Протези от космическата корпорация
Хората с увреждания без ръце, след като се свържат с устройството, ще могат не само да движат няколко изкуствени пръста, но и да ги стискат точно в зависимост от умственото усилие, сякаш се стискат пръстите на собствената им ръка. Същите технологии могат да се използват за създаване на екзоскелети за мощни бойни машини, които имитират човешки движения.
Според годишния отчет на RSC Energia миналата година компанията е подала заявление до Министерството на промишлеността и търговията за финансиране на развитие в рамките на федералната целева програма „Развитие на фармацевтичната и медицинската индустрия“. Според разработчиците размерът на субсидията също е договорен - 90 милиона рубли. Тази година обаче не е получен нито един транш от правителството, корпорациите очакват средствата да започнат да идват през 2013 г.
„Започнахме много добре. Първите предварителни експерименти показаха, че протезата работи, стана ясно как да се усъвършенства нейният дизайн. Работата по разработката ще продължи още година и половина, много зависи от финансирането на работата, - каза източник, запознат със ситуацията в RSC Energia.
Сергей Шчукин, декан на Факултета по биомедицинско инженерство на Московския държавен технически университет „Бауман“, е сигурен, че местният продукт ще надмине чуждестранните модели по отношение на функционалните характеристики. От "Енергия" допълват, че производителите на протезата ще се съобразят и с българските реалности -липсата на мрежа от специализирани сервизни центрове за хора с увреждания, така че протезата ще трябва да работи безпроблемно през целия си живот.
Въпреки че протезата ще изпълнява функциите, които се считат за основни за такива модели (щипка, юмрук с компресия, отваряне и въртене на ръката, отвличане на показалеца), разработчиците казват, че устройството ще бъде фундаментално ново и по-функционално благодарение на научното откритие, което е в основата на проекта.
Биоконтролираните протези работят на подобен принцип: пациентът мислено се опитва да предаде фантомното движение на липсващия си крайник, поради което възниква електрически импулс върху нервните окончания на пънчето, останалите мускули се свиват. Електродът, който е прикрепен към кожата в определена област на пънчето, до желания мускул, разпознавайки този импулс, дава сигнал на двигателя - и той задвижва протезата.
- Основният проблем е, че електрическите сигнали в мускулите са твърде слаби, а електродите са чувствителни към качеството на контакт с кожата и са подложени на външен шум (въздействието на електромагнитното поле). В резултат на това протезата получава само две команди: започнете да се движите, спрете да се движите“, обяснява Шчукин. - Пропорционално управление на движението в този случай не може да бъде постигнато. Тоест четката ще бъде компресирана със същата сила, докато се получи командата за спиране. Малко компресиране на обекта или точно придаване на желания вид на четката няма да работи. Но успяхме да организираме пропорционален контрол, поради което точността на действията на човек с увреждания се увеличава значително. Например, ще му бъде по-лесно да държи всякакви предмети, спокойно да ги движи.
„Избраният метод за иницииране на управляващи сигнали, използван в тази система, няма аналог в светаи ви позволява значително да увеличите функционалността на хората с увреждания с ампутационни дефекти на горните крайници“, информира RSC Energia своите акционери в годишния си отчет.
- По принцип информация за степента на съкращаване на запазените мускули и нивото на импулса може да се получи по различни методи: електромагнитни, оптични, акустични, чрез кожни електроди. Мога да кажа, че използваме комбиниран, напълно нов принцип“, казва Шчукин.
Технологията, която е в основата на протезата, е приложима в промишлеността и медицината и военната техника, сигурни са разработчиците.
- В бъдеще такава четка, например, ще може да произвежда компресия със сила от 200-300 кг. Тоест ще се получи инструмент, който е необходим за извършване на много работи, които изискват значителни усилия. В допълнение, същият принцип ще помогне при извършването на някои хирургични операции. В много области скоро ще се търсят устройства, които пропорционално умножават силата на оператора. Това важи и за най-новото във военната индустрия - създаването на бойни екзоскелети, - очертава перспективите Шукин.
Експертите реагираха сдържано на новината за създаването на принципно нова българска протеза. Според тях съществуват устройства, които точно повтарят движенията на оператора, а най-добрите досега протези дават по-голяма свобода на хората с увреждания от заявените от българския разработчик: например ръката BeBionic може да движи всеки пръст поотделно, а не просто да свива три фаланги в щипка или всички пръсти в юмрук.
— Очевидно говорим за принцип, който вече работи в нашите модели. Изкуствената ръка се притиска и отпуска в зависимост от наличието и продължителността на сигнала, който се приема от мускула. Лице с увреждания може да спре по всяко времекомпресия. Затова не е много ясно в какво се състои изобретението на колегите, - казва Нина Мачихина, ръководител на протезно-ортопедичните услуги на българския офис на Otto Bock.
Според протезиста Армен Саркисян, който посети изложението Orthopedia + Reha-technik 2012, където бяха демонстрирани най-новите постижения в тази област, сега е по-важно да се постигне не принципът на пропорционалното управление, а принципът на проприоцептивния контрол, тоест създаването на протеза с обратна връзка, способна да предава тактилни усещания. Големите производители на специално оборудване работят върху това. Принципът на пропорционалното движение, според него, отдавна е приложен. В допълнение, протезистите работят за повишаване на чувствителността на протезите чрез извършване на хирургични процедури и прикрепване на електроди към желаните мускулни групи.
В същото време експертите признават, че българската протеза може да се конкурира с чуждестранните поради цената си. Цената на домашната протеза ще бъде 250-270 хиляди рубли, докато протезата в Otto Bock струва около 500 хиляди рубли.