Лонгриды

Рук больше, чем ног: какими бывают современные протезы и кто производит их в России и в мире

Лонгриды
Анастасия Жигач
Анастасия Жигач

Журналист

Татьяна Петрущенкова

Каждую минуту в мире кому-то ампутируют ногу или руку. Но далеко не все пациенты впоследствии становятся киборгами: так и в шутку, и всерьез сегодня называют людей с протезами вместо конечностей.

Rusbase разобрался, какими бывают современные протезы, кто их производит, сколько они стоят и во что превратятся в будущем.

Рук больше, чем ног: какими бывают современные протезы и кто производит их в России и в мире
  1. Какие бывают протезы
  2. Материалы современных протезов
  3. История протезирования
  4. Современные технологии протезирования
  5. Когда ставить протез и как долго к нему привыкать
  6. Протезы рук
  7. Протезы ног
  8. Бионические протезы
  9. Цена протезов
  10. Как технологии протезирования улучшают качество жизни
  11. Будущее протезирования

 

Какие бывают протезы

Современные технологии протезирования позволяют воссоздать отсутствующие конечности как целиком, так и частично. Коленные шарниры, искусственные пальцы, локтевой сустав, бедро, плечо — это неполный перечень протезов, доступных на российском рынке. Человечество научилось делать межпозвоночные диски и даже глазные протезы, которые частично восстанавливают утраченное зрение.

Конечно, чаще всего рядовой человек сталкивается с зубным протезированием: именно эти технологии получили самое широкое распространение. Однако сегодня мы остановимся на даже более важных протезах — для рук и ног.

Все виды протезов можно условно разделить на две группы:

  1. Косметические. Самые простые протезы, нужны, чтобы визуально скрыть физический недостаток. 
  2. Функциональные. Их задача — восстановить утраченный функционал.
Функциональные протезы делятся еще на три вида: тяговые, рабочие и бионические. Они отличаются принципом работы, материалами, из которых производятся, ценой и временем, которое требуется организму, чтобы к ним адаптироваться.
  1. Бионические (они же биоэлектрические) оснащены сенсорными датчиками, электрическими двигателями и аккумуляторными батареями.
  2. Рабочие протезы, наоборот, максимально не похожи на человеческие конечности и имеют множество насадок самой разной формы: крюк, зажим и так далее. Они нужны для того, что делать работу — дома или за его пределами — или заниматься спортом с высокими нагрузками.
  3. В тяговых (механических) протезах электроники нет, движение осуществляется за счет пружин и тросов. Это менее функциональные, но более дешевые по сравнению с бионическими протезы.

 

Материалы современных протезов

Обычно протезы состоят из культеприемной гильзы и каркаса, поверх которого может быть натянута оболочка. «Гильза — один из наиболее важных индивидуальных модулей протеза, она соединяет усеченную конечность с механическими частями и воспринимает основные статические и динамические нагрузки в системе “человек-протез”»,  — отмечает Владимир Нелюб, директор МИЦ «Композиты России» МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Комплектующие и материалы для разных видов протезов тоже нужны разные. 

  • Косметические протезы производятся из силикона, что позволяет, например, искусственным рукам выглядеть максимально по-настоящему: на них, по желанию заказчика, наносятся родинки, вены и веснушки. Можно даже красить ногти: выглядят они довольно реалистично. 
  • Бионические протезы тоже могут иметь силиконовую оболочку, но чаще всего каркас из высокопрочных материалов не скрывают, подчеркивая стильный дизайн и супер-начинку искусственных рук последнего поколения: моторы, аккумуляторы и датчики. Чтобы протез был легким и прочным, в ход идет углеродное волокно.  

«Использование углепластика в протезах открывает массу возможностей как для техников, создающих их, так и для людей, которые будут их использовать в повседневной жизни. Такие протезы более надежны, долговечны, а главное, намного удобнее для пациентов. Они обеспечивают ту же силу отталкивания от земли, что человеческие мышцы и сухожилия.

Протезы из углепластика легкие и могут быть выполнены в различных вариациях, например, с пружинами из углеродного волокна, с длинными композитными дугами. Специальные датчики могут измерять мощность, положение стопы, регулировать угол ее наклона, жесткость протеза и уровень амортизации», — отмечает Владимир Нелюб.

Для изготовления гильз, которые плотно соприкасаются с культей, используются термопластик, силикон, литьевые смолы, полимеры, в некоторых случаях дерево. Тип крепления и материал гильзы выбирается индивидуально, зависит от высоты ампутации, состояния мягких тканей, наличия шрамов, рубцов, пересадки кожи. При среднестатистической культе можно использовать любой тип крепления, рассказывает Степан Головин, первый заместитель генерального директора ортопедического центра «Ортокосмос». Но тонкостей довольно много.

«Если человек часто сидит в машине или летает в самолете, должно быть такое крепление, которое можно незаметно для окружающих отстегнуть и пристегнуть обратно при любой форме одежды. Сидеть в протезе в согнутом положении несколько часов очень сложно».
Степан Головин, первый заместитель генерального директора ортопедического центра «Ортокосмос»

«Важно уточнить, что по требованиям РФ материалы для протеза должны выдерживать 3 года эксплуатации у взрослого человека, то есть сейчас металлические части в производстве незаменимы», — подчеркивает Наталья Иванюк, генеральный директор «Бионик Натали». Компания производит бионические протезы на базе нейронной сети Bi-oN.

Производители используют различные технологии производства, балансируя между себестоимостью, надежностью протеза и его конечной массой.

«В качестве конструкционных материалов используются металлы для несущих и нагруженных деталей, а также пластики для всех остальных. В последние годы набирает популярность использование аддитивных технологий как при изготовлении нескольких отдельных узлов (преобладает сплавление металлических порошков), так и при изготовлении основной номенклатуры деталей (тут уже чаще используется селективное лазерное спекание пластика)», — объясняет Павел Лавриков, технический директор «Клайбер Бионикс». Компания производит бионические протезы рук, в том числе Kleiber Solo.

 


Фото: Kleiber bionics

 

История протезов: от египтян до киборгов

Все знают истории про пиратов с деревянными ногами-подпорками ниже колена. Казалось бы, вот он — первый протез в истории человечеств. На самом деле протезы появились значительно раньше: их носили еще пять тысяч лет назад в Древнем Египте. Протезы крепились к телу кожаными ремнями и были выполнены из дерева. Известны минимум две находки: искусственная правая рука и большой палец правой ноги.

Долгое время протезы никак не восполняли утраченные человеком функции, они только имитировали ампутированную конечность, выполняли декоративную задачу.

  • В XVI веке появился первый функциональный протез кисти и предплечья. Его носил немецкий рыцарь Гец фон Берлихиген. Интересно, что железный протез позволял удерживать и тяжелый меч, и почти невесомое перо для письма. Примерно тогда же появился первый протез носа, он был выполнен из меди. Его носил Тихо Браге, астроном из Голландии.
  • Первый механический протез в России придумал инженер Иван Кулибин. Это была нога для участника Русско-Турецкой войны, которую Кулибин собрал в 1791 году, однако в серийное производство она не попала.
  • В XIX веке в российские протезы стали встраивать дополнительные приспособления, например, для работы. Известно, что в Петербурге в 1880-ые годы инвалиды не только начали получать протезы с встроенными рабочими инструментами, но и сами обучались производить их. Одна из первых мастерских по протезированию заработала при Мариинском приюте для увечных воинов.
  • В 1919 году на базе приюта появился Петроградский институт протезирования, с которым плотно связано имя главного изобретателя отечественных протезов, врача-ортопеда Германа Альбрехта. Это он придумал первые отечественные функциональные протезы рук.
  • В XX веке человечество уже научилось создавать протезы в промышленном масштабе, однако удобными и функциональными они стали только в XXI веке. Развитие медицины, нейрофизиологии и микроэлектроники привело к появлению протезов, управлять которыми можно с помощью нервных импульсов. 

Первый бионический протез ноги появился в Исландии. Его разработали специалисты компании Ossur. Автором первой бионической руки, доступной широкой общественности, стала компания Touch Bionics (Великобритания). Ее потом, кстати, купили исландцы. 

Считается, что отечественную бионическую руку на российский рынок впервые выпустила в 2017 году компания «Моторика». «Это не совсем так, — уточняет ее основатель Илья Чех. — Раньше нас бионические протезы начала делать и продавать компания “Галатея”, но сейчас не видно, чтобы их продукт как-то развивался». Первые эксперименты по созданию прототипов бионических рук в СССР велись еще в 1950-ые годы. 

