Российские студенты изобрели систему, способную изготовить протез руки за 3 дня

Видео и Протез

Респект таким ветеринарам

Кот отморозил лапы, новосибирские ветеренары сделали ему новые лапки

В США напечатали на 3D-принтере задние лапки для хромого кота

Студенты Висконсинского университета в Мадисоне (США) помогли оставшемуся без задних ног коту встать на четыре лапы.

Полосатый кот по кличке Сержант Хромой, из-за болезни лишившийся задних лапок, получил новые конечности, которые были напечатаны на 3D-принтере. Он уже успешно опробовал протезы, которые поддерживаются закрепленными на теле ремнями.
«Сержант Хромой получил ноги и успешно опробовал их», — пишут местные СМИ.
Бездомного кота, у которого задние лапы были поражены инфекцией, нашли на улицах Чикаго зоозащитники. Животное отнесли ветеринару, которому пришлось ампутировать коту больные конечности, чтобы избежать дальнейшего заражения. Однако волонтеры пошли дальше, они решили обратиться за помощью к молодым ученым. План по спасению кота в итоге разработали и реализовали первокурсники Висконсинского университета в Мадисоне. Юные инженеры напечатали для кота-инвалида задние лапы на 3D-принтере.

Как я надеваю протез

Девушка показала процесс .

Протез кисти. Изготовим бесплатно 3 протеза для тех кому он нужен.

Мы постепенно развиваемся, и начинаем изготавливать все новые виды протезов!

Сформировали определенный месячный бюджет, в рамках которого будем изготавливать 3 протеза в месяц — бесплатно.

Возраст от 5 до 20 лет.

К сожалению всем помочь мы не можем. Мы сконцентрировали свои усилия на помощь детям и подросткам.

Присылайте заявки на изготовление бесплатного протеза на почту :

Обязательно укажите:
1. Возраст.
2. Из какого вы города.
3. Фото травмы.
4. Контактные данные.

Друзья! Уточнение — протез можем изготовить не только для жителей России! Страны СНГ тоже пишите!

Кусочек Терминатора за стеклом

Друзья кто сможет изготовить что-то подобное напишите ПОЖАЛУЙСТА. Может кто знает где подобные протезы пальцев смогу сделать в России.

Протез пальца. Новая идея. Сложности. Часть 4. Фото+видео.

Привет всем. Ну что продолжаем работу над протезом пальца.

С патентом оказалось не все так просто, ну как совсем не просто.

Оказалось, что все от корки до корки писать нужно мне, организация, лишь дописывает умных слов и все. И то все пришлось писать и постоянно тыкать носом, что, то не указали, это. Ну вроде бы все, чертеж вложил, описание есть, формула патента то же. Не забыл оплатить и гос.пошлину. Так как подавать буду в электронном виде, оказалось не так много, удивило.

Скажу так, патент дело крайне не дешевое.

Я не удивлен почему мало людей кто влазит в эту кабалу. Почему? Да все просто. Человек изобретает почему, да потому как не может пользоваться дорогим аналогом, и пытается как-то облегчить свой быт подручными, более доступными, средствами. Значит по логике своей человек – среднего или ниже среднего достатка.

Но когда он обращается в патентное (обзвонил порядка 7 штук по городу), цены 80 т.р и выше. И все какое-то мутное, ни каких толком договоров — «Шарашкина Контора».

Вот скажите мне откуда, такие деньги?! И я про то же. Ладно. Тут в этом патентном институте заломили не так много, но все же на кармане очень как ощутил. С горем пополам договорился на рассрочку, оставшаяся сумма через 3 месяца.

С Максом пробегали мысли : « А ну этот патент!»

