Ілля Чех «Вартість високотехнологічного протезу
Інтерв'ю про чемпіонат з використанням людино-машинного інтерфейсу, а також про перспективи цього напрямку в Україні
Довідка: Ілля Чех - засновник та генеральний директор компанії «Моторика», за сумісництвом інженер-конструктор. Учасники проекту займаються високотехнологічними розробками у галузі протезування верхніх кінцівок. Пріоритетним завданням для них є навчання людей не соромитися своїх недоліків і показати їм нові можливості та перспективи сучасних технологій. Кожна людина – індивідуальність. І протез, яким він користується, повинен також бути індивідуальним і мати відповідний характер і функціонал».
─Кібатлон - це чемпіонат, де люди з обмеженими можливостями використовують не просто передові пристрої, а роботизовані засоби реалібітації.У самій концепції конкурсу заявлено, що використання кібортехнологій не просто має замістити втрачені функції та можливості, але і в цілому дозволить позбутися обмежень.Українани конкурентоспроможні в цьому плані?
─ Так, і ми вирішили показати, що в Україні теж є проекти, які можуть зайняти не останній рядок у заліку. І що сучасні технології дозволяють людям практично обійти обмеження у зв'язку зі станом свого здоров'я.
─Як проходитиме конкурс?
─ Чемпіонат ділиться на шість дисциплін, до яких входять три гонки з використанням нейроінтерфейсу, велосипедна із системою електростимуляції мускулатури, у візках, змагання з активними протезами рук, ніг та забіг екзоскелетів.
Для кожного напряму будепевна смуга перешкод. Наприклад, якщо це змагання з протезами рук, там будуть завдання з маніпуляцією різними об'єктами — такими, як аркуш паперу, м'ячик, склянка. Є такий цікавий конкурс – розвішування білизни. Однією рукою брати прищіпки, стискати їх, щоб вони відкрилися, а іншою рукою допомагати розвішувати. У напрямку з візками буде позадорожня траса з різними перешкодами: сходи, бордюри, западини.
─Які критерії відбору на чемпіонат?
─ Їх, по суті, немає. За критеріями йде відбір пілотів – людей, які використовують ці гаджети. У них мають бути певні характери травм. Загалом найголовніше — це працюючий проект, функціональний прототип, оргвнесок і т.д.
З погляду техніки, перший Кібатлон хороший тим, що немає обмеження у використанні продукту. Він не має бути сертифікований, продаватися на ринку. Це буде змагання як уже досвідчених команд, так і студентських, які представлятимуть свої напрацювання, пробуватимуть їх у дії.
─Ав яких напрямках ви виступатимете? Що показуватимете?
─ Ми збираємося виступати у змаганні з активними протезами рук. Разом з нами також бере участь московська компанія з розробки екзоклетів, команда з Новосибірська готова представити свої колясочні розробки. Хотіли б зібрати офіційну всеукраїнську команду з усіх дисциплін. Із цим запитом виходили на Паралімпійський комітет. У принципі, всі готові підтримати інформаційно та адміністративно.
─Учасниками змагань будуть професійні спортсмени?
─ Не у всіх. Хоча ми працюємо з паралімпійським комітетом, і є можливість залучати паралімпійців.
У нас зараз є планований пілотКостянтинДебліков, який використовує біонічні протези. Він є популяризатором функціонального протезування. Також виступає на різних заходах на кшталт "Гік-Пікнік", виставках робототехніки. Також Костянтин консультує нас у розробці, буде як одним із наших тестових пілотів, так і пілотом Кібатлона.
─Розкажіть, як відбувається підготовка до чемпіонату.
─Який досвід ви очікуєте отримати під час участі у чемпіонаті? Можливо, отримати відповіді якісь наукові питання?
─ Технології, які будуть використовуватись, дуже старі — ще з 50-60-х років минулого сторіччя. У нас є консультанти в галузі науки та фізіології України:Олександр Володимирович Мінькін,Леонід Михайлович Зельдін.
Хотілося б поспілкуватися з учасниками на загальнотехнічному рівні, дізнатися про їхню думку з приводу існуючих технологій зняття імпульсу, управління за рахунок зчитування сигналів з головного мозку, автоматичної системи розпізнавання жесту та утримання предметів, системи нейроінтерфейсів. У нас є свої напрацювання та гіпотези в галузі технологій, які ми плануємо перевіряти, але цікаво послухати про досвід інших команд та дізнатися, в який бік хочуть розвиватися вони.
