Протези, які увійшли в історію людської цивілізації
Деякі тварини, такі як гекони і восьминоги вміють відрощувати втрачені кінцівки. Люди на таке не здатні, тому не дивно, що вже протягом тисяч років існують протези. Сьогодні, завдяки невгамовній фантазії винахідників, у пацієнтів з ампутованими кінцівками набагато більше можливостей, ніж коли-небудь, але в історії технології протезів є чимало цікавих фактів.
1. Єгипетський палець
Мета протеза – відновити функцію відсутньої кінцівки. Тому більшість ранніх протезів в історії замінювали руку або ногу. Як не дивно, але один з найбільш ранніх знайдених протезів служив зовсім для іншого. Це був дерев’яний великий палець віком близько 3000 років, який належав представниці знаті в Стародавньому Єгипті. Але навіщо було потрібно робити подібне? Якщо говорити про функціональність, пальці ніг корисні для таких речей, як баланс і стабільність під час ходьби, а на великий палець ноги лягає 40 відсотків ваги тіла при кожному кроці. Крім того, великий палець був необхідний, щоб правильно носити традиційні давньоєгипетські сандалі.
Тим не менш, існує ще одна версія використання подібного типу протеза: це робили суто з естетичних міркувань, а також, щоб зберегти цілісність тіла (до цього єгиптяни ставилися дуже ревно). Звичайно, сьогодні вже не можна знати напевно, навіщо жінка носила протез великого пальця, але артефакт дійсно дуже незвичайний.
2. Полководець Марк Сергій
Стародавній Рим був цивілізацією, відомої своїми численними битвами і війнами, тому цілком зрозуміло, що після боїв деяких римлян були потрібні протези. В легенди увійшли полководець Марк Сергій та його залізна права рука. Прослуживши в армії всього 2 роки, римлянин втратив праву руку. Невідомо, чи зробив він протез собі сам, але зрештою, після кількох битв Марк вже красувався залізним протезом, прикріпленим до обрубку руки. Його зробили спеціально так, щоб полководець міг тримати свій щит. Згодом Марк Сергій неодноразово демонстрував мужність і відвагу в боях, а також запам’ятався тим, що звільнив міста Кармона і Плацентия, захоплені раніше ворогами.
3. Рігведа
Єгипетський палець ноги, можливо, був одним з найбільш ранніх знайдених протезів, але «Рігведа» – найбільш ранній відомий документ, в якому згадуються протези. Написаний між 3500 і 1800 роками до н. е. в Індії, релігійний текст розповідає історію королеви воїнів Вишпали (також пишеться «Вишпала»). Зокрема, розповідається, що коли войовниця в бою втратила ногу, для неї виготовили залізну кінцівку. Відомо, що Веди містять посилання на ранні медичні та хірургічні практики. Хоча залізна нога не була докладно описана, вважається, що це перша згадка про використання протезів. Що цікаво, до цих пір ведуться суперечки про те, чи була Вишпали людиною або… конем.
4. Амбруаз Парі
Втрата кінцівки зазвичай відбувалася тільки в результаті якогось жахливого нещасного випадку або у результаті битви. Французький перукар-хірург Амбруаз Парі був піонером у вивченні ампутації як медичної процедури, яку він почав практикувати в 1529 році. Паре удосконалив хірургічні процедури для безпечного видалення кінцівок поранених солдатів, а також вперше застосував дріт і стрічка для передавлювання кровоносних судин пацієнта, щоб вони не кровоточили під час операції.
Ще однією з незвичайних в той час технік Парі була так звана «ампутація клаптя», при якій хірург зберігав шкіру і м’язи під час операції, щоб покрити отриману куксу. Парі розробив проекти протезів рук і ніг вище коліна, причому зберігся його щоденник з малюнками всіх протезів, включаючи навіть кумедний малюнок протезного носа з досить видатними штучними вусами.