Впрочем, первую бионическую руку в современном понимании этого термина создали только в 1993 году. Ее носил шотландец Джон Кэмпбэлл. Протез создали пять инженеров из Великобритании, он состоял из двигателей, шестеренок, микрочипов и схем, мог поворачиваться в запястье, сгибаться в локте и вращаться в плече. Секрет управления этой рукой крылся, как ни странно, в кепке, которую носил Джон. Расположенные в ней микродатчики регистрировали импульсы мозга и посылали их в искусственную конечность.

 


Протезы Motorica, фото с сайта компании

 

Современные технологии протезирования

Известными производителями бионических протезов в мире сейчас являются Ossur (Исландия), Ottobock (Германия), Vincent Systems (Германия), Taska (Новая Зеландия), Steeper (Великобритания). На российском рынке основные игроки — MaxBionic, «Орто-Космос», «Сколиолоджик», «Моторика». Степан Головин, первый заместитель генерального директора компании «Ортокосмос», добавляет в этот ряд компанию Metiz и уточняет, что на мировом рынке, по большому счету, есть только два основных конкурента: Ossur и Ottobock.

«Больше всего сильных игроков в Европе (OpenBionics, Hy5, Glaze Prosthetics) и Северной Америке, там преобладают местные производства утилитарных протезов для спорта и крюков»., — говорит Илья Чех, основатель компании Motorica.

Местные производители часто покупают комплектующие за рубежом, дорабатывают их на месте, собирая протез под конкретного заказчика. Интересно, что на российском рынке производителей протезов для рук больше, чем производителей протезов для ног. Эксперты объясняют это высокой себестоимостью производства и тестирования.



Антон Круглов, руководитель отдела протезирования верхних конечностей и новейших разработок протезно-ортопедического центра «Сколиолоджик»

«Новые игроки на российском рынке будут постоянно появляться. Они будут считать, что могут сделать в 10 раз дешевле и при этом так же хорошо. Но я пока им не верю. Самый важный фактор, который мешает развитию этого рынка, — это уровень компетенции и образованности. Для того, чтобы шел рост именно в этой отрасли, не хватает специализированного обучения по направлению протезирования конечностей. У нас сейчас есть медицинское образование без технической составляющей и техническое образование без медицинской составляющей. В лучшем случае врач и техник объединяются в команду и идут к общей цели». 

 

Когда ставить протез и сколько к нему привыкать

Золотым окном первичного протезирования считаются первые 60 дней после ампутации. Задержка сильно влияет на конечный результат: пациент теряет двигательный стереотип, а культя — чувствительность. Впрочем, результат зависит и от того, как много усилий он приложил к тому, чтобы научиться пользоваться протезом.

При ампутации голени и бедра обучение ходьбе в среднем занимает 2-4 недели. «Фаза переживания своей ампутации тоже очень сильно влияет на то, как человек приспосабливается к новой реальности в своем новом теле. Например, к протезу пальца человек привыкнет за 10 минут, а к протезу на вычленение в тазобедренном суставе в сочетании с протезом голени может привыкать годами. И так и не привыкнуть, выбрав инвалидную коляску», — говорит Антон Круглов.

«В среднем на создание протеза уходит 2 недели, но его можно сделать и за три дня, и за несколько недель, и за несколько месяцев. Все зависит от сложности протеза, культи, состояния пациента и наличия комплектующих», — рассказывает Степан Головин, первый заместитель генерального директора компании «Ортокосмос». Пока изготавливается функциональный протез руки, пациент часто ходит с косметическим.

Если говорить про массовое протезирование, человек из России может получить то, что получают среднестатистические пациенты во всем мире в развитых странах, рассказывает Круглов. Пожалуй, Россия отстает только в доле высокотехнологичных изделий. Их у нас меньше, чем, например, в США. Но качество сопоставимо с качеством аналогов из Европы и США, потому что полуфабрикаты для всех одинаковые.

«Например, Ossur продает свои высокотехнологичные модули нижних конечностей как в США, так и в Европу, и в РФ. Ottobock свои микропроцессорные коленки поставляет как для РФ, так и для Израиля. Поэтому протезы будут примерно одинаковыми», — добавляет Антон Круглов.

Несмотря на бюрократические сложности, протезы можно получить бесплатно от государства. Для этого инвалид должен оформить ИПР (индивидуальную программу реабилитации). Получить можно рабочие, бытовые и плавательные протезы, а вот оформить продвинутые спортивные, например, вряд ли удастся.