─Як ви вважаєте, який рівень підготовки буде у суперників? Що очікуєте побачити?
─ Наскільки ми зрозуміли, 80 відсотків — це студентські проекти за підтримки якихось підприємств, клінік, медичних закладів. Рівень буде високим саме з точки зору техніки. Як таких корпорацій ще замало. Поки що команди непрофесійні.
─На якому рівні знаходитьсясучасне вітчизняне виробництво інноваційних протезів?
─ Якщо порівнювати із загальносвітовим, то на середньому. У нас були висококласні фахівці, якіпоїхали за кордон. Нині вони працюють на провідних позиціях в університетських лабораторіях, перебувають у провідних наукових групах.
Залишаються більше академічні групи, які вивчають фундаментальні питання фізіології, нейроінтерфейсів, біомеханіки, але практично щось змінюється дуже слабко. Виробництва у нас як такого немає. Хоча зараз поступово починають виділяти гроші, підтримувати свого виробника, замовляти якісь роботи, не лише теоретичні, а й практичні виготовлення прототипів для ринку. В Україні мало студентських проектів у плані власних, некопійованих із зарубіжних винаходів. Науковий керівник разом зі студентами має намагатися впровадити теорію, яка збереглася на достатньому рівні, у практику, внести свіжу ідею.
Якщо говорити про протезування в Україні, то 90 відсотків протезів, що встановлюються, — це косметика. Функціональних протезів роблять небагато, зазвичай це робочі протези системи Руденка, які мають свої недоліки. Біоелектричні протези з одним жестом робить «Галатея», але компанія спеціалізується більше на інших напрямках роботи та не розвиває технології виробництва протезів.
70% наших запитів на протезування надходять від батьків дітей чотирьох-десяти років. Дитяче протезування в Україні розвинене вкрай слабо, можливо, це пов'язано з тим, що дитина швидко росте, і змінювати протез доводиться досить часто.
─Що собою являє сучасна версія дитячого протезу?
─ Дитячі протези бувають біонічні та тягові. Вони створені для того, щоб познайомити дитину та її батьків з більш функціональною технологією протезування. Протез має бути максимально простим з погляду його використання та ремонту. Дитина має навчитисясприймати протез як гаджет, який чимось допоможе йому. Насправді це не тільки заміщення, а й тренування м'язів рук, щоб уникнути їх атрофування.
Відповідно, протези зараз створюються у тому, щоб у майбутньому, коли дитина підросте, міг перейти більш функціональний бионический протез.
Незабаром трирічній дівчинці ми вбудовуватимемо насадки, щоб вона навчалася не тільки заповнювати хват — наприклад, щось взяти в руки, а й використовувати додаткові можливості — наприклад, включати ліхтарик.
─Що включають додаткові можливості? Пацієнт може сам вибрати характеристики?
Пацієнт може вибирати характеристики для самого протезу – колір, форму, кількість пальців. Поки що замовляють по п'ять пальців. У майбутньому ми плануємо дійти того, щоб при замовленні тягового протеза можна було вибрати зовнішній вигляд з кількох варіантів і одразу на сайті підібрати собі насадки.
─Розкажіть про старт вашої команди розробників.
─ Все почалося з благодійної акції. Ми навіть не планували створювати компанію та розробляти нові протези. Тоді ми просто командами роботехніків W.E.A.S. Robotics та виробничої команди Can-Touch. Ми хотіли скопіювати європейський проект, зробити модель на 3D-принтері та встановити дитині. І цим показати можливості 3D-друку. Наші партнери Can-Touch професійно займаються об'ємним друком, литтям та послугами прототипування. І коли почали все це збирати, друкувати, побачили недосконалості з погляду конструкції виробу.
В Україні та у світі на деякі травми функціональних протезів немає. Не лише дітям, а й дорослим дістається косметика (косметичні протези, муляжі, що несуть лише естетичну функцію),про біонічні ніхто не хоче говорити, а якщо й купують, то лише за кордоном. Ми вивчили ринок, існуючі технології протезування, розпочали роботу з розробки протезов і зрозуміли, що є потенціал з погляду виробництва, інженерної розробки, фінансування, тому створили компанію.
Першого разу протез ми встановлювали дорослому, другий — дитині.
─Чи існують ризики та ускладнення у дитячому протезуванні?
─ Ризики є завжди, тому що область специфічна та консервативна. Лікарів важко пересадити на якісь нові технології, інструменти, девайси. Щоб навчити ставити наші протези, треба приїжджати до протезиста та показувати, як ставити, пояснювати, як працює. Також потрібне повне сканування певних травм. Але все можна подолати. З погляду адміністративної складності чи просування таких сьогодні немає. Нас активно підтримують усі структури. Є "зелене світло" від усіх: "Давайте доробляйте швидше і в регіони, по світу розповсюджуйте". Зараз людині потрібен не надфункціонал, а протез, який буде надійний, зможе виконувати ті жести, які потрібні. Відповідно, має бути можливість отримати його безкоштовно.
Пізніше вже можна буде ускладнювати та підвищувати інноваційність гаджетів.
─Як керуються такі протези?
─ Тяговий протез управляється рухом пензля. Він підходить при збереженні рухливості променево-зап'ясткового суглоба. Можна налаштувати амплітуду та черговість руху пальців для зручнішого виконання хвата.
Біонічні протези працюють з допомогою зняття імпульсів з м'язів передпліччя. Вбудовані в гільзу протеза датчики торкаються шкіри та зчитують імпульси, що виникають при скороченні м'язів. Людина представляє дію, яку хоче виконати, м'язи прицьому скорочуються, датчики вловлюють сигнал і посилають команду виконання жесту в протез.
─Наскільки комфортно з таким протезом?
─ Це серйозна проблема, бо зараз у нас не готують протезистів-техніків. Найголовніша частина протеза – це приймальна гільза. Вона має бути максимально зручною для людини, повторювати всі контури її руки. Але, на жаль, нових фахівців у цій галузі немає. На системному рівні у вищих навчальних закладах таких спеціалістів не готують.
Ми стикаємося з тим, що люди відмовляються від функціональних протезів, які є в Україні або за кордоном, тому що не можуть зробити зручні гільзи під постійне активне використання. Гільза часто натирає чи злітає.
При розробці протезів ми також намагаємося вирішити цю проблему за допомогою таких технологій, як поверхневе та тканинне сканування руки. Останнє дозволяє зрозуміти м'якість тканин, де протез повинен сидіти щільніше, а де вільніше. І, відповідно, виготовлення приймальної гільзи 3D-друком з використанням різних фактурних матеріалів, щоб внутрішній шар був більш гнучким, а верхній жорстким. Якщо такий напрямок реалізується, то фахівці з виготовлення приймальних гільз не будуть потрібні. Перспектива появи та впровадження такої технології — три-чотири роки.
─Чи зможе високотехнологічний протез повернути пацієнтові тактильні відчуття?
─ У майбутньому — звісно. Наразі проводяться лише експерименти. До речі, досить вдало. Людині вживлюється спеціальний електрод в нервову систему, після чого йому передаються відчуття, що поколюють. Але щоб він також відчував і відчував поверхню, як і людина зі здоровою рукою, потрібно буде перенавчання мозку – воно дозволить реагувати на певні подразники.І через деякий час людина вже на автоматі розумітиме, що вона чогось торкнулася.
─Середньостатистичний українець може дозволити собі високотехнологічний протез?
─В одному інтерв'ю ви сказали, що «роботехніка з біотехнологіями сприяє народженню надлюдини». Які можливості дадуть інноваційні технології?
З погляду більш загального використання, по-перше, людина буде прагнути заміщення втрачених функцій за допомогою максимально розвинених технологій, наприклад, таких, як технічна кіборгізація. По-друге, буде інтеграція, яка розширить можливості керування своїм часом, гаджетами. Не виключено, що це дійде навіть до замовлення продуктів холодильник.
До речі: Організатори хочуть вивести чемпіонат на загальносвітовий рівень. Кібатлон проходитиме раз на чотири роки, як і Олімпіада. Можливо, у майбутньому кіберспорт замінить Паралімпіаду.
Фото з особистого архіву Іллі Чеха