5. Громадянська війна в США
Не дивно, що найбільші успіхи в розробці протезів відбулися під час війни. За оцінками, приблизно 30 000 людям була зроблена ампутація з-за бойових поранень під час громадянської війни в США (деякі стверджують, що насправді таких операцій було 50 000). Солдат Конфедерації по імені Джеймс Хангер створив «Кінцівку Хангера» після того, як став першим інвалідом Конфедерації, коли гарматне ядро влучило йому в ліву ногу під час битви. Ногу довелося ампутувати вище коліна, і солдатові видали дерев’яну кінцівку, яка незабаром виявилася неефективною. «Кінцівку Хангера» була зроблена з бондарних клепок і мала шарнірні з’єднання з металу, що робило її найдосконалішим протезом свого часу. Незабаром Хангер заснував компанію з продажу свого винаходу.
6. Дюбуа Д. Пармели
Приблизно в той же час, коли були розроблені протези Джеймса Хангера, з’явився інший винахідник, який намагався поліпшити технологію протезування. Дюбуа Д. Пармели, хімік з Нью-Йорка, був власником декількох патентів, в основному пов’язаних з використанням каучуку. Внесок Пармели в технологію протезування в основному торкався того, як штучну кінцівку кріпили до тіла. До Пармели протези кріпили до культі за допомогою ременів. На жаль, при будь-якому русі протез міг болісно тертися про куксу. Пармели винайшов всмоктуючий патрубок, в якому використовувалося атмосферний тиск. Протези такого типу виготовляли на замовлення для кожного пацієнта, щоб вони ідеально підходили по формі. Атмосферний тиск діяло як вакуум, який не давав протезу дратувати тканини ампутованої кінцівки.
7. Служба протезів і пристосувань
Перша світова війна призвела до ще більшої кількості руйнувань, оскільки з’явилася більш досконала техніка. В цей час інфекції були дуже широко поширені, тому ампутації були досить частими. Оскільки вартість виготовлених на замовлення протезів була неймовірно висока, під час війни британський уряд відкрило «Службу кінцівок» для допомоги пораненим. Це стало початком Служби протезів і пристосувань (ALAS) в Уельсі, яка існує до цих пір. Великобританія була не єдиною країною, яка фінансувала лікування ветеранів та пацієнтів з ампутованими кінцівками після воєн. Подібні послуги стали широко поширеними у багатьох розвинутих країнах протягом усього XX століття.
8. Ісідро М. Мартінес
Єгипетський палець ноги, про який йшла мова вище, прекрасно продемонстрував необхідність як форми, так і функціональності в дизайні високоякісних протезів. Проте дизайнери протезів ніг часто були зациклені на відтворенні форми відсутньої кінцівки. Хоча протез виглядав добре, ходити з новою ногою було незручно. Все змінилося, коли Ісідро М. Маринез, винахідник, у якого були ампутовані кінцівки, в 1970-х роках використовував більш абстрактний підхід. Його протези були легше і мали більш високий центр мас і розподіл ваги, що зменшувало тертя, робило ходу більш збалансованою і полегшувало ходьбу.
Хоча цей винахід було призначене тільки для пацієнтів, у яких ноги були ампутовані нижче коліна, протези Мартінеса довели, що такі пристрої можуть бути як функціональними, так і стильними, навіть якщо вони не ідеально схожі на втрачені кінцівки.
9. 3D друк
Тепер же перейдемо від дизайну і функціональності до питання виробництва протезів. Як вже говорилося раніше, протези потрібно виготовляти на замовлення для кожного пацієнта, щоб вони були зручними та безпечними під час використання. Досягнення в технології тривимірної друку підвищили ефективність, а для інженерів і лікарів вони скоротили час, що витрачається на виготовлення цих протезів. Протези можна налаштовувати, і оскільки тривимірна друк стає все більш поширеним явищем, ці пристрої можуть бути роздруковані будь-яким користувачем у будь-який час.
10. Розумні протези
Нарешті, існує концепція інтелектуальних протезів. Хоча конструкції протезів, використовуваних раніше, вражають, вони як і раніше не можуть замінити зв’язок, яку «справжня» рука або нога мали з мозком людини. Це все може змінитися з розвитком розумних протезів. Розробники шукають способи з’єднати мозок з штучним інтелектом протезі. Це виглядає так: коли людина з ампутованою кінцівкою думає взяти чашку, протез «розуміє» його бажання, оскільки мозок посилає сигнали залишилися м’язам.