Но нет, деньги уже вложили – не дарить же, чай своим горбом зарабатывал. Далее начал думать о том, как бы мне протестить не один палец ,а группу. К примеру, когда нет 2 и более пальцев. Опять дал объявление. И знаете, то ли из-за того что пост был в 8 утра, то ли еще чего. В общем, позвонили 2 человека. Первой была женщина, 40 лет. Рассказал ей все по телефону, несколько раз повторив что это не косметический протез .а функциональный и что пока я не думаю о внешнем виде, главное – работоспособность. Да-да, все поняла. Позвонил Диману, как раз мне надо было ему отдать новую версию пальца ,я там вентиляцию передал. И за одно созвонились с женщиной, что бы не «на пальцах» рассказывать, а показать на нем как раз.

НУ и что вы думаете? Приходит женщина. Видно как прячет постоянно правую руку.

На руке нет трех пальцев – затянуло 2 года назад , в разделочном цехе в промышленную мясорубку.

Показали палец. И? Я был в шоке. «А мне нужно красивый, что бы был как палец, а у вас как у робота» Мы в оба голоса начали объяснять что красивые – это косметические, но это просто резиновая палка не более. Не взять ни ложку, ни нож. Да даже банально стакан. Видно что ей не понравился внешний вид, но договорились, что она поможет затестить, а дальше уже сама решит, будет носить или нет. Ну вот скажите мне, что за народ? Разве лучше без пальцев ходить?! Ладно, это лирика.

Пока все идет своим чередом – основная работа, не фонтан то же, пальцы.

Но на пальцах решили не останавливаться . И попробовать сделать протез кисти, тогда, когда пальцев нет совсем, есть лишь только часть кисти.

Есть свои успехи и своими нюансы. Первый протез, который я сделал, вроде ни чего. Казалось все логично и удобно, но начала собирать и понял – какой геморрой натягивать эластичные Элементы для возврата пальцев в исходное положение. Помучался полчаса и понял – не вариант. Не нравится форма. Да конечно, рука будет больше , так как кисть будет как бы внутри, но не понравилась сборка, как написал ранее. Но есть и положительный аспект – все собирается на штифтах, напечатанных так же на принтере. Все собирается без единого шурупа, как конструктор. Сейчас работаем вмести с супругой над новым протезом, я подсказываю, она моделит.

Забыл упомянуть, во всей этой затеи верной опорой и помощником служит моя жена, она модельер ювелирных украшений, и не плохо строит модели. Работаем сообща.

Отвечу на вопросы, есть ли заказы на пальцы, первый заказ поступил от парня из Краснодара. У него нет трех пальцев. Созвонились, ответил на вопросы. Пока сошлись на том что делаем один палец, а дальше , если все ок, остальные. Оставляли, заявку из Украины, честно да же не знаю, как туда отправлять и вообще можно ли туда переслать. Будем узнавать.

Фото и видео протеза руки прикрепляю ниже.

Российские студенты изобрели систему, способную изготовить протез руки за 3 дня

Сейчас Максиму Ляшко 30 лет. Раньше он работал главным инженером в «Норильском ремонте» (входит в ГМК «Норникель». — Прим.), где отвечал за ремонт станков и другого оборудования. В 2013 году на производстве с ним произошел несчастный случай, вследствие которого он потерял правую руку. Травма Максима оказалась сложной, поэтому ему подходят не все протезы.

Читать еще:  Как починить наушники, если один не работает

В больнице Максим начал собирать информацию о протезах и их стоимости. Оказалось, что фирмы, которые в разных странах занимаются производством протезов, можно пересчитать по пальцам. А тех, что изготавливают функционально-электрические протезы, которые позволяют выполнять хват, еще меньше. Стоят такие протезы в среднем от $15–25 тыс. и до $250 тыс.

Устройство, подходящее именно Максиму, вместе с операцией в Чикаго обошлось бы в $250 тыс. И это — без жилья и перелета в США.

По словам Максима, даже если вам подходят такие функционально-электрические протезы, есть два важных нюанса, которые ограничивают возможность их использовать в реальности:

1. Большинство протезов подходит для людей с ампутацией кисти на уровне предплечья, локтя. Но если степень ампутации больше, то протез могут сделать всего в нескольких клиниках в мире за $250-300 тыс.