 Степан Головин, первый заместитель генерального директора компании «Ортокосмос»

«Государством определены сроки пользования протезами. Для протезов ног это два года, влагостойкие протезы ног для купания выдаются на три. Для рук — тоже два-три года в зависимости от типа протеза. Но сами протезы могут служить намного дольше, все зависит от уровня активности человека. У нас, например, есть люди, кто ходит с протезами по пять и семь лет. Три года — вообще легко. Они делают ремонт расходников, например, меняют внешнюю косметическую оболочку или внутренний силиконовый чехол, и используют протез дальше».

Обычно производитель дает два года гарантии на комплектующие, после за ремонт и замену деталей уже надо платить. Или делать новый протез.

 

Рук больше, чем ног

По данным «Моторики», в мире требуется около 35 млн протезов верхних конечностей и в шесть раз больше протезов для ног. К 2022 году глобальный рынок изделий только для замены тазобедренных и коленных суставов может составить $16,7 млрд, подсчитали эксперты WinterGreen Research.

Между тем, производителей искусственных ног в мире значительно меньше, чем рук. В России та же ситуация. Из отечественных компаний на слуху одна — Metiz. Она разрабатывает метизы для протезов ног, работает в коллаборации с Оssur, производит свои коленные модули и стопы. 


Фото: Metiz

 

«Почему большинство выбирает разработку рук? Потому что это круто, модно, на этом можно классно пиариться. Уровень ответственности в протезировании ног гораздо выше: при плохом колене или стопе пациент просто упадет, здесь жизненно необходима настоящая апробация. Производители это понимают, боятся, не хотят заниматься: нужен совсем другой уровень испытаний, — говорит Антон Круглов. — Ярких заявлений много: "А я сейчас вместо кисти за 5 млн рублей разработаю такую же кисть за 500 тысяч!"

Есть российская компания по протезированию рук, которая на рынке позиционирует себя как производитель самых доступных протезов, но их полуфабрикат стоит дороже, чем немецкий. При этом с немецким полуфабрикатом в течение пяти лет никаких проблем нет, а кисти этой компании медленнее, шумнее, не держат заряд. Так что пока в России с новыми разработками большие сложности».

Протезы рук принято классифицировать по уровню ампутации: кисти, запястья, предплечья, вычленение локтевого или плечевого сустава.

  • Активные тяговые протезы рук дают возможность своему хозяину делать сотню разных операций, в том числе писать, захватывать разные предметы, зажигать спичку о коробок.  Принцип их работы прост, поэтому такие протезы устанавливаются уже двухлетним детям. Их главный минус в том, что при слабом развитии локтевого или лучезапястного сустава управлять тяговым протезом довольно трудно, что напрямую влияет, например, на силу хвата. Она может быть слишком слабой. Если у носителя протеза такой проблемы нет, то он быстро учится контролировать свое усилие.
  • В бионических руках другая история: не все модели позволяют управлять силой хвата так, чтобы при рукопожатии, например, не сломать собеседнику руку. Принцип работы этих протезов такой: нервные окончания, ответственные за управление рукой или ногой, посылают сигналы, которые ловят электронные датчики протеза. Работает это примерно так: человек думает о том, чтобы пошевелить рукой, двигательная мышца принимает сигнал от мозга, а сигнал от двигательной мышцы уже принимают электроды. Они направляют импульс дальше к нужной части протеза. В итоге конечность шевелится. 

Передовые модели можно настраивать под себя, используя мобильное приложение. На такой «диалог» с хозяином способны, например, руки i-Limb. Они же умеют менять доступные в программе хваты с помощью жестов: хочешь взять трубочку для сока? Сделай нужный жест, и рука включит нужный хват. Но даже самые продвинутые бионические руки не могут восполнить все микродвижения и хваты, на которые способна «живая» рука. 

Хорошо известные на рынке протезы рук — это I-limb Quantum от Ossur, Taska hand и рука Michelangelo от Ottobock.



Антон Круглов, руководитель отдела протезирования верхних конечностей и новейших разработок протезно-ортопедического центра «Сколиолоджик»

«Протезирование массовое и научно-исследовательское — две разные категории. Если говорить об исследовательской части, то, пожалуй, самый классный протез руки, самый технологичный, функциональный – это LUKE arm (рука Люка в честь «Звёздных войн»), делает его компания Mobius Bionics. Она относится к американскому военному агентству DEKA.

