Кибернетическая медицина стала еще одной темой технологий будущего в рамках проекта «Интеллекции», которые проходят в Ельцин Центре в Екатеринбурге. Проект организует телекомпания Malina.am совместно с Благотворительным фондом В. Потанина.
Представьте: здоровый человек вживляет себе под кожу датчики и устанавливает протез, который помогает ему расширить привычные возможности.
Подробнее об удивительных технологиях будущего рассказал Илья Чех – основатель компании «Моторика», которая занимается разработкой кистевых протезов, уделяя особое внимание сегменту детского протезирования.
О протезировании верхних и нижних конечностей
– Протезы нижних конечностей, на мой взгляд, сегодня достигли своего совершенства, – считает Илья Чех. – Существует американская компания BiOM, которая пять лет назад разработала протез, который полностью повторяет человеческую ходьбу. Если вы увидите человека с таким механизмом, то не поймете, что у него протез. Они настолько тонко изучили биомеханику ходьбы человека, что смогли скопировать все ключевые сухожилия, связки и кинематику элементов стопы. К сожалению, пока такие технологии доступны только в США.
Сейчас работы в этом сегменте идут в сторону создания узкоспециализированных протезов. Строение козлиного копыта подсказало устройство протеза, который позволяет карабкаться по скалам. Он не удобен для ходьбы, но удобен для скалолазания. Те же протезы для бега, которые созданы по принципу анатомии гепарда. Человек с такими протезами бегает куда быстрее здорового.
Илья Чех напомнил слушателям нашумевшую историю с южноафриканским бегуном, который участвовал в крупнейших соревнованиях наравне с обычными спортсменами и завоевывал медали. Но его дисквалифицировали – посчитали, что человек с протезами превосходит возможности обычного атлета и не может соревноваться с обычными людьми.
С протезами верхних конечностей другая история. Чех рассказал, что они еще не достигли своего совершенства:
– У рук человека более сложная кинематика, более сложная функциональность. С одной стороны, к протезам рук предъявляются меньшие требования с точки зрения материалов, надежности и функций, которые они выполняют. Но количество движений и сочленений человеческой руки, ее ловкость пока не позволяют создать аналогичный протез.
В этом направлении есть одна существенная проблема – чрезмерная функциональность. Технологически уже создан совершенный протез, он управляется от инвазивных датчиков, вживляемых в грудную клетку человека, и позволяет в последовательном режиме выполнять все операции, доступные человеческой руке: 27 степеней свободы, 15 активных двигателей, стальные сочленения – пассивные и двигающиеся по заложенной кинематике. Он слишком сложный.
Мы начали проект «Моторика» более трех лет назад как благотворительную акцию. Когда мы начали общаться со специалистами отрасли и пациентами, то увидели, что существует огромный провал в детском протезировании не только в России, но и во всем миру.
Детям до 14 лет никто не ставит функциональные протезы, только косметические: дети быстро растут, и нужно часто проводить дорогостоящую замену. Увидев эту производственную возможность и возможность для развития компании, команда начала работу с исследования рынка.
Специалисты «Моторики» изготовили протез, протестировали, поняли, что он низкого качества, низкофункционален и неудобен в обращении. И следующие два года занимались изготовкой прототипов, испытаниями и изучением системы протезирования в России. В январе 2016 года запустили первые протезы в продажу, – рассказывает Илья Чех.
Основываясь на том, что ключевые пациенты – дети, «Моторика», наконец, пришла к пониманию своего продукта.
– Мы не хотели просто воссоздавать функциональность руки и косметические протезы, мы сразу начали с подхода – каждый протез индивидуален. Ребенок сам выбирает дизайн, цвет, элементы кастомизации: выгравировать любимого персонажа или написать свое имя. Все это позволяет создать промышленная трехмерная печать и при этом достаточно дешево, – продолжает Чех. – Каждый протез оснащен специальными насадками, которые расширяют функциональность руки, например, для детей, занимающихся в художественных школах, «Моторика» делает специальные протезы с насадками для палитры. Получается, что ребенок одним протезом держит палитру, а другим – рисует кистью.
Важнейшим моментом взаимодействия с протезом Илья Чех считает элемент игры и дизайн, который выбирает сам ребенок. Принцип игры реализуется в специальном приложении, где датчики телеметрии, которыми оснащен протез, передают данные об использовании.
– Мы стремимся к тому, чтобы протезы превосходили привычные возможности: они должны совмещать в себе гаджеты с функциональностью смартфона. Элементы такого функционала уже работают, протезы с такой начинкой мы планируем запустить уже в начале 2018 года. Тогда и в России его сможет бесплатно получить каждый нуждающийся ребенок. Для взрослых – другой подход с точки зрения реабилитации: до этапа протезирования человек занимается в виртуальной среде, где формируется изображение протеза. Он взаимодействует с виртуальными объектами. Это необходимо для того, чтобы обучить систему управления, которая будет стоять на протезе, ведь каждая травма человека уникальна и уникальны миолитические импульсы для предугадывания жестов.
Самое сложное в функциональном протезировании – интуитивное, импульсное управление. Только тогда они будут широко использоваться в быту, а не аккуратно лежать на полке. Сейчас «Моторика» разрабатывает систему предсказания жестов и предметов: чтобы тянущийся к предмету человек не должен был смотреть на предмет, а протез сам распознавал его и подстраивался под функцию захвата.
Об экзоскелетах
Экзоскелеты создаются в основном для помощи парализованным людям, помогая им восстанавливать движение. Конструкторы называют их помогающими. Но есть и замещающие экзоскелеты, они восстанавливают утраченные возможности моторики. Например, при спинальных травмах появляется возможность восстановить нервные связи в позвоночнике и вернуть человеку возможность движения. Кроме непосредственно медицинского направления экзоскелетов, они так же используются в игровых отраслях и военных. В первом случае это гонка США и Японии за технологии, во втором – экспериментальные скелеты для солдат, усиливающие их возможности. В данный момент это только разработки. В технологиях экзоскелетов особенно преуспели японские производители «HAL» и израильский «REX».
О робототехнике
– Хирургические роботы – очень молодое направление. Первые модели помогали медикам еще в 1985 году, но по-настоящему они начали участвовать процессах только после создания робота-хирурга Da Vinci, – рассказывает Илья. – Da Vinci позволяет проводить низкоинвазивные операции с минимальным вмешательством в организм человека, особенно широко робот применяется при лапароскопии. Движения рук хирурга достаточно амплитудные, робот же позволяет проводить тонкие манипуляции по тканям пациента, усиливая точность проведения операции. В последнее время появляются проекты, создающие аналоги, поэтому стоит прогнозировать снижение цены подобных технологий и более широкое их внедрение.
О инвазивных технологиях
Речь идет о бионических органах и вживляемой электронике. Это направление развивается активнее других среди всей медицинской робототехники. Уже имплантировались бионические глаза, более чем десяти лет назад – бионическое сердце, легкие. В ближайшие пару лет появятся поджелудочная железа, почки и печень. Все эти технологии уже работают. Но стоят они чрезвычайно дорого.
Видео: Телеканал malina.am
Об отношении общества к протезам
Важный вопрос в разработке медицинских технологий – защита информации. Илья рассказал о возможных рисках и прогнозах в этой сфере:
– Конкретно сейчас разрабатывается искусственная поджелудочная железа, которая вживляется на пять лет в тело человека и программируется заранее на выброс инсулина. Ее можно перепрограммировать в процессе работы через компьютер, меняя режим дозировки. Соответственно такой девайс можно взломать и выпустить в тело человека большую дозу, провоцирующую смерть. Пока не будет доказана безопасность, такие технологии не получат массовое распространение. Но вы понимаете, как они нужны. Возможно, что в ближайшем будущем мы будем добровольно вживлять в тело микрочипы, которые будут отслеживать работу организма и присылать данные напрямую лечащему врачу. Но пока все это предвидится исключительно в далеком будущем.
В составе российской сборной «Моторика» 8 октября участвовала в Кибатлоне – бионической Олимпиаде. Это первое международное соревнования для людей с ограниченными возможностями, которые используют высокотехнологичные средства реабилитации. Команды-разработчики и пилоты не ограничены в тех технологиях, которые используют. В этом главное отличие от паралимпиады. В Кибатлоне шесть дисциплин: протезы рук, ног, экзоскелеты, коляски, нейроинтерфейсы и гонки на велосипедах с электростимуляциецией, когда полностью парализованный человек управляет велосипедом с помощью стимуляции ног или рук.
– Все протезы с максимальной функциональностью и сочленений «выступают» плохо, – делится итогами Чех. – Все они были в конце списка, потому что в погоне за количеством жестов разработчики теряют суть того, что должен делать протез – быть быстрым, надежным и сильным. Наиболее удачно мы выступили в разряде колясок с электроприводом, в нейроинтерфесах и протезировании нижних конечностей.
С 2017 года такие соревнования будут проходить в России ежегодно. Задача «Моторики» – собрать всех специалистов на одной площадке, показать, какие технологии существуют и какие в них есть пробелы. Способствовать развитию высокотехнологичных средств реабилитации для максимального нивелирования разрыва между людьми с ограниченными возможностями и теми, кто их имеет.
– Именно в Екатеринбурге в сентябре будущего года пройдет первый всемирный конгресс для людей с ограниченными возможностями, – подытожил руководитель «Моторики». – В его рамках мы будем проводить соревнования, куда приглашаем всех участников и разработчиков технологий для инвалидов.
Следующая программа пройдет 13 декабря. Тему «E-commerce. Будущее» представит Дэнни Перекальски. Свою карьеру начинал с компании Nielsen. Оттуда перешёл в розничную сеть Metro, а позже – в «Дикси». В Ozon Group работает с 2014 года, в 2015 году был назначен генеральным директором этой компании.
Начало в 19.00
Кино-конференц зал
Вход свободный, но требуется предварительная регистрация