2. Даже если вопрос финансов перед вами не стоит, в результате вы получаете сложное устройство, которым невозможно полноценно управлять. На практике такие протезы компенсируют максимум 10-15% функции кисти.

Будучи инженером, Максим понимал, каким должен быть идеальный протез по функциональности и свойствам. Так в 2014 году и родился проект MaxBionic.

MaxBionic: ключевые даты

Производство контрольной партии нового поколения в 50 штук

— В России есть проблемы с получением протезов?

— Проблема есть. Но дело даже не в количестве компаний, которые могут установить или изготовить протез, а в том, что российский рынок средств реабилитации очень слаб. Многофункциональных бионических кистей за 2016 год было продано всего 16-20 штук. По сравнению с рынком США — это немного.

Почему так? Потому что низкие суммы компенсации. Я как-то видел компенсацию в размере 40 тыс. рублей на протез! Конечно, это сказывается на качестве комплектующих.

Зарубежная практика позволяет ставить несколько кистей под разные задачи: косметическую, активную механическую и с внешним аккумулятором. В России выделяют протезов по минимуму. А пациент на приеме не понимает, в чем разница, какой выбрать и что вообще делать.

В выборе протеза имеют значение несколько факторов. Во-первых, это степень ампутации: в случае с протезами верхних конечностей выделяются ампутация пальцев, ампутация кисти, вычленение запястья, ампутация на уровне предплечья, вычленение локтевого сустава, ампутация на уровне плеча, вычленение плечевого сустава.

Во-вторых, различаются виды протезов верхних конечностей: рабочие (когда вместо кисти надевается насадка в углепластика), тяговые протезы (активные, механические, которые приводятся в действие закрытие или открытие за счет приводящих или отводящих движений локтя, плеча или кисти).

В-третьих, протезы могут быть односхватные с внешним источником энергии (меняют положение за счет двигателя внутри кисти, который управляется с помощью миоэлектрического потенциала мышц) и многосхватные с микропроцессорной системой управления и с внешним источником энергии (приводит в движение каждый палец отдельно с помощью микродвигателя; в этом случае команды отдает микроконтроллер, сигналы тоже поступают с мышц).

В-четвертых, протезы различаются по назначению: они могут быть косметические (их внешний вид максимально приближен к руке человека) и функциональные (позволяют выполнять хват и управляются посредством различных механизмов).

Рассказывает Елена Реморенко, Междуреченск:

«Так получилось, что моя дочь Ариша родилась с врожденной патологией: ее левая ручка сформировалась не полностью. В остальном она самый обычный ребенок: ходит в детский сад, очень самостоятельная и активная.

В 2017 году, когда дочери было 2,5 года, мы решили протезироваться первый раз. Вопрос протезирования мне пришлось решать самой, так как местные ортопеды не могли нас проконсультировать: на все мои вопросы они отвечали, что информацию можно найти в интернете. Я вбивала в поисковой строке «протезирование верхних конечностей у детей» и читала отзывы о клиниках и результатах. Решили, что первый протез будет косметическим. Обратились в протезно—ортопедический центр г. Санкт Петербурга «Сколиолоджик», который был готов все сделать за 72 тыс. рублей.

Для этого нам предстояло пройти медико-социальную экспертизу (МСЭ). Чтобы на нее попасть, нужно:

  1. Обратиться к участковому педиатру за направлением на внутреннюю комиссию (ВК).
  2. Пройти ВК, на которой будет дано направление на МСЭ, который находится в соседнем городе за 65 км от нас.
  3. Взять заключение у ортопеда, что ребенок нуждается в протезировании.
  4. На МСЭ записываются только лично: нужно приехать, подать документы, справку об инвалидности.