Это агентство ведет много разработок в плане бионических протезов. Они сделали верхнюю конечность, у которой есть все степени электрической подвижности, то есть рука актива в плечевом суставе, в локтевом, в лучезапястном, есть многофункциональная кисть. Все это управляется датчиками-джойстиками на стопах. Монтируются датчики на обувь. Это самое классное, что я видел из протезов рук. Но массово такие протезы не производят».

 


Luke Arm, фото Mobius Bionics

 

Протезы ног

Современное протезирование ног позволяет поставить протез стопы, части ноги ниже или выше колена, всю ногу – по бедро или вместе с ним. У каждого из них свои особенности, те же стопы, например, бывают шарнирные и бесшарнирные, с гидравлической системой управления щиколоткой и без. 

Самые известные зарубежные производители протезов для ног: Ossur, Ottobock, College park, Fillauer и Freedom innovation. В компании «Орто-Космос» отмечают, что на российском рынке можно найти Ossur, Ottobock, комплектующие Freedom innovation и Nabtesco. 

При выборе протеза ноги учитывается вес, рост, возраст, уровень активности и физических нагрузок пациента, наличие и отсутствие осложнений и патологий. Чтобы научиться управлять искусственной ногой, можно пойти в школу ходьбы на протезе, в России такая есть, например, у компании Ottobock. Подобные занятия помогают достичь уверенности в движениях и привыкнуть к новой походке.

Долгое время довольно распространенной проблемой у тех, кто ходил на искусственных ногах, была необходимость делать микродвижение бедром вверх при каждом новом шаге, чтобы не цеплять носком протеза дорогу. Разработчики смогли исправить это и, например, научили Symbionic Leg (производство Ossur) вовремя поднимать носок. Сейчас умные протезы даже умеют считывать характер грунта, по которому идет человек, и угол поверхности, чтобы максимально адаптировать все движения. 

 

Бионические протезы

«Купить бионические протезы несложно, их тоже можно получить за счет государства. Сложностей в использовании практически никаких, главное — желание пользоваться. Если говорить про сложности обслуживания, это логистика и наличие подменных рук и ног», — говорит Тимур Сайфутдинов, сооснователь MaxBionic. Узнать, кто делает киборгов в России и сколько средств нужно, чтобы зайти на этот рынок, можно здесь. 

В зависимости от типа протезов, аккумуляторы для подзаряда либо снимаются и заряжаются отдельно, либо не снимаются, в этом случае нужно отсоединить протез и зарядить его вместе с рукой или ногой. В среднем на зарядку аккумуляторов надо потратить пять часов, заряда хватает минимум на один день, максимум – на три. Это зависит от того, как часто человек пользуется протезом и как давно он выпущен. В среднем бионический протез ломается раз в полгода-год.

Бионические протезы сильно облегчают жизнь человеку. Но, по некоторым данным, могут служить источником новых проблем со здоровьем – «Популярная механика» пишет, что у 70% инвалидов с протезами врачи наблюдают осложнения в позвоночнике и суставах, потому что протез нарушает осанку и положение тела при ходьбе.


Читайте по теме: Бионические протезы: кто создаёт киборгов в России?


 

Цена протезов

«Цена протеза складывается из себестоимости материалов, научных разработок, сборки и производства механической и электронной части, обслуживания, а также маржи. И, конечно, на цену влияет уровень ампутации. — говорит Наталья Иванюк, генеральный директор «Бионик Натали». — Наш протез для кисти на российском рынке стоит 600 тысяч рублей».

По словам Павла Лаврикова, технического директора «Клайбер Бионикс», самым дорогим протезом руки является многосхватный VincentEvolution от Vincent Systems,  его конечная стоимость достигает 6 млн рублей. Популярная у ампутантов кисть «Микеланджело» производства Ottobock обойдется примерно в 2,5-3 млн рублей.

«Цены на протезы ног на российском рынке начинаются от 130 тысяч рублей и могут достигать 6 млн рублей, «руки» еще дороже: до 10 млн рублей за электронный локоть и кисть», — говорит Степан Головин, первый заместитель генерального директора компании «Ортокосмос». 

На конечную цену протеза влияет стоимость работ протезно-ортопедического предприятия: консультации, исследование электрической мышечной активности культи, изготовление пробных культеприемных гильз, настройка электродов.

«Протез — это индивидуальное модульное изделие, так что его стоимость зависит от характера травмы и пожеланий пользователя, — уточняет Илья Чех, основатель «Моторики». —  У нас цена бионического протеза руки с одним видом схвата начинается от 390 тысяч рублей. А стоимость многофункциональной бионики — от миллиона».

 

Как технологии улучшают качество жизни

В наши дни протез — не просто замена какого-то органа, а уникальный девайс, который дополняет тело человека, расширяя его функционал. Например, рука BeBionic умеет вращать кисть на 360 градусов. А технология, которой занимается Токийский университет, позволяет добавлять к телу дополнительные конечности и передавать управление ими другому человеку. 

Протезы позволяют инвалидам быстро социализироваться и чувствовать себя полноценными членами общества. Патрик Кейн, который лишился ноги и руки еще в детстве, рассказывая о своем первом бионическом протезе, вспоминает о том, как вдруг поменялось отношение к нему окружающих:

«Прохожие стали смотреть на меня не с жалостью, а с любопытством. Технологии значительно меняют наше восприятие. Сейчас люди с бионическими протезами вызывают ассоциации с супергероями, и общество начинает иначе относиться к инвалидности».

Протезы сегодня не препятствуют трудоустройству, а наоборот, открывают новые карьерные возможности: фотомодели с бионическими руками и ногами очень востребованы, но протезы позволяют выделиться в любой профессии. Например, Rusbase уже рассказывал историю певицы с протезом ноги. Виктория Модеста активно выступает и снимается в клипах. 

 



Возможность кастомизировать протез на свой вкус и цвет позволяет выразить свое творческое начало: такими красивыми бывают протезы кистей рук. Встроить в них можно что угодно, например, пульт от квадрокоптера.

Бионические протезы не чувствуют жара или холода, это открывает новые возможности, недоступные обычным людям. Например, самый известный российский киборг Константин Дебликов в своих выступлениях любит подчеркивать, что ему не нужны прихватки: он может взять горячую кастрюлю «голыми» руками без вреда для здоровья.

Впрочем, возможность чувствовать тепло и давление есть в последних моделях: специальные датчики считывают эту информацию и подают ее в качестве сигналов в кожу культи.

Чтобы как следует оценить преимущества, которые дают современные протезы человеку, стоит хоть раз побывать на выступлении барабанщика по имени Джейсон Барнс. У него нет правой руки, но благодаря бионическому протезу киборг-ударник может играть так, как не может ни один барабанщик в мире. Мало того, что его правая рука программируется на воспроизведение любого темпа и никогда не сбивается с ритма, она может удерживать сразу две палочки. В итоге на сцене выступает барабанщик, который виртуозно владеет тремя барабанными палочками, а это большой плюс к драйву и качу.

 

Будущее протезирования

Grand View Research прогнозирует, что через семь лет объем рынка бионических протезов составит $2,1 млрд. Но когда-нибудь человечеству будут не нужны технологии протезирования: мы научимся восстанавливать утраченные органы, выращивая их. Впрочем, всерьез об этом говорить пока рано.

Сейчас технологии таковы, что даже самые современные протезы требуют особого ухода, они изнашиваются, заставляют культю потеть, ломаются, требуют постоянной подзарядки, большинство из них боится воды. В решении этих минусов как раз и кроется будущее технологий протезирования.

«В ближайшие 5-6 лет технологии протезирования будут теми же, но с небольшими дополнениями. Среди них — динамическая обратная связь, новая емкость аккумуляторов, водонепроницаемость и возможность считывать большое количество паттернов. Кроме того, более популярным способом протезирования станет остеоинтеграция».
Тимур Сайфутдинов, сооснователь компании MaxBionic

Прочитать захватывающую историю появления MaxBionic можно здесь.

Остеоинтеграция позволит отказаться от гильзы и научит человечество сращивать кость и искусственный модуль напрямую. «Я знаю, что в институте Барселоны ведется разработка по остео- и нейроинтеграции: в чувствительные волокна нервов помещаются электроды, которые возвращают часть информации от протеза, а для крепления протеза будет использоваться имплант в сохранный сегмент кости. Но это не массовое производство, это только разработка. Научные изыскания, которые ведутся уже несколько лет», — рассказывает Антон Круглов, руководитель отдела протезирования верхних конечностей протезно-ортопедического центра «Сколиолоджик».

