|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
HISTOIRE DE LA TECHNOLOGIE, TECHNOLOGIE, OBJETS AUTOUR DE NOUS
Organes humains artificiels. Histoire de l'invention et de la production
Annuaire / L'histoire de la technologie, de la technologie, des objets qui nous entourent La technologie médicale moderne vous permet de remplacer complètement ou partiellement les organes humains malades. Un stimulateur cardiaque électronique, un amplificateur de son pour les personnes souffrant de surdité, une lentille en plastique spécial - ce ne sont là que quelques exemples de l'utilisation de la technologie en médecine. Les bioprothèses alimentées par des alimentations électriques miniatures qui réagissent aux biocourants dans le corps humain sont également de plus en plus répandues.
Lors des opérations les plus complexes réalisées sur le cœur, les poumons ou les reins, une aide précieuse aux médecins est apportée par les "Appareils Circulatoires Artificiels", "Poumon Artificiel", "Cœur Artificiel", "Rein Artificiel", qui reprennent les fonctions du organes opérés, permettent pendant un certain temps de suspendre leur travail. Le "poumon artificiel" est une pompe pulsée qui délivre de l'air par portions à une fréquence de 40 à 50 fois par minute. Un piston ordinaire ne convient pas à cela: des particules du matériau de ses pièces frottantes ou d'un joint peuvent pénétrer dans le flux d'air. Ici et dans d'autres dispositifs similaires, des soufflets en métal ondulé ou en plastique sont utilisés - des soufflets. Purifié et porté à la température requise, l'air est amené directement aux bronches. La "machine cœur-poumon" est similaire. Ses tuyaux sont reliés chirurgicalement aux vaisseaux sanguins. La première tentative de remplacer la fonction du cœur par un analogue mécanique a été faite dès 1812. Cependant, jusqu'à présent, parmi les nombreux appareils fabriqués, il n'y a pas de médecins complètement satisfaisants. Les scientifiques et concepteurs nationaux ont développé un certain nombre de modèles sous le nom général de "Recherche". Il s'agit d'une prothèse ventriculaire de type sac à quatre chambres conçue pour une implantation en position orthotopique. Le modèle distingue les moitiés gauche et droite, chacune constituée d'un ventricule artificiel et d'une oreillette artificielle. Les éléments constitutifs du ventricule artificiel sont : corps, chambre de travail, valves d'entrée et de sortie. Le boîtier du ventricule est en caoutchouc de silicone par stratification. La matrice est immergée dans un polymère liquide, retirée et séchée - et ainsi de suite jusqu'à ce qu'une chair de cœur multicouche soit créée à la surface de la matrice. La chambre de travail est de forme similaire au corps. Il a été fabriqué à partir de caoutchouc latex, puis de silicone. La caractéristique de conception de la chambre de travail est une épaisseur de paroi différente, dans laquelle les sections actives et passives sont distinguées. La conception est conçue de telle sorte que même avec une tension complète des sections actives, les parois opposées de la surface de travail de la chambre ne se touchent pas, ce qui élimine les blessures des cellules sanguines. Le designer russe Alexander Drobyshev, malgré toutes les difficultés, continue de créer de nouveaux modèles Poisk modernes qui seront beaucoup moins chers que les modèles étrangers. L'un des meilleurs systèmes étrangers pour aujourd'hui "Coeur artificiel" "Novakor" coûte 400 XNUMX dollars. Avec elle, vous pouvez attendre à la maison une opération pendant une année entière. Il y a deux ventricules en plastique dans la valise "Novakor". Sur un chariot séparé, il y a un service externe : un ordinateur de contrôle, un moniteur de contrôle, qui reste dans la clinique devant les médecins. À la maison avec le patient - une alimentation électrique, des piles rechargeables remplacées et rechargées sur secteur. La tâche du patient est de suivre l'indicateur vert des lampes indiquant la charge des batteries. Les appareils "rein artificiel" fonctionnent depuis assez longtemps et sont utilisés avec succès par les médecins. En 1837, alors qu'il étudiait les processus de circulation des solutions à travers des membranes semi-perméables, T. Grecen fut le premier à utiliser et à mettre en pratique le terme "dialyse" (du grec dialisis - séparation). Mais ce n'est qu'en 1912, sur la base de cette méthode, qu'un appareil a été construit aux États-Unis, à l'aide duquel ses auteurs ont procédé