Очереди ждали месяц. После МСЭ составляют индивидуальную программу реабилитации (ИПР), где написано, что ребенок нуждается в технических средствах реабилитации за счет средств федерального бюджета. Плюс, продлевают инвалидность до 18 лет. ИПР необходимо переоформлять каждые 2 года.

Когда мы собрали все документы и решения, отправились в клинику, где за четыре дня нам изготовили протез. Его мы оплатили самостоятельно, оставив все чеки и документы. Дома я с ними отправилась в Фонд Социального Страхования (ФСС). Через неделю мне вернули полную стоимость протеза.

В апреле этого года на нас с Аришей вышла «Моторика» и предложила изготовить у них активный тяговый протез «Киби». Девочка растет: она хочет кататься на самокате, прыгать через скакалку, качаться на качелях. По закону, в России дети имеют право получать протезы ежегодно (но если ребенок быстро растет, можно попробовать поменять протез на новый быстрее). Но на практике не всегда это и получится: нужно долго собирать документы.

Стоимость протеза, который предлагала «Моторика» — 165 тыс. рублей. Для того чтобы получить протез за счет средств из федерального бюджета, нужно внести изменения в ИПР. А для этого — пройти заново ту же самую комиссию, получить новые справки и документы. В этот раз все заняло около двух месяцев.

С новой ИПР мы обратились ФСС. Специалисты ФСС попросили предоставить им еще пару справок, среди которой должна была быть справка из наркодиспансера об отсутствии или наличии наркотической и алкогольной зависимостей.

Сейчас мы ждем результатов проведения госконтракта. Конкурс должен состояться в конце июля-начале августа. Когда мы протезировались первый раз за свой счет и подавали документы на возмещение, на сбор всех документов ушло полтора месяца. Когда мы повторяли процедуру через ФСС, только до протезирования потратили четыре месяца. А решение о выделении средств не принято до сих пор! Причем конкурс может выиграть и другое протезное предприятие, не «Моторика», которое предложит свои услуги за меньший бюджет. И тогда мы можем или принять решение протезироваться у «победителя» по госконтракту, или воспользоваться выделенной суммой и добавить самим денег, чтобы обеспечить хороший протез. Нужный нам стоит 165 тыс. рублей.

— Сколько времени у MaxBionic прошло от идеи изготовления протеза до первой продажи?

— Пять лет. Сначала мы использовали 3D-печать. Затем эволюционировали в промышленное изделие, которое требует механической обработки и литья.

Параллельно мы искали инвестора. В июле 2017 удалось привлечь инвестиции от бизнес-ангела Алексея Блохина, затем в другом месте мы нашли средства на изготовление партии в 50 протезов. Сейчас готовим документы, чтобы запустить массовое производство.

— Почему такой долгий срок — пять лет?

— Индустрия протезирования не такая хайповая, как робототехника, блокчейн и машинное обучение, хотя сочетает все вышеперечисленное, кроме, пожалуй, блокчейна. В российском протезировании сложно найти инвестора. Да и само создание протеза — сложный процесс, так как для него требуется механика, электроника, разработка логики управления и дизайна.

Самым долгим шагом было пробное производство. Сперва мы спроектировали протез, разработали код, который обеспечивает управление двигателями и пальцами, а также работу Bluetooth и NFC-модулей для создания человеко-машинного интерфейса. Проще говоря, код нужен для того, чтобы всё работало, как в смартфоне. Затем мы собрали протез в железе. Большую часть времени мы ждали, когда к нам приедут детали — двигатели из Швейцарии и корпуса из Австрии. Собирали все в Москве.

Читать еще:  Обзор asus zenfone 2 laser: характеристики, возможности камеры

На первом этапе мы вложили в производство собственные средства: 6 млн рублей, плюс на старт ушло 1,5 млн рублей, полученных от краудфандинга. Второй вещью, тормозившей процесс, стали финансы. Мы взяли грант фонда Бортника (Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере. — Прим.). Но не думали, что гранты повлекут за собой столько бумажной волокиты. Нам часто приходилось переделывать документы из-за формальных ошибок.