В будущем инвалиды забудут, зачем нужно было снимать протез: принять ванну или подзарядиться можно будет без дополнительных сложностей. Одна из задач ученых — сделать протезы не дополнительным гаджетом, требующим особого ухода, а еще одной частью организма человека.

Бионические руки должны стать более чувствительными, пока же обратная связь от них далека от совершенства. Хотя, например, кончики пальцев на руке Bebionic, обработанные специальным покрытием, способны передавать хозяину некоторые тактильные ощущения. 


Фото: Ottobock

 

«Не стоит ожидать серьезных прорывов в области точного копирования руки здорового человека, обладающей 22 степенями подвижности. То есть изготовить такой протез можно, но нельзя предоставить пациенту возможность управления отдельными пальцами, как это происходит в случае здоровой руки. Обусловлено это ограниченностью в количестве каналов регистрации электромиографии (ЭМГ). Однако можно ждать существенного удешевления многоканальных систем регистрации ЭМГ, обеспечивающих интеллектуальную обработку и распознавание жестов пользователя», — считает Павел Лавриков, технический директор «Клайбер Бионикс».

Такие системы управления внесут новый опыт управления протезами, более интуитивный и схожий с естественной конечностью.




Илья Чех, основатель компании «Моторика»

«Наша основная цель — вывести протезы из формата медицинского изделия в формат носимой электроники, сделать протез такой же доступной повседневностью, как мобильный телефон. В рамках стратегического партнерства с компанией Samsung мы встраиваем новые функциональные компоненты в протезы-гаджеты: «умные» часы, NFC-чипы для бесконтактной оплаты, сим-карты.

Все эти элементы становятся частью нашей экосистемы и позволяют пользователям расширить функции, а мы можем собирать техническую телеметрию для развития продукта, отслеживать эффективность процесса реабилитации и вносить корректировки. В перспективе мы планируем расширить наши устройства с помощью функциональных экранов и голосовых интерфейсов».


Внешне протезы рук будущего будут более схожи с человеческими руками. «Но здесь есть много технологических сложностей, — говорит Наталья Иванюк, генеральный директор «Бионик Натали». — Например, я хотела наши протезы обтянуть человеческой кожей, но сейчас нет технологии размещения кожи на искусственную часть. Я говорю о делении и поддержании клеток в живом состоянии, не говоря уже о их клонировании».

Наконец, Илон Маск и Neuralink недавно заявили, что протезами можно будет управлять с помощью чипа в мозгу.

«Пока неизвестно, как скоро эту технологию можно будет применять в области протезирования. Но уже сейчас мы ведем исследования, связанные с нейрофизиологией, для разработки инвазивной микроэлектроники. У нас есть несколько перспективных задач: сделать протез "чувствующим" и улучшить управление им. Для этого необходимо развивать инвазивные технологии взаимодействия с периферической и центральной нервной системой человека. И я верю, что Neuralink окажет значительное воздействие на развитие этого направления», — говорит Илья Чех.

А что же другие виды протезов? Нежели, они исчезнут и не будут развиваться, уступив место бионическим? 

«Разнообразие протезов будет всегда. Всегда будет ультранатуральная косметика как зеркальная копия здоровой конечности. Возможно, она научится менять свой цвет, как это делает кожа в зависимости от температуры, эмоций, саливации. И, конечно, останутся неантропоморфные приспособления, мощные захваты, манипуляторы, спортивные приспособления».
Антон Круглов, руководитель отдела протезирования верхних конечностей протезно-ортопедического центра «Сколиолоджик»

Специалисты «Ортокосмос» уверены, что в ближайшие 20 лет механические протезы с рынка никуда не уйдут, но через 50 ими уже пользоваться не будут. «А лет через 100 хотелось бы, чтобы наши конечности уже научились восстанавливать», — говорят в компании.

 

 Фото на обложке: Kuznetsov Dmitriy, Shutterstock

Нашли опечатку? Выделите текст и нажмите Ctrl + Enter

Материалы по теме

  1. 1 Samsung и стартап «Моторика» разработали систему управления протезами с помощью «умных» часов
  2. 2 Бионические протезы: кто создаёт киборгов в России?
  3. 3 MaxBionic: российские инженеры делают протезы, которыми уже заинтересовались за рубежом

Актуальные материалы —
в Telegram-канале @Rusbase

ВОЗМОЖНОСТИ

03 декабря 2020

03 декабря 2020

04 декабря 2020