à l'élimination des salicylates du sang des animaux dans une expérience. Dans l'appareil, qu'ils ont appelé "rein artificiel", des tubes de collodion ont été utilisés comme membrane semi-perméable, à travers laquelle le sang de l'animal a coulé, et à l'extérieur, ils ont été lavés avec une solution isotonique de chlorure de sodium. Cependant, le collodion utilisé par J. Abel s'est avéré être un matériau assez fragile, et plus tard d'autres auteurs ont essayé d'autres matériaux pour la dialyse, tels que les intestins d'oiseaux, la vessie natatoire de poisson, le péritoine de veau, le roseau et le papier. . Pour empêcher la coagulation du sang, l'hirudine, un polypeptide contenu dans la sécrétion des glandes salivaires d'une sangsue médicale, a été utilisée. Ces deux découvertes ont été le prototype de tous les développements ultérieurs dans le domaine du nettoyage extrarénal. Quelles que soient les améliorations dans ce domaine, le principe reste le même. Dans tous les cas, le "rein artificiel" comprend les éléments suivants: une membrane semi-perméable, d'un côté de laquelle coule le sang, et de l'autre - une solution saline. Pour prévenir la coagulation du sang, des anticoagulants sont utilisés - des substances médicinales qui réduisent la coagulation du sang. Dans ce cas, les concentrations de composés de faible poids moléculaire d'ions, d'urée, de créatinine, de glucose et d'autres substances de faible poids moléculaire sont égalisées. Avec une augmentation de la porosité de la membrane, le mouvement de substances de poids moléculaire plus élevé se produit. Si nous ajoutons à ce processus une pression hydrostatique excessive du côté du sang ou une pression négative du côté de la solution de lavage, le processus de transfert s'accompagnera du mouvement de l'eau - transfert de masse par convection. La pression osmotique peut également être utilisée pour transférer de l'eau en ajoutant des substances osmotiquement actives au dialysat. Le plus souvent, le glucose était utilisé à cette fin, moins souvent le fructose et d'autres sucres, et encore plus rarement des produits d'une autre origine chimique. Dans le même temps, en introduisant du glucose en grande quantité, on peut obtenir un effet de déshydratation vraiment prononcé, cependant, l'augmentation de la concentration de glucose dans le dialysat au-dessus de certaines valeurs n'est pas recommandée en raison de la possibilité de complications. Enfin, il est possible d'abandonner complètement la solution de rinçage de la membrane (dialysat) et d'obtenir une sortie à travers la membrane de la partie liquide du sang : eau et substances de poids moléculaire très varié. En 1925, J. Haas a effectué la première dialyse humaine et, en 1928, il a également utilisé de l'héparine, car l'utilisation à long terme de l'hirudine était associée à des effets toxiques et son effet même sur la coagulation sanguine était instable. Pour la première fois, l'héparine a été utilisée pour la dialyse en 1926 dans une expérience de H. Nehels et R. Lim. Étant donné que les matériaux énumérés ci-dessus se sont avérés peu utiles comme base pour créer des membranes semi-perméables, la recherche d'autres matériaux s'est poursuivie et, en 1938, la cellophane a été utilisée pour la première fois pour l'hémodialyse, qui est restée les années suivantes la principale matière première pour la production de membranes semi-perméables depuis longtemps. Le tout premier dispositif de "rein artificiel" adapté à une large utilisation clinique a été créé en 1943 par W. Kolff et H. Burke. Ensuite, ces appareils ont été améliorés. Dans le même temps, le développement de la pensée technique dans ce domaine a d'abord concerné, dans une plus large mesure, la modification des dialyseurs, et ce n'est que ces dernières années qu'il a commencé à affecter dans une large mesure les appareils eux-mêmes. En conséquence, deux principaux types de dialyseurs sont apparus, le soi-disant dialyseur à bobine, où des tubes de cellophane étaient utilisés, et le plan parallèle, dans lequel des membranes plates étaient utilisées. En 1960, F. Keel a conçu une version très réussie d'un dialyseur plan parallèle avec des plaques en polypropylène, et au cours de plusieurs années, ce type de dialyseur et ses modifications se sont répandus dans le monde entier, prenant une place de premier plan parmi tous les autres types. de dialyseurs. Ensuite, le processus de création d'hémodialyseurs plus performants et de simplification