Идея краудфандинга появилась случайно: на конкурсе социальных проектов в качестве приза нам достался сертификат кампании «под ключ» от Boomstarter. На тот момент мы примерно понимали, что такое краудфандинг, но относились к нему скептически, потому что в основном на таких платформах сосредоточены b2c-проекты. А наш стартап — что-то между наукой и социальным бизнесом.

Когда Максим решил поставить 1,5 млн в качестве цели, я подумал, что не соберем. Сумма казалось большой, да и ролик снимали на коленке.

Мы продвигали сбор в своей группе VK, где у нас 2000 активных фолловеров. Были публикации в прессе, а также в тематических группах и сообществах. Плюс, сам Boomstarter упомянул нас в рассылках. Все это помогло создать информационную волну. На мелких пожертвованиях удалось собрать 200 тыс. рублей, потом пошли крупные суммы. Самая большая — 1 млн от частного инвестора Бориса Жилина.

Во время краудфандинга мы допустили ошибку, указав, что вознаграждение за пожертвования будем отправлять за свой счет. Иногда это были регионы, доставка в которые превышала donation. Мы звонили людям, объясняли ситуацию и говорили, что готовы вернуть деньги. Большинство отказывалось от подарков и даже не получало их на почте.

— На ПМЭФ вы выиграли еще раз сопровождение краудфандинговой кампании…

— Мы не планируем этого делать снова, так как сейчас нам нужна сумма посолиднее. Кроме того, мы хотим быть не просто социальным проектом, но и коммерчески успешной компанией.

Изобретения студентов российских вузов: от биопротезов до лунных роботов

Студенческие разработки не только получают награды на конкурсах, но также имеют практическую ценность – зачастую их сразу же берут в производство.

Магистрант Уральского федерального университета из Нигерии Кингсли Дуру Цхидумага вместе с учеными Университета ИТМО из Санкт-Петербурга разработал технологию получения полезных биодобавок из отходов производства соевого белка. Выделенные вещества можно будет добавлять в йогурт и хлеб – «улучшенные» продукты предполагается использовать для профилактики и лечения различных заболеваний (от диабета до остеопороза).


© ТПУ

Команда второкурсников Томского политехнического университета представила медицинский браслет PillBand. Он будет полезен людям, которые должны пить лекарства ежедневно в определенное время. Таблетки помещаются в ячейки устройства, в настройках браслета выставляется время их приема, и в нужный момент звучит сигнал-напоминание. В мире есть аналоги подобных браслетов, однако разработка томских студентов позволяет не только соблюдать режим приема лекарств, но и носить в браслете таблетки, причем разного размера. Кроме того, PillBand не надо снимать с руки, чтобы принять лекарство, – значит, меньше шансов его забыть или потерять.


© ДВФУ

Первокурсник направления «Прикладная механика» Дальневосточного федерального университета Данил Фонов создал биопротез кисти. Он сделан из недорогих материалов, поэтому стоимость прототипа (вместе с нейрошлемом) не превышает 60 тысяч рублей, а минимальная цена подобных устройств на рынке – около полумиллиона рублей. Студент придумал печатать детали протеза на 3D-принтере из биоразлагаемого пластика. В дальнейшем для производства искусственной руки Данил Фонов планирует использовать титан, алюминий и карбон. И хотя цена такого протеза возрастет, все равно он будет стоить примерно в три раза меньше, чем существующие аналоги.

При замене сосудов малого диаметра синтетическими аналогами хирурги сталкиваются с рядом проблем. Студенты Новосибирского государственного университета совместно с учеными Института цитологии и генетики СО РАН разработали клеточно-наполненный трансплантат для таких операций, моделирующий естественную структуру сосудов. Это позволит избежать негативных последствий трансплантации: снизит риск воспаления, тромбоза и других иммунопатологических процессов, приводящих к повторному закупориванию сосудов.


