Студент Института авиамашиностроения и транспорта ИРНИТУ Павел Григоров, разрабатывающий бионический протез руки, приступил к печати деталей на 3D-принтере. При поддержке иркутских медиков он готовится испытать протез на пациенте. Политеховец уже научил искусственную кисть выполнять три хвата - боковой, кулачный, а также отставлять палец в сторону. В настоящее время автор проекта тестирует софт, который обеспечит выполнение четвертого хвата - «щепоть».
Напомним, что протез предназначен для инвалидов, лишившихся лучезапястного сустава или части предплечья. Основа устройства - механическая кисть и культеприемная гильза. «Сердце» протеза – встроенный в гильзу датчик, который приводит его в движение, считывая электросигнал с мышц культи. Использование пластиковых деталей позволит снизить цену изделия, уменьшит вес протеза и снимет лишнюю нагрузку с плечевого пояса и позвоночника. Устройство поможет человеку, перенесшему ампутацию, выполнять элементарные действия в быту – одеваться, брать предметы, готовить на кухне.
Автор проекта – будущий робототехник Павел Григоров – занимается в СКБ «Авиатор». Он вместе с единомышленниками с 2017 года создает протез с поворотным механизмом предплечья и автоматическим переключением между четырьмя хватами. Исследовательскую работу курирует доцент, основатель СКБ «Авиатор» Алексей Говорков.
Павел пишет программу управления, занимается трехмерным моделированием и сборкой протеза. Он экспериментирует на модели бионического протеза руки MyoTriton, вдохновившись примером белорусского изобретателя Олега Гальцева. Три года назад Олег спроектировал трехмерную модель кисти для своего отца и разместил ее в открытом доступе интернете. Павел распечатал этот образец, а затем разработал собственный вариант 3D-модели искусственной кисти.
В мае 2019 года проект признали лучшим в направлении «Медицина и фармакология» на форуме «Наука будущего - наука молодых» в Сочи. Тогда же автор получил грант в размере 500 тыс. рублей по программе «УМНИК» Фонда содействиям инновациям. На эти средства Павел Григоров приобрел 3D-принтер, комплектующие и расходники.
В течение полугода он запрограммировал кисть на выполнение четвертого хвата «щепоть», при котором контролируется угол положения большого и указательного пальцев. Автоматическая смена хватов происходит за счет действия датчиков и мотора.
В середине ноября политеховец приступил к печати усовершенствованной модели протеза с хватом «щепоть». В этот же период в Иркутск с севера Приангарья приехал Николай Фомичев, несколько лет назад потерявший часть левой руки. Николай протестировал первый лабораторный образец на себе с помощью травматолога Никиты Коробенко. Врач, который поддерживает инициативу Павла, изготовил культеприемную гильзу из полимерного гипса.
«Использование пластика и недорогих комплектующих позволит нам сделать протез вполне доступным для населения. Ориентировочная себестоимость изделия составит 40-60 тыс. рублей. За протезы, которые предлагают российские производители, покупателям приходится отдавать от 300 тысяч до 1 млн рублей. Цена зарубежных изделий доходит до 2,5 млн рублей.Как отметил врач Никита Коробенков, студент ИРНИТУ затронул очень важную проблему в отечественной медицине. Создание и внедрение протеза позволит медикам конструктивно подойти к процессу реабилитации инвалидов с использованием самых современных технологий.
Для меня работа над созданием протеза – это не просто исследовательский проект, а стремление помочь окружающим. Я хочу, чтобы люди с ограниченными возможностями здоровья чувствовали себя комфортно. Поэтому в дальнейшем мы предложим пациентам альтернативу - покрыть искусственную руку силиконом или подобрать индивидуальный дизайн устройства. В перспективе планирую открыть малое инновационное предприятие, специалисты которого будут заниматься не только производством протезов, но помогать пользователям в обслуживании этих устройств», - подчеркивает Павел.
Травматолог подчеркнул, что на данный момент изделие считается предсерийным и требует длительного тестирования. Необходимо выявить недостатки и доработать конструкцию, в особенности это касается культеприемной гильзы из полимерного гипса. Предложенный способ крепления протеза позволяет учитывать индивидуальные анатомические особенности культи пациента. Полимерный гипс является сертифицированным, его можно использовать для наложения повязок. Однако нужно тщательно исследовать возможные сроки его эксплуатации.
Отметим, что с изобретателями сотрудничает будущий авиастроитель Татьяна Янчук. Под руководством доцента Александры Перелыгиной она проводит испытания пластика на растяжение. В проекте участвует и врач функциональной диагностики Степан Кочетов. Он консультирует студентов по медицинским вопросам и содействует в работе с пациентами.«Не менее важный этап реализации проекта – получение заключения Этического комитета Министерства здравоохранения РФ. Документ позволит нам проводить клинические испытания на широком круге лиц.
Безусловно, даже самые совершенные протезы, снабженные механизмом обратной связи, не заменят настоящую, живую руку. Тем не менее, бионические изделия могут восполнить функции утраченной конечности, необходимые для повседневных занятий.
По данным протезно-ортопедических предприятий, менее 30% инвалидов обеспечены функциональными (миоэлектрическими) протезами. Например, в Казанском протезно-ортопедическом центре «Реабилитация инвалидов» изучили группу из 316 человек. Исследования показали, что ампутации затрагивают активных, работоспособных граждан. Так на возраст 20-29 лет приходится 39,5 % инвалидностей (125 человек). Далее следуют пациенты до 19 лет – 23,7% (75 человек). Третье место занимает возрастная группа 30-39 лет – 16,7% (53 человека). Таким образом, на долю молодого и трудоспособного населения приходится 76,2% (241 человек) ампутаций, что приводит к серьезным экономическим потерям для государства по причине утраты трудоспособности», - сообщил доктор.
В команду разработчиков требуется грамотный 3D-моделист - старшекурсник или практикующий специалист. Уточняющую информацию можно получить у Павла Григорова (тел. 8 908 6535475).
В материале также
использованы фото Ильи Бойко
