1-боб. СоғЛИҚни сақлаш тизимидаги ахборот технологиялари бериш

7- маъруза. Одам танасининг сунъий азоларини яратиш ва ишлатиш жараёни, биобошқарув протезлар.
Режа:
1. Сунъий азоларнинг яратилиши
2. Биобошкарув протезларидан фойдаланиш

7.1. Сунъий аъзоларнинг яратилиши

Замонавий тиббиётда тирик тўқималарни сунъий равишда ишлаб чиқариш ҳақиқатга айланмоқда. Ушбу соҳа бўйича дунёнинг етакчи мутахассисларидан бири, Ганновер университети профессори Борис Чичков РИA Новостига лазерли биопринтинг соҳасидаги янгиликлар ҳақида сўзлаб берди.
Борис Чичковнинг таърифича, лазерли 3D биопринтинг замонавий регенератив тиббиёт йўналиши бўлиб, унинг принципи жуда оддий: ҳужайра материали лазернинг кичик зарба тўлқини ёрдамида объектга қаватма-қават узатилади. Замонавий лазерлар секундига миллион пульсни "яратишга" қодир, бу унинг жуда жуда тезкор технология эканлигини англатади.
Олим ушбу технология қандай муаммоларни ҳал қилиши мумкинлигига тўхталган. “Энг муҳими, бу инсон аъзоларини ўстиришга ва уларни трансплантация қилиш хавфини камайтиришга имкон беради. Агар тенденциялар шу суръатда давом этса, тахминан беш-ўн йил ичида биз лазерли биопринтинг технологияси билан яратилган тана аъзолари ҳақида эшитамиз”, деган у.

Бугунги кунгача лазерли биопринтинг соҳасида қандай натижаларга эришилган?

Олим мазкур саволга жавобан, эндиликда тери, юрак, буйрак, жигар учун турли хил тўқималарни босиб чиқариш мумкинлигини айтган. Унинг қўшимча қилишича, жаҳонда айни йўналишда тадқиқот олиб бораётган кўплаб илмий марказлар мавжуд. “Замонавий тиббиётнинг барча вазифаларини шифокорларнинг ўзи ҳал қила олмайди, шунинг учун биологлар, физиклар, кимёгарлар, муҳандислар биргаликда ишлашлари керак, бу муваффақият сиридир”, деган Борис Чичков.

Олимнинг аниқлик киритишича, биопринтер орқали тана аъзоларини босиб чиқаришда ҳужайра материалларидан фойдаланилади. Бу ҳужайралар тирик бўлиши ва ирсий кодга эга бўлиши лозим.
Тананинг ҳар қандай мураккабликдаги аъзосини биопринтинг ёрдамида яратиш мумкинми, деган саволга олим “ҳозирча йўқ”, деб жавоб берган. Унинг изоҳлашича, бу ишни амалга ошириш учун соҳадаги баъзи бир муаммоларни ҳал қилиш лозим. Аввало чоп этиладиган тана аъзосида қон томирларнинг тўғри тизимини яратиш керак бўлади. Ҳозирча бунинг имкони йўқ.
Борис Чичковга кўра, биопринтинг технологияси катта келажакка эга ва инсоният ҳаётини ўзгартириб юборади. “Тасаввур қилинг, сиз бориб ўзингиз учун эҳтиёт қисмларни худди машинангиз учун олгандай харид қилишингиз мумкин. Aввалига бу жуда қимматга тушади, аммо вақт ўтиши билан вазият ўзгаради. Бундан ташқари, технология мутлақо хавфсиздир”, деган олим.
7.2. Биобошкарув протезларидан фойдаланиш
Ҳаётий танадаги функциялар ва протезлар учун биотехник захира тизимлар беморнинг табиий функцияларини ва физиологик тизимларини анъанавий доирада сақлаб қолиш ёки тиклаш, шунингдек, йўқолган аъзолар ва қониқарсиз ишлайдиган органларни алмаштириш учун мўлжалланган.
Операция хоналари, интенсив терапия ва реанимация бўлимларида тизимлар сунъий юрак, сунъий ўпка ва сунъий буйракни ўз ичига олган ҳаётий танадаги функцияларни ўзгартириш учун ишлатилади. Ушбу асбоблар операция муддати давомида, операциядан кейинги даврда ва тегишли донор орган танлангунга қадар бемор танасининг органлари ва тизимларини ютади.
Сунъий ўпка - перпендикуляр насос бўлиб, у дақиқада 40-50 марта частотада ҳаво этказиб беради. Бундай қурилмаларда улар гофрировка қилинган металлдан ёки пластмассадан тайёрланган сланецлардан фойдаланадилар. Тозаланган ва муайян ҳароратга ўрнатиладиган ҳаво бронхга берилади.
Сунъий юрак тананинг этарлича қон билан таъминланиши учун иш олиб боролмагани вақтида касалнинг ўз юракининг насос функциясини вақтинча алмаштиришга имкон берадиган механик қурилма. Сунъий қалбнинг электромеканик ва электро-гидравлик версиялари ишлаб чиқилди (2.6-расм).
Қурилманинг механик қисми, электрон бошқарув блоки ва қувват манбаи тўлиқ жойлаштирилади. Ушбу қурилмалар юрак трансплантациясига муҳтож бўлган беморларда узоқ муддатли фойдаланиш учун мўлжалланган, аммо бунга қарши кўрсатмалар мавжуд.
Рис.2.6. Сунъий юрак.