© СПбПУ

Студент Института прикладной математики и механики Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого Глеб Мирошник разработал прибор, позволяющий «переводить» тексты с языка Брайля на русский. Изобретение предполагается использовать для обучения людей, теряющих зрение, а также для тренировки сотрудников образовательных центров незрячих и слабовидящих людей. Интерактивный тренажер, напоминающий игровой джойстик, умеет переводить символы языка слепых в обычные печатные буквы и цифры. Устройство стоит относительно недорого, поэтому его смогут приобрести центры реабилитации, курсы, где преподают язык Брайля, а также другие организации, работающие с незрячими людьми.

Студенты Института естественных наук и математики Уральского федерального университета представили робота для работы на Луне. Устройство выполняет задания в полностью автономном режиме – например, может собирать лунные модули или сортировать титановую руду. Пока тестирование проходит на Земле, но создатели уверены, что робот вполне готов для «лунной» работы.

Выпускники Института инженерной физики и радиоэлектроники Сибирского федерального университета разработали «умный» ошейник с GPS-навигатором для собак и кошек. Устройством можно управлять с помощью приложения для смартфона. Например, отслеживать местоположение своего питомца, а также следить за его здоровьем – ошейник передает данные о температуре, давлении и пульсе. В случае, если эти показатели отклоняются от нормы, на телефон владельцу приходит СМС. Пока ошейник работает только для короткошерстных собак и кошек, в будущем разработчики намерены его доработать и для длинношерстных питомцев.

От подпорки до кибертела: история и будущее протезов

Рассказывают российские специалисты в сфере протезирования и работники факультета по подготовке мастеров протезно-ортопедической техники.

Человек начал заменять потерянные части тела искусственными приспособлениями на заре цивилизации и на протяжении истории продолжал совершенствовать протезы и технику протезирования. Сегодня протезирование находится на стыке технологий, медицины, программирования и искусства, и вдохновляет на новые исследования многих учёных и специалистов.

Материал создан Артёмом Новиковым, пресс-секретарём Северо-Западного института управления РАНХиГС, а также на основе данных, предоставленных специалистами компании «Моторика».

Древний мир и античность

Первые известные исторической науке функциональные протезы появились около 5 тыс. лет назад в Древнем Египте.

В каирском музее хранятся остатки протеза правой руки, изготовленного для некого высокопоставленного египтянина в эпоху династии фараона Джосера в конце XXVII века до н.э. Его обнаружили в 2001 году на раскопках в Саккаре — древнейшем некрополе африканского государства.

Учёные пришли к выводу, что устройство крепилось к телу системой кожаных ремней, причём некоторые из них управляли функциями протеза. Например, поворотами туловища в разные стороны можно было открывать и закрывать кисть, а сгиб левого колена вызывал сгиб локтя.

Другим примером мастерства древнеегипетских протезистов считается деревянный палец ноги, крепившийся к стопе широкой кожаной муфтой. Изготовленный около 3 тыс. лет назад протез помогал древнему египтянину сохранять устойчивость при ходьбе. Современные учёные доказали это на добровольцах с похожими травмами — египетский протез помогал распределять вес тела при шаге.

Протезы упоминаются в трудах античных авторов. Историк Плиний писал о римском полководце, потерявшим руку на Пунической войне (II век до н.э.). Военачальнику изготовили металлическую руку, в которой он мог нести щит.

Средние века

Железная рука другого воина долгое время считалась вершиной мастерства в изготовлении искусственных конечностей. Неизвестный кузнец-оружейник в 1509 году сделал протез кисти и предплечья для немецкого рыцаря Геца фон Берлихигена.

Он имел вид латной перчатки, каждый палец которой можно было согнуть и зафиксировать в произвольном положении с помощью пружин и храповиков. Таким образом рыцарь мог надежно удерживать не только меч или поводья, но и перо.

Читать еще:  Утюг с парогенератором или отпариватель: что лучше?

Стальной кулак разжимался нажатием кнопки, которая освобождала все пальцы. Рука сохранилась и хранится в замке-музее города Ягстхаузен — родины Берлихигена.

Новое время

Тем не менее, в отдельную область медицинской науки протезирование оформилось только к началу XIX века. Во многом это произошло благодаря открытию и внедрению антисептиков в медицинскую практику, поскольку раньше потеря руки или ноги обычно кончалась гибелью от кровопотери и заражения.

На протяжении XIX века европейские врачи экспериментировали с различными системами механических протезов. В 1860 году граф Бофор представил Парижской академии наук механическую руку упрощенной конструкции. Она была настолько дешёвой и легкой в изготовлении, что протез смогли выдавать нуждающимся на средства публичного фонда пособий бедным.

Так замена утраченных конечностей постепенно переставала быть привилегией знатных и состоятельных людей.

Протезы в России

В России первый механический протез в 1791 году изготовил знаменитый изобретатель Иван Кулибин. Он создал искусственную ногу для поручика артиллерии Сергея Непейцына, лишившегося конечности выше колена при штурме крепости Очаков в ходе Русско-турецкой войны.

Конструкция оказалась настолько удачной, что Непейцын смог не только ходить без костыля или трости, но и танцевать на балах. Впрочем, «механическая нога» Кулибина так и не попала в серийное производство. По легенде чертежи протеза во время войны 1812 года попали в руки французов, которые продали русское изобретение Наполеону.

Протезирование как отрасль появилась и начала активно развиваться в России только в конце XIX века. В 1883 году в Санкт-Петербурге открылся Мариинский приют для ампутированных и увечных воинов, где инвалиды начали получать протезы рук с рабочими приспособлениями. Впоследствии при нём возникла школа-мастерская, где инвалиды обучались протезному делу.

В 1916 году филиалы Мариинского приюта и протезные мастерские открылись в Москве, Киеве, Саратове, Воронеже и других крупных городах.

После революции 1917 года разработка протезов продолжилось. Снабжение протезно-ортопедическими изделиями было бесплатным для всех категорий инвалидов.

В 1919 году на основе Мариинского приюта открылся Петроградский институт протезирования, главой которого стал профессор Герман Альбрехт — основоположник российского протезирования и изобретатель первых в отечественной практике активных протезов верхних конечностей для тех, кто потерял обе руки по плечи.

В 1923 году в Петрограде организован техникум по подготовке мастеров протезно-ортопедического производства. Он стал первым и долгое время оставался единственным учебным заведением в России, где учили данной профессии. Во время Великой Отечественной войны и ленинградской блокады техникум продолжал работу, поставляя протезы для фронта и тыла.

В 1944 году техникум поставил 1000 готовых изделий в Волховский район Ленобласти, где продолжались бои за полное освобождение города от немецкой блокады.

В послевоенные годы техникум и научные институты продолжили разработку протезов, используя новые материалы и данные научных исследований. Тяжелые деревянные выточки начали менять на более легкие конструкции из дюралевых трубок, полиэтилена и слоистых пластиков.

После Второй мировой войны СССР и Германия стали передовыми странами в области разработки протезов конечностей. В настоящее время наша страна в силу технологического отставания и других факторов уступила пальму первенства западным научным центрам.

Протезирование в России в наши дни

Несмотря на отставание, развитие протезно-ортопедической отрасли в России не остановилось и сегодня продолжается на той же научно-образовательной базе, что и ранее, вбирая международный инновационный опыт, который привносят молодые инженеры-энтузиасты.

Это область деятельности крайне востребована. По данным статистики, сегодня в России около 40 тыс. человек нуждаются в протезах верхних конечностей, и в 10 раз больше — в протезах ног. Нижние конечности чаще страдают в различных инцидентах — чаще всего это автоаварии и травмы, полученные в экстремальных видах спорта.