de la technique d'hémodialyse s'est développé dans deux directions principales : la conception du dialyseur lui-même, les dialyseurs à usage unique occupant une place prépondérante dans le temps, et l'utilisation de nouveaux matériaux comme membrane semi-perméable. . Le dialyseur est le cœur du "rein artificiel", et donc les principaux efforts des chimistes et des ingénieurs ont toujours visé à améliorer ce lien particulier dans le système complexe de l'appareil dans son ensemble. Cependant, la pensée technique n'a pas ignoré l'appareil en tant que tel. Dans les années 1960, l'idée est née d'utiliser les systèmes dits centraux, c'est-à-dire les dispositifs de "rein artificiel", dans lesquels le dialysat était préparé à partir d'un concentré - un mélange de sels dont la concentration était 30 à 34 fois supérieure à celle leur concentration dans le sang du patient. Une combinaison de dialyse "drain" et de technique de recirculation a été utilisée dans un certain nombre de machines de "rein artificiel", par exemple par la société américaine Travenol. Dans ce cas, environ 8 litres de dialysat circulaient à grande vitesse dans un récipient séparé dans lequel était placé le dialyseur et dans lequel 250 millilitres de solution fraîche étaient ajoutés toutes les minutes et la même quantité était rejetée à l'égout. Au début, la simple eau du robinet était utilisée pour l'hémodialyse, puis, en raison de sa contamination, notamment par des micro-organismes, on a essayé d'utiliser de l'eau distillée, mais cela s'est avéré très coûteux et peu efficace. Le problème a été radicalement résolu après la création de systèmes spéciaux pour la préparation de l'eau du robinet, qui comprend des filtres pour sa purification des impuretés mécaniques, du fer et de ses oxydes, du silicium et d'autres éléments, des résines échangeuses d'ions pour éliminer la dureté de l'eau et des installations du osmose dite « inverse ». Beaucoup d'efforts ont été consacrés à l'amélioration des systèmes de surveillance des dispositifs de "rein artificiel". Ainsi, en plus de surveiller en permanence la température du dialysat, ils ont commencé à surveiller en permanence à l'aide de capteurs spéciaux la composition chimique du dialysat, en se concentrant sur la conductivité électrique globale du dialysat, qui change avec une diminution de la concentration en sel et augmente avec une augmentation de celui-ci. Après cela, des capteurs de débit sélectifs pour les ions ont commencé à être utilisés dans des dispositifs de "rein artificiel", qui surveillaient en permanence la concentration en ions. L'ordinateur, quant à lui, permettait de contrôler le processus en introduisant les éléments manquants à partir de conteneurs supplémentaires, ou de modifier leur rapport en utilisant le principe de rétroaction. La valeur de l'ultrafiltration pendant la dialyse ne dépend pas seulement de la qualité de la membrane, dans tous les cas la pression transmembranaire est le facteur décisif, ainsi les capteurs de pression sont devenus largement utilisés dans les moniteurs : le degré de dilution dans le dialysat, la pression à l'entrée et sortie du dialyseur. La technologie moderne utilisant des ordinateurs permet de programmer le processus d'ultrafiltration. En quittant le dialyseur, le sang pénètre dans la veine du patient par un piège à air, ce qui permet de juger à l'œil nu de la quantité approximative de flux sanguin, de la tendance du sang à coaguler. Pour prévenir l'embolie gazeuse, ces pièges sont équipés de conduits d'air, à l'aide desquels ils régulent le niveau de sang qu'ils contiennent. Actuellement, dans de nombreux appareils, des détecteurs à ultrasons ou photoélectriques sont placés sur des pièges à air, qui bloquent automatiquement la ligne veineuse lorsque le niveau de sang dans le piège tombe en dessous d'un niveau prédéterminé. Récemment, des scientifiques ont créé des appareils qui aident les personnes qui ont perdu la vue - complètement ou partiellement. Les lunettes Miracle, par exemple, ont été développées par la société de fabrication de recherche et développement Rehabilitation sur la base de technologies qui n'étaient auparavant utilisées que dans les affaires militaires. Comme une vision nocturne, l'appareil fonctionne sur le principe de la localisation infrarouge. Les verres noirs mats des lunettes sont en réalité des plaques de plexiglas, entre lesquelles est enfermé un dispositif de repérage miniature. L'ensemble du localisateur, avec la monture de lunettes, pèse environ 50 grammes - à peu près la même chose que des lunettes ordinaires. Et ils sont sélectionnés, comme des lunettes pour voyants, strictement individuellement, pour qu'ils soient à la fois pratiques et beaux. Les "lentilles" remplissent non seulement leurs fonctions directes, mais couvrent également les défauts oculaires. Parmi les deux douzaines d'options, chacun peut choisir celle qui lui convient le mieux. L'utilisation de lunettes n'est pas difficile du tout: vous devez les mettre et allumer l'alimentation. La source d'énergie pour eux est une pile vide de la taille d'un paquet de cigarettes. Ici, dans le bloc, le générateur est également placé. Les signaux émis par celui-ci, ayant rencontré un obstacle, reviennent et sont captés par les "lentilles réceptrices". Les impulsions reçues sont amplifiées, par rapport au signal de seuil, et s'il y a un obstacle, le buzzer retentit immédiatement - plus la personne s'en approche. La plage de l'appareil peut être ajustée à l'aide de l'une des deux plages. Des travaux sur la création d'une rétine électronique sont menés avec succès par des spécialistes américains de la NASA et du Main Center de l'Université Johns Hopkins. Au début, ils ont essayé d'aider les gens qui avaient encore des restes de vision. "Pour eux, des téléviseurs ont été créés", écrivent S. Grigoriev et E. Rogov dans le journal "Young Technician", où des écrans de télévision miniatures sont installés à la place des lentilles. Cependant, pour les malvoyants, l'image est également décodée à l'aide d'un ordinateur intégré.Un tel appareil ne crée pas de miracles spéciaux et ne rend pas les aveugles, disent les experts, mais il permettra l'utilisation maximale des capacités visuelles qu'une personne a encore et facilitera l'orientation. Par exemple, s'il reste au moins une partie de la rétine à une personne, l'ordinateur "divisera" l'image de manière à ce qu'une personne puisse voir l'environnement, au moins à l'aide des zones périphériques préservées. Selon les développeurs, de tels systèmes aideront environ 2,5 millions de personnes souffrant de déficiences visuelles. Mais qu'en est-il de ceux dont la rétine est presque complètement perdue ? Pour eux, des scientifiques du centre de l'œil de Duke University (Caroline du Nord) maîtrisent l'opération d'implantation d'une rétine électronique. Des électrodes spéciales sont implantées sous la peau, qui, lorsqu'elles sont connectées aux nerfs, transmettent une image au cerveau. L'aveugle voit une image composée de points lumineux individuels, très similaire au panneau d'affichage installé dans les stades, les gares et les aéroports. L'image sur le "tableau d'affichage" est à nouveau créée par des caméras de télévision miniatures montées sur une monture de lunettes. Et, enfin, le dernier mot de la science aujourd'hui est une tentative de créer de nouveaux centres sensibles sur la rétine endommagée en utilisant les méthodes de la microtechnologie moderne. Le professeur Rost Propet et ses collègues sont maintenant engagés dans de telles opérations en Caroline du Nord. En collaboration avec des spécialistes de la NASA, ils ont créé les premiers échantillons de rétine sous-électronique, directement implantés dans l'œil. "Nos patients, bien sûr, ne pourront jamais admirer les peintures de Rembrandt, commente le professeur. Cependant, ils pourront toujours distinguer où se trouve la porte et où se trouve la fenêtre, les panneaux de signalisation et les enseignes…" Auteur : Musskiy S.A.
Une nouvelle façon de contrôler et de manipuler les signaux optiques
05.05.2024 Clavier Primium Sénèque
05.05.2024 Inauguration du plus haut observatoire astronomique du monde
04.05.2024
▪ Processeur Snapdragon 8 Gen 2 ▪ Moniteur économique 19" AccuSync AS193i IPS de NEC ▪ Interphone vidéo filaire Logitech Circle View Doorbell ▪ Bouée pour navire avec fonction brise-glace
▪ section du site Paramètres, analogues, marquage des composants radio. Sélection d'articles ▪ article de Logan Pearsall Smith. Aphorismes célèbres ▪ article Les gens sont-ils capables de sentir le regard dirigé vers eux ? Réponse détaillée ▪ article Bateau-aquarium. Transport personnel
Page principale | bibliothèque | Articles | Plan du site | Avis sur le site
www.diagramme.com.ua |
Nous recommandons des articles intéressants section 
Voir d'autres articles section 
Dernières nouvelles de la science et de la technologie, nouvelle électronique :
Toutes les langues de cette page