Ушбу протезлар экстремиталардан нерв импульсларини юборадиган ва қабул қиладиган нерв сонларининг сақланиб қолган ҳолларида сақланади.

Кейин протез механизмларини назорат қилиш ва протезда жойлашган турли сенсорлардан маълумотларни олиш учун ушбу нерв импульсларини ишлатиш мумкин. Бу ишларни бажариш учун протезнинг ижро этувчи механизмлари ва протез сенсорларидаги сигналларни тескари конвертация қилиш учун афферент оқим учун сақланган асаб толалари орқали ўтадиган биоэлектрик сигналларни назорат қилиш сигналларига айлантириш керак. Микропросессор ушбу вазифани олдиндан қайд этилган дастурга мувофиқ биологик назорат остида протезда амалга оширади.
Протезни назорат қилиш учун иккита вариант бор: улар герибилдиримсиз ва герибилдиримсиз.
Ноаниқ протезнинг блок диаграммаси шакл. 2.7.

Рис.2.7. Фикр-мулоҳазасиз протезнинг блок диаграммаси.

Биопотенциал олиш қурилмаси (УСБП) орқали эферент нерви толалари (АНН) дан олинган сигнал биёпотанцияли кучайтиргичга, кейин эса аналог-рақамли конверторни микропросессор (МП) ёки микроконтролраторга юборади.

Микропросессорда сигнал узилган ва протезнинг ижро этувчи механизмларига (МИ) буйруқлар берилган. Бунинг учун МП чиқишидан рақамли код рақамли-аналог конвертор ёрдамида аналог сигналга айлантирилади ва қувват кучайтиргичи (ПА) ёрдамида кучайтирилади. Шундай қилиб, назорат нерв импульслари экстремия протезининг механик ҳаракатларига айланади.
Протетика ва ортопедия бўйича Халқаро Конгрессда компаниялардан бири ўз ривожланишларини намойиш этди - қўл протези, бу билан инсон мураккаб манипуляцияни амалга ошириши мумкин (2.8-расм). Қурилманинг қолган қисмида мушак импульслари ўқилганда ва протез актуаторлари учун тегишли буйруқлар билан ишлашга мослашган микроэлектрик назорат тизими мавжуд.

Ушбу протезнинг ночорлиги биологик тизимларда мавжуд бўлган тескари алоқа этишмовчилиги бўлиб, бу ҳаракатнинг этарлича аниқ эмаслигига олиб келади. Бу этишмаслиги космосдаги мавқе, ҳаракат тезлиги ва қўлланиладиган ҳаракатлар тўғрисида маълумотларга асосланган ҳолда, бўғин ҳаракатларини мувофиқлаштириш имконини берадиган герибилдиримнинг киритилиши билан қопланади.

Рис.2.8. Био назоратли қўл протези

Қурилманинг механик қисми, электрон бошқарув блоки ва қувват манбаи тўлиқ жойлаштирилади. Ушбу қурилмалар юрак трансплантациясига муҳтож бўлган беморларда узоқ муддатли фойдаланиш учун мўлжалланган, аммо бунга қарши кўрсатмалар мавжуд.

Орқага беслеме реакторида космосдаги протез ҳаракатини ва актуаторлар томонидан ишлаб чиқилган ҳаракатларни назорат қилувчи сенсорли тизим мавжуд. Ушбу маълумот МП га киради ва ҳаракатнинг белгиланган параметрлари билан таққосланади. Шундай қилиб, протезнинг ҳаракатини созлаш. Бундан ташқари, протезни объект билан ўзаро боғланиш учун қурилма орқали бошқа афферент нерв толаларига узатилиши мумкин бўлган сенсорли маълумотни идрок эта оладиган сенсорлар ёрдамида "сезиш" мумкин (2-расм, қўл билан механик интерфейсни акс эттиради). Бундай ҳолда, одам протезга қўлни
тегаётган объектни ҳис қилади.
Исроил олимлари дунёда дастлабки муваффақиятли операцияни амалга оширди, натижада сунъий протез қўл беморнинг яшайдиган нерв сонларига боғлиқ бўлиб, у нафақат протез ҳаракатларини назорат қилишни эмас, балки нарсаларга тегинишни ҳам ҳис қилиш имконини берди.
Беморга машқ қилиш учун фақат бир нечта машғулотлар керак эди, шундан кейин сунъий қўлни ўзича эгаллай бошлади.
Назорат саволлари:
1. Клиник лаборатория нима дегани?
2. Лаборатория ўлчаш тизимларининг вазифалари.
3. Лаборатория диагностика воситаларини компьютерлаштириш қандай йўналишларда?
4. Тижорий тиббий лаборатория диагностика тизими ўртасида қандай фарқ бор?
5. Инсоннинг ҳаётий органларининг биотехник алмаштириш тизимининг мақсади нима?
6. Сунъий қалин протезларнинг ишлаши ҳақида бизга хабар беринг.
7. Фикр-мулоҳаза билан протезнинг моҳияти нимада?
8. Протезсиз мулоҳазаларсиз фарқ нима?