Искусственный орган
Cтраница 3
Вполне вероятно, что широкое использование ЭВМ, работающих в реальном масштабе времени, благодаря чему проектировщики могут активно вмешиваться в процесс свертывания данных, позволит ускорить и удешевить его настолько, что он станет столь же гибким, как и непосредственное чувственное восприятие человека. Конечно, имеется множество свидетельств - от простых опытов Галилея до сложнейших космических полетов, - что косвенными методами можно вполне успешно изучать неизвестное, однако это возможно лишь, если мы согласны мириться с ошибками, ограничениями и задержками, с которыми неизбежно связано применение таких искусственных органов чувств. [31]
Кроме информационных и технических областей применения микроэлектронной аппаратуре предстоит широкое освоение ряда новых областей. К ним относятся, в частности: здравоохранение - проведение медицинских анализов с помощью автоматических электронных анализаторов, диагностика, обработка данных по массовой диспансеризации, прогнозирование, технические средства лечения болезней ( например, камеры для проведения гипербарической оксигенации и др.), операционное оборудование ( аппараты искусственного сердца, почек и др.), искусственные органы, стимуляторы деятельности различных органов; метеорология - непрерывный автоматизированный анализ состояния атмосферы в любой географической точке земной поверхности, прогнозирование погоды, использование метеорологических данных для решения оперативных и стратегических задач в сельскохозяйственном и других видах производства. [32]
Труд советских механиков вложен и в расчет траекторий космических кораблей, и в приборы, управляющие их движением, и в те многообразные устройства и конструкции, без которых немыслимо существование нашего общества и его дальнейшее развитие. Строительство и транспорт издавна связаны с механикой, а теперь на нее опирается и технология всевозможных производственных процессов, в том числе химическая. Механику использует медицина при диагностике болезней и создании искусственных органов, основательнее опираются на механику и все больше ставят перед нею новых проблем науки о Земле. Все шире использует советская механика эксперимент со всеми возможностями, которые представляет современная техника, все больше обогащается она новыми теоретическими схемами, позволяющими путем расчета предсказывать ход различных процессов и управлять ими. Перед механикой постоянно возникают новые задачи и в ней есть немало старых, еще недостаточно исследованных и важных вопросов. Мощное развитие советской механики является убедительным доказательством жизнеспособности классической механики, плодотворности ее связей с современной физикой и техникой. [33]
Человек отличается от животного тем, что он не просто присваивает предметы природы, а преобразует ее, взаимодействует с ней. В этом взаимодействии не предметы природы, а человек является активной, деятельной стороной. Эта активность и делает человека субъектом, воздействующим с помощью своих естественных и искусственных органов на явления, вещи, процессы природы, к-рые становятся объектом его деятельности. [34]
Что же касается второго вывода, то он не так уж пессимистичен. Речь идет о замене биокатализатора в биосистеме искусственной моделью. Такая задача, конечно, невероятно трудна; она сравнима с задачей создания искусственных органов, например сердца, для организма человека. Однако любая попытка ее решения и любой даже отрицательный результат, полученный при этом, имеют несомненную познавательную ценность. [35]
Человек, получивший серьезную транспортную травму, нередко сам требует своевременного вмешательства опытного хирурга. Он понимает, что в этой области многие вопросы благодаря долголетней практике уже решены: начинают даже применять пересадку органов, используют некоторые искусственные органы ( или отдельные части их) из синтетических материалов. В противоположность этому лечение радиационных болезней - область молодая, только начинающая развиваться. Лечение организма, пораженного радиацией, сложно, и терапевтические возможности здесь пока довольно скромны. В генетическом аспекте радиация представляется прямо-таки бомбой замедленного действия малоизвестной конструкции, с неясным разрушительным действием. [36]
Таким образом, уровень квалификации робота и уровень организации среды, необходимые для эффективного взаимодействия элементов системы робот-объект-среда, неразрывно связаны между собой. Очевидно также, что функциональные свойства робота при прочих равных условиях определяются мощностью средств обработки информации ( быстродействием и объемом памяти ЭВМ) и характеристиками искусственных органов чувств. В этом направлении ведутся интересные исследования и уже получены новые результаты. [37]
Впервые на современном уровне исследований и знаний изложены вопросы биомеханики. Приведены результаты экспериментальных исследований механических свойств биологических тканей, органов и заменителей биологических тканей. Построены расчетные схемы и математические модели для анализа напряженно-деформированного состояния органов и процессов, протекающих в организме человека в норме и патологии. Рассмотрены вопросы биомеханики искусственных органов. [38]
