Олімпіада для людей зі штучними кінцівками тавиготовлення протезів кібертехнології в Україні.
Оглядач vc.ru дізнався, як працюють кібертехнології і як цей бізнес влаштований в Україні. Автор розповів про кіберолімпіаду, в якій вже бере участь 25 країн, про ціни на протези та плани щодо розвитку цієї галузі.
У 2007 році українець Юрій Сидоров отримав травму хребта в автокатастрофі під час служби в армії, його нижню частину тіла повністю паралізувало. Травма на багато років прикувала його до інвалідного візка, але нещодавно він знову зумів стати на ноги.
2016 року йому допоміг екзоскелет, розроблений українською компанією «Нейроботикс». Завдяки розробкам у галузі біотеху мільйони людей по всьому світу отримують можливість розпочати повноцінне життя: наново починають ходити, користуватися штучними руками і навіть керувати об'єктами на екрані монітора силою думки.
Кіберолімпіада
На «Кібатлон» приїхали збірні з 25 країн, які змагалися у шести номінаціях: змагання для людей з протезами верхніх та нижніх кінцівок, пілотів на візках з паралічем нижніх кінцівок чи повним паралічем, пілотів у екзоскелетах, керуванні віртуальним персонажем силою думки та соусом візках-велосипедах з електричною стимуляцією м'язів ніг.
Учасники однієї з найбільш видовищних номінацій мали пройти в екзоскелетах через смугу перешкод - встати з крісла, піднятися сходами, зайти на пандус. Але не всім вдалося дійти до фінішу – українець Юрій Сидоров зійшов із траси за кілька хвилин після початку.
"Крісла в Цюріху виявилися дуже м'якими" - поділився він. «Я не відчуваю нічого нижче грудей, тому після багатьох років в інвалідному візку саме відчуття, що ти стоїш, вжевельми незвичайне. Потім починаєш рухатися, намагаєшся робити це швидше, краще», – додає Юрій.
Іншим учасникам теж було нелегко – їм довелося користуватися милицями для підтримки рівноваги та щоб утриматися на ногах у екзоскелеті, що важить від 14 до 35 кілограм.
Фото Андрія Дегелера, ArsTechnica
Ще один учасник Кібатлона, американець Боб Радосі, втратив кисть руки в 1971 році. Медицина того часу могла запропонувати Бобу лише незручні та недосконалі протези, і Боб вирішив, що порятунок потопаючих – справа рук самих потопаючих.
У 1979 році він заснував компанію, яка виробляє протези, а через 37 років став переможцем «Кібатлону» у номінації для спортсменів із протезами рук. На відміну від багатьох інших учасників, механічна рука Боба найменше була схожа на людську, і в ній не використовувалися зовнішні джерела живлення – протез наводився на дію за допомогою м'язів верхньої частини тіла.
За допомогою пристрою власного виробництва він впорався з усіма випробуваннями: зумів відкрити і закрити двері, відкрити консервну банку, нарізати хліб, вкрутити лампочку, включити настільну лампу, перенести кілька ящиків і зробити інші рухи, що часто зустрічаються в побуті.
ETH Z?rich / Nicola Pitaro
За допомогою такого роду протезів люди з обмеженими можливостями можуть займатися спортом, ходити в походи та жити повноцінним у всіх відносинах життям. Пристрої не бояться бруду чи води і, на відміну справжніх кінцівок, механічні протези завжди можна замінити більш сучасні чи зручні.
У "Кібатлоні" взяли участь команди п'яти українських компаній: "Моторика", "Клайбер Біонікс", "Орто-Космос" та "Нейроботикс" з Москви, і "Катервіль" з Новосибірська. Для нихзмагання стали демонстрацією досягнень та полігоном для випробувань пристроїв у польових умовах. До речі, багато хто з протезів, що беруть участь у змаганнях, доступні для замовлення.
За підсумками чемпіонату його українські учасники навіть вирішили створити місцеву федерацію з «Кібатлону» та щорічно проводити локальні змагання. Перший такий чемпіонат може пройти вже влітку 2017 року за підтримки Агентства стратегічних ініціатив, фонду «Сколково» та команд-учасників «Кібатлону».
Тим часом в Україні
Переважна більшість світових та українських виробників виготовляє так звані косметичні протези – це конструкції, які не виконують жодних функцій, окрім маскування каліцтва.
Більш складні протези називають функціональними - саме про них і йдеться у цій статті. Вони діляться на робочі, механічні та біонічні. Робітники призначені для виконання спеціальних дій, наприклад, до нього можна приєднати різні інструменти - молоток, ключ, ножиці, зубило, затискач для викруток. Механічні протези контролюються зусиллями самої людини - під час виконання хвата користувач сам визначає силу стиснення, швидкість і може відчути опір.
І, нарешті, найпросунутіші протези - це біонічні, із зовнішнім джерелом живлення. Вони працюють за рахунок сигналів, що виникають при скороченні м'язів - біодатчики, вловлюють зміну електричного потенціалу, потім ця інформація передається на процесор пензля, і в результаті протез виконує певний жест або хват.
«На жаль, більшість протезів малофункціональні та закривають лише частину потреб інвалідів, – розповідає директор компанії «Орто-Космос» Степан Головін. - З такими протезами пацієнт може пересуватися по будинку та ненадовго виходити навулиці. Для того, щоб без обмежень пересуватися містом та країною, а тим більше займатися спортом, потрібні більш функціональні пристрої – їх тільки починають виробляти».
Розробників функціональних та біонічних протезів в Україні можна порахувати на пальцях. Це науково-виробнича фірма «Галатея», ракетно-космічна корпорація «Енергія» з підмосковного Корольова, та два резиденти «Сколково»: «Клайