;
Кейсы 21 октября 2020

Как в России и за рубежом делают современные протезы

Далее

Благодаря современным технологиям потеря руки или ноги сегодня не означает полную беспомощность. Современные протезы стараются максимально передать функционал утерянной конечности. Рассказываем, как технологии улучшили работу протезов и во что они превратятся в будущем.

Какие бывают протезы?

  • Косметические — выполняют только декоративную функцию.
  • Функциональные — активные протезы, которые позволяют выполнять хват. Управляются посредством различных механизмов. Могут быть в косметической оболочке, имитирующей внешний вид руки, либо иметь современный технологический дизайн. Косметические — выполняют только декоративную функцию.

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.

  • Тяговые (активные, механические). В таких движение осуществляется за счет пружин и тросов. Это менее функциональные, но дешевле по сравнению с бионическими протезами. 
  • Миоэлектрические (бионические). Они оснащены сенсорными датчиками, электрическими двигателями и аккумуляторными батареями.
  • Рабочие. Они созданы специально, чтобы выполнять какие-то функции, например перемещать предметы или заниматься спортом. 

Из чего делают протезы?

Производство протезных конечностей стремительно улучшается. В частности измения касаются выбора материалов. Протезное устройство должно быть более легким, следовательно, большая часть его сделана из пластика.

Розетка обычно изготавливается из полипропилена. Легкие металлы, такие как титан и алюминий, заменили большую часть стали в пилоне. Наиболее часто используются сплавы этих материалов. Новейшей разработкой в производстве протезов стало использование углеродного волокна для формирования легкого пилона.

Еще один новейший материал для протезов — углепластик. Протезы из него легкие и могут быть выполнены в различных вариациях, например, с пружинами из углеродного волокна, с длинными композитными дугами.

Современные технологии в протезировании

В России такие изделия на постоянной основе производят только две российские компании — «Моторика» и MaxBionic.

В мире же таких компаний намного больше: известными производителями бионических протезов в мире сейчас являются Ossur (Исландия), Ottobock (Германия), Vincent Systems (Германия), Taska (Новая Зеландия), Steeper (Великобритания).

Суть работы бионических протезов заключается в том, что электроды, установленные в культеприемную гильзу, считывают электрический потенциал с мышц культи. Датчики передают информацию на микропроцессор, а тот преобразует ее в двигательные команды. Обычно при напряжении мышц протез делает хватательные движения, при расслаблении происходит разжатие.

Например, российский бионический протез «Страдивари» внешне напоминает косметический протез, но он может хватать предметы, а еще в него можно встроить дополнительные функции: оплачивать покупки через PayPass. В бионическую руку также можно вмонтировать черно-белый дисплей для отслеживания уровня заряда, даты, времени и режима управления протезом. Такой протез стоит 390 тыс. рублей.

Протез MaxBionic — MeHandS — стоит 14 тыс. долларов. Компания производит именно кисти — гильзу собирают сторонние протезисты. Это многосхватовый протез — пальцы могут двигаться по отдельности и брать предметы несколькими способами.

На российском рынке есть и зарубежные протезы компаний i-Limb, Touch Bionics, Ottobock (наиболее известные модели — Michelangelo, Bebionic) и Vincent System (Vincent de). Выбор среди зарубежных моделей больше, но их цена выше в несколько раз, а то и в десятки. Для сравнения — немецкий бионический протез предплечья Bebionic стоит от 2 млн рублей, а бионическую кисть i-Limb продают на Ebay за 40 тыс. долларов.

В прошлом году сотрудники Университета Вандербильта показали, как работает прототип высокотехнологичной искусственной лодыжки. Благодаря наличию датчиков, моторов, сервоприводов и микрокомпьютера протез может без участия человека анализировать поверхность, по которой движется человек. 

Большую роль в удешевлении производства бионических протезов играет 3D-печать. Она позволяет делать протезы максимально подходящими под каждую конкретную ситуацию, а также индивидуальный дизайн для протеза. К примеру, компания Open Bionics совместно с Disney выпускает легкие и функциональные протезы Hero Arm, которые изменили отношение к своему состоянию у множества детей.

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.

Еще одно перспективное направление — остеоинтеграция. Она позволит отказаться от гильзы и научит человечество сращивать кость и искусственный модуль напрямую. Работа над этой технологией ведется последние несколько лет. 

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

Читать также

Годовая миссия в Арктике закончилась, и данные неутешительны. Что ждет человечество?

На 3 день болезни большинство больных COVID-19 теряют обоняние и часто страдают насморком

Ученые выяснили, почему дети являются самыми опасными переносчиками COVID-19

Загрузка...