Относительно биологической теории управления можно сделать два замечания: во-первых, эволюционный метод природы, возможно, выполняет адаптивную оптимизацию на основе довольно сложного критерия энергетических или электрических или и тех и других данных [2], а устойчивость автоматически является необходимым условием оптимальности; во-вторых, при изучении работы биологической системы управления об анатомии и динамике основных неадаптивных частей известно гораздо больше, чем об адаптивных частях. Специалисты по анализу управления к тому же настаивают на необходимости иметь количественные данные для анализа таких систем и уверены, что определение потребностей системы дает возможность резко улучшить соответствующие приборы. Кроме того, системный подход приобретает особую ценность, когда возрастает потребность в искусственных органах высокого качества и больничных системах. [39]
При подготовке врачей большое внимание уделяется теоретическому и практическому изучению многих разделов химии. Химия как основа всех биологических процессов входит в число наук, составляющих фундамент медицины. Химические методы исследования и анализа постоянно применяются в диагностике заболеваний и профилактических обследованиях. Химический синтез является основой изготовления лекарств. Разнообразные новые материалы, созданные химией в последние годы, широко используются в медицинском оборудовании и при изготовлении искусственных органов. [40]
Миллионы непосвященных восхищаются пересадками человеческого сердца. Однако многие врачи относятся к трансплантации сердца довольно скептически. Прежде всего это объясняется тем, что организм, как правило, не принимает новое сердце и вскоре отторгает его как чужеродное тело. Поэтому большинство медиков придерживается мнения, что искусственное сердце было бы для пациентов лучшим выходом, чем трансплантация чужого сердца. Искусственные сердца можно было бы изготовить практически в неограниченном количестве, и, следовательно, пациенты и кардиохирурги не зависели бы от доноров; исчезли бы также сложности морального и этического характера, которые обычно возникают при трансплантациях сердца. Отпала бы и основная проблема - иммунологическая реакция отторжения, так как организм пациента просто не мог бы отторгнуть этот искусственный орган. [41]
Но, во-первых, искусственную среду творят и в ней существуют не только прямоходящие приматы. Разумеется, у венца природы сейчас нет соперников в переустройстве планеты и мы отнесем к профессионализмам, а то и к лингвистическим курьезам такие выражения, как культура бактерий или материальная культура шимпанзе, однако развитые не-гоминидные культуры теоретически возможны. Во-вторых, к таким поискам подталкивают упомянутые антропологические открытия последних десятилетий. Есть и третья причина для поиска определений рода культура, в которых более одного вида: это техноэволюция, стремительное приближение поры искусственного, заданного преобразования биологии. До нынешнего века телесно-видовая конструкция, приобретенная человечеством на рубеже позднего палеолита, считалась неизменной. Сейчас преобразовательный порыв цивилизации перенесен с природы внешней на собственную фактуру человека. Изменения пола, создание искусственных органов, клонирование, вторжение в генетический код организма - речь идет о трансформации биологического естества, Homo sapiens a, и, возможно, о возобновлении эволюции, уснувшей 40 тыс. лет тому назад. [42]
Уже используются биосенсоры, позволяющие контролировать появление опасных метаболитов в ходе хирургической операции. Подобный контроль уровня метаболитов может стать обычным при использовании миниатюрных имплан-татов, которые могли бы немедленно исправлять ситуацию, если появляются какие-либо изменения. Точно так же, как использование силиконовых микрочипов привело к уменьшению размеров компьютеров, использование полупроводниковых органических молекул вместо силикона приведет к дальнейшему уменьшению размеров биосенсоров. Биочипы должны быть достаточно малы, чтобы их можно было имплантировать в тело человека. Тогда станут возможны такие устройства, как искусственные органы чувств и стимуляторы ритма сердца. [44]
Около 40 % мировой продукции эластомеров расходуется на очень большую палитру изделий в самых различных областях применения. Среди них лидируют технические и хирургические изделия из мягкой резины, а также резиновые подошвы, ленточные транспортеры, обувь и шланги всех видов. Возрастает число специальных областей использования каучуков. Есть много людей, у которых малоподвижный образ жизни и слишком калорийное питание роковым образом сказываются на деятельности сердца. Нередко помочь им может только сердце из реторты. Для искусственного сердца необходимы чрезвычайно прочные вещества, поскольку ему предстоит совершать в год миллионы ударов. В США сконструировано сердце, внутренние стенки которого сделаны из натурального каучука, а внешние ел ой-из полужестких полиуретановых эластомеров. Разработан даже синтетический каучук, который должен обладать совершенно такими же, как кровеносные сосуды человека, биоэлектрическими к замедляющими коагуляцию крови свойствами. Применения управляемых с помощью электроники полностью искусственных органов ( как, например, механическое сердце) следует ожидать не ранее конца 80 - х годов. [45]
Страницы: 1 2 3