанки предположила, что 3D-напечатанный имплантат будет наилучшим вариантом для пациента, страдающего от саркомы грудной клетки, что требует удаления грудины и нескольких ребер.
Используя снимки КТ высокого разрешения, австралийская медицинская компания Anatomics разработала дизайн имплантата, идеально подходящего для груди пациента. Сам имплантат слой за слоем из титана на принтере Arcam, в котором применяется метод электронно-лучевой плавки, напечатали ученые Государственного объединения научных и прикладных исследований Австралии. После окончания работ искусственная грудная клетка была отправлена курьером в Испанию и имплантирована в грудь пациента. Операция прошла успешно, и пациент был выписан из больницы через 12 дней.
2. Пересадка головы
Итальянский нейрохирург Серджо Канаверо назвал будущего партнера для проведения первой в мире трансплантации головы человека. Им станет китайский хирург Жень Сяопин из Харбинского университета медицины. О китайском хирурге, экспериментирующем на мышах, мы рассказывали в одном из выпусков Дайджеста новостей аватар-технологий.
Это тот самый хирург, который успешно провел около тысячи операций по пересадке головы мышей, ему удалось увеличить срок жизни животного после трансплантации до одного дня. Что немало для столь сложной задачи, но и немного, когда речь идет о жизни человека. Однако по заявлению Канаверо "Сяопин – единственный в мире человек, который способен возглавить этот проект".
Напомним, что рассеченный спинной мозг пациента и донорского тела предполагается склеить с помощью полиэтиленгликоля, а мощные иммунодепрессанты должны уберечь новое тело от отторжения тканей. Предполагается, что первым пациентом Канаверо и Сяопина станет 30-летний россиянин из Владимира Валерий Спиридонов, который страдает от неизлечимого заболевания – спинальной мышечной атрофии.
Ранее итальянский врач говорил, что операцию можно будет провести уже в 2017 году, однако, как передает Синьхуа, Канаверо и Сяопину еще только предстоит найти финансирование и собрать международную команду врачей и медсестер для трансплантации. Предполагаемая стоимость операции около 11,5 миллиона долларов, ее длительность составит 36 часов.
3. Роботы с МКС
На днях состоялся эксперимент Европейского космического агентства, в ходе которого астронавт Андреас Могенсен, находящийся на борту Международной космической станции на высоте около 400 километров над Землей, управлял роботом на Земле с помощью джойстика и технологии силовой обратной связи.
Робот имеет две руки-манипулятора для выполнения тонкой работы, требующей высокой точности, а также камеру на голове, что дает оператору возможность видеть объект, с которым манипулирует робот. Однако гораздо важнее возможность чувствовать объект. Астронавт Могенсен управлял роботом с помощью джойстика, но при этом мог чувствовать препятствия благодаря технологии силовой обратной связи.
В ходе эксперимента астронавт в режиме реального времени направил робота в заданное место и медленно опустил металлический стержень, находившийся в руке-манипуляторе машины, в узкое отверстие на рабочей панели. Во время первой попытки стержень уперся в стенку отверстия – благодаря технологии силовой обратной связи астронавт почувствовал это и, изменив положение руки-манипулятора, справился с задачей. Такая тактильная технология имеет огромный потенциал, как в космосе, так и на земле и может быть использована везде, где люди подвергаются неоправданным рискам.
4. Китайское искусственное сердце
Пекинские ученые создали искусственное сердце, работающее на основе космических технологий. Устройство, похожее на ядро ракетной системы, уже было опробовано на подопытной овце, прожившей с ним 120 дней. Как сообщает "Жэньминь жибао", искусственное сердце третьего поколения было разработано на базе Пекинского исследовательского института точного механического и электрического оборудования.
"Исследователи обнаружили, что ядро ракетной системы – двигатель и насос – очень похоже на принцип работы "искусственного сердца". Кроме того, использование магнитных технологий для создания "искусственного сердца" поможет существенно сократить потерю крови и возможность осложнений", – отмечает издание.
Ученые организовали уже несколько десятков экспериментов с использованием нового устройства. Подопытная овца, которой имплантировали искусственное сердце, прожила с ним 120 дней. В ближайшее время ученые намерены провести биомедицинские и инженерные испытания устройства, после завершения, по меньшей мере, шести серий экспериментов на животных исследования войдут в фазу клинических испытаний.
5. Робот-еж
Ученые из Лаборатории реактивного движения NASA объединились с исследователями из Стэнфордского университета и Массачусетского технологического института, чтобы создать робота, способного функционировать и собирать информацию в микрогравитационных средах. Прототип похож на куб, покрытый шипами, которые играют роль многочисленных "ног" устройства. Робот получил название ("Еж") и может быть использован как зонд, изучающий поверхности астероидов и комет.
Робот-еж – новый тип робота, который может прыгать и кататься по поверхности без использования колес. Внутри конструкции расположена система из трех маховиков, которые можно ускорять или замедлять для преобразования углового момента в движении, что позволяет роботу прыгать, вращаться, кататься и разворачивается. В настоящее время прототип обладает восемью шипами и весит около пяти килограммов, однако специалисты считают, что финальная версия, укомплектованная всеми необходимыми инструментами, будет весить более девяти килограммов.