В 2010 году социальный техникум вошел в состав Северо-Западного института управления РАНХиГС, став одним из факультетов учебного заведения. А в начале 2017 года факультет совместно с московским стартапом «Моторика» модернизировал учебную программу по подготовке мастеров протезно-ортопедической и реабилитационной техники.

С осени этого года в Санкт-Петербурге студенты начнут изучать производство протезов с использованием трехмерной печати, программирования и других высоких технологий.

Протезирование сегодня и завтра

Своё видение трендов и общего вектора развития протезирования в «Моторике» описывают следующим образом.

Не только для изготовителей протезов в России, но и для всех, кто работает в этой отрасли, важно стремиться дать пациенту функциональные изделие, которое заменит и даже превзойдёт по функциональности травмированную конечность.

В протезе человек должен комфортно себя чувствовать, а управление должно работать на интуитивном уровне. Только такое изделие будет восприниматься как продолжение собственного тела и настоящий помощник.

Протезы рук, которые доступны на рынке сейчас, ещё очень далеки до функциональности человеческой руки. С их помощью можно выполнять лишь простые бытовые операции.

Повышения функциональности можно добиться, если внедрить в протез мелкую моторику с сотнями различных вариаций движений. С механической точки зрения это даже возможно, но появляется пока что непреодолимый барьер с системой управления.

Сейчас в большинстве биоэлектрических протезов используется система управления, которая работает с помощью электродов (ЭМГ-датчики), считывающих электрический потенциал, вырабатываемый мышцами культи в момент их сокращения. Информация с датчиков передаётся на микропроцессор кисти, через компьютерные алгоритмы преобразуется в двигательные команды. В результате протез выполняет сжатие или разжате пальцев.

Такая система ограничена каналами считывания сигнала. Обычно для удобства пользователя используют два канала, то есть располагают по датчику на двух мышцах. С такой системой можно выполнять два действия в зависимости от активной в данный момент мышцы. Путём переключения режимов можно добавить функциональность в такую систему. Режим переключается при задействовании сразу двух каналов (другими словами, напряжения сразу двух мышц, на которых расположены датчики). После этого система переключается на другие два действия.

Обучить человека использовать двухканальную систему на основе электродов без потерь времени на обдумывание предстоящего действия можно. Сделать это для системы, которая оперировала бы сотнями и тысячами действий, невозможно. Даже если мы увеличим число электродов и сделаем 4, 8, 16 каналов, у человека будет уходить минуты на попытки задействовать нужные группы мышц для выполнения определенного схвата.

Решение может быть в нейроинтерфейсах и получении управляющего сигнала прямо из мозга, но такие варианты находятся в зачаточном состоянии. Строить управление протезом на нейроинтерфейсе пока рано из-за сложности получить стабильный сигнал и необходимости постоянно концентрироваться. Стандартом в управлении протезом это может стать в перспективе 10 лет.

Также улучшить ситуацию может связка системы управления на основе электродов и искусственного интеллекта.

Такой протез должен угадывать и выполнять требуемый жест на основе прошлого опыта его использования, данных с датчиков гироскопа и системы компьютерного зрения, которое распознает предметы.

Это наиболее перспективное в ближайшие несколько лет решение по увеличению функционала и удобства протеза. Мы в «Моторике» рассчитываем изготовить первый прототип такого протеза в конце 2018 года.

Нам видится, что в будущем у искусственных рук будет развиваться другая функциональностть из-за смены парадигмы взаимодействия с внешним миром. Уже сейчас внедряются голосовые помощники, которые могут распознать и набрать текст, делать заказы в магазине и многое другое, для чего сейчас мы используем руки. Возможно, проще будет внедрить в протез портативный компьютер, который сможет осуществлять эти и многие другие действия.

Также диктовать направление развития протезов будут новые устройства и интерфейсы взаимодействия с ними, новые виды деятельности человека и даже успехи в освоении космоса. Скорее всего потребуется выпуск специфических рабочих протезов и создание полноценных киборгов, которые смогут решать неизвестные нам сегодня задачи.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector