В России ежегодно от 40 тысяч до миллиона человек (по разным оценкам) нуждаются в протезировании рук и ног. Перед пациентом стоит выбор: купить косметический протез, который по сути никак не помогает в быту, а просто маскирует травму, или функциональный — рабочий, тяговой или бионический. Производители протезов обещают пользователям возможность практически полностью компенсировать функции утраченных частей тела. Но чем сложнее устройство, тем оно дороже. Бионические протезы – высокотехнологичные и дорогостоящие гаджеты.
Какими бывают протезы
Функциональные протезы бывают двух типов: тяговые и бионические.
В тяговы протезах конечности двигаются за счет скрытых внутри специальных тросов, которые выполняют роль сухожилий и мышц и полностью контролируются усилиями самого человека без какой-либо электроники. Функция схвата осуществляется за счёт сгибания и разгибания руки в локте.
Бионические протезы устроены сложнее: в них скрыты электропривод и плата управления, которая считывает нервные сигналы от сохранившейся части конечности. Управление протезом происходит с помощью ЭМГ-датчиков, а схват кистью выполняется электродвигателями. В зависимости от модели, у бионического протеза может быть один вид схвата или несколько, если индивидуальные приводы обеспечивают подвижность каждого пальца.
В бионических протезах устанавливают батарею, а индикатор заряда выводят на корпус — механическую конечность приходится периодически заряжать, как и любой электронный девайс.
Все протезы проектируются индивидуально и изготавливаются по современным технологиям 3D-печати пластиком и металлом.
Что можно делать с помощью протезов?
Пользователи протезов могут вдевать нитку в иголку, красить ногти, писать, печатать на компьютере, пользоваться смартфоном, кататься на самокате или велосипеде, выполнять рабочие операции на станках и многое-многое другое. С помощью дополнительных гаджетов в протезе можно оплачивать покупки (прикладывая протез к терминалу) следить за временем и активностью (функционал смарт-часов).
Помимо выполнения конкретных действий, протез необходим для повседневной реабилитации, так как он компенсирует вес недостающей конечности и тренирует мышцы, не давая им атрофироваться.
Где делают руки для киборгов
В мире требуется около 35 млн протезов верхних конечностей и в шесть раз больше протезов для ног. Между тем, производителей искусственных ног в мире значительно меньше, чем рук. В России та же ситуация. Самые популярные бионические протезы создаются в США (Freedom Innovation), Великобритании (Endolite), Германии (Ottobock), Исландии (OSSUR).
На российском рынке представлены два производителя отечественных протезов – компании «Моторика» и MaxBionic.
Компания «Моторика» исследует и разрабатывает технологии на стыке медицины и робототехники с 2014 года. Сейчас компания является резидентом «Сколково», получает гранты от Фонда содействия инновациям. «Моторика» создает и производит взрослые и детские протезы рук, помогает пациентам получить их за государственный счет и вместе с врачами разрабатывает реабилитационные программы. «Моторика»выпускает два типа протезов: активные тяговые протезы Киби и бионические протезы Инди и Манифесто со встроенными в пальцы электромоторами. «Моторика» с самого начала подходила к протезам не как к медицинским продуктам, а как к гаджетам.. В протез можно встроить смарт-часы, мини-чип для бесконтактной оплаты покупок, напалечник для взаимодействия с экраном смартфонов, GSM-модуль и многое другое. Чтобы протез мог стать частью образа человека, для него разрабатывается индивидуальный дизайн.
Тяговые протезы Киби подходят детям и подросткам, поскольку их вес значительно меньше, чем у бионических протезов Они помогают тренировать мышцы предплечья и плеча, что позволяет в дальнейшем успешно использовать биоэлектрические протезы.
Инди – это бионический протез с возможностью только одного схвата. Манифесто представляет собой бионическую руку с подвижностью каждого пальца и настраиваемыми жестами. Протез состоит из кисти с пятью электромеханическими приводами и гильзы предплечья. Электроды, установленные в гильзу, считывают электрический потенциал с мышц культи. Датчики передают информацию на микропроцессор, а тот преобразует её в двигательные команды. Подвижность каждого пальца позволяет делать до 14 различных видов схвата. С помощью такого протеза можно брать даже хрупкие предметы, не боясь сломать их, так как скоростью и силой схвата можно управлять.
Max Bionic производят бионические протезы с 2017 года. История компании началась с того, что инженер-электронщик компании «Норильский Никель» Максим Ляшко потерял руку на производстве. Тогда в России никто не делал функциональных протезов, и Максим сам стал решать эту задачу. Сейчас Maxbionic выпускает бионические протезы третьего поколения MeHandА. Это многосхватовый протез — пальцы могут двигаться по отдельности и брать предметы несколькими способами. У протеза есть режимный тип управления. Если пользователь занимается спортом, то датчики снижают чувствительность, чтобы предотвратить ложное срабатывание, и включается широкий схват. А если нужно делать что-то деликатное, то датчики повышают чувствительность, увеличивается скорость и включается режим, при котором скорость и сила контролируются от уровня напряжения мышц. Протез управляется искусственным интеллектом Quora, который отвечает за работу всех систем и проводит их диагностику. Именно Quora осуществляет управление кистью, а не человек, как принято в классических и современных протезах. Стоит такой протез 14 тысяч долларов. Цены на импортный протез со схожими характеристиками начинаются от $20 тысяч.
Как получить протез за счет государства
Согласно законодательству, все граждане РФ с инвалидностью имеют право на получение технического средства реабилитации (ТСР) за счет государства. Протез за бюджетные деньги можно получить двумя путями:
1. Получить протез через государственные закупки
Процедура получения хорошего протеза за госсчет — это, как правило, долгая и сложная процедура и далеко не все инвалиды получают именно то ТСР, которое они хотят. Успех этого мероприятия сильно зависит от благосостояния региона — в Москве и Петербурге получить бионику намного проще, чем в провинции. можно подать заявку в Фонд социального страхования (ФСС): организация объявит аукцион, и победившая компания изготовит пациенту протез. Правда, сложно предугадать, кто выиграет тендер и что за протез получит заявитель. Возможно, это будет изделие не того бренда, который он хотел.
2. Приобрести ТСР самостоятельно и после получить компенсацию за протез от государства.
Основная проблема этого варианта в том, что в некоторых регионах инвалидам компенсируют не всю сумму, затраченную на протез. Согласно сайту ФСС, в Петербурге за бионический протез предплечья могут компенсировать до 1 миллиона рублей, а в Кировской области — лишь до 488 тысяч рублей. И в том и в другом случае желающему получить протез нужно оформить Индивидуальную программу реабилитации (ИПР), получить медико-техническое заключение и пройти службу медико-социальной экспертизы (МСЭ).
Будущее протезирования
Объем рынка бионических протезов растет каждый год. 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 ближайшем будущем разработчикам предстоит решить такие задачи, как динамическая обратная связь, новая емкость аккумуляторов, водонепроницаемость и возможность считывать большое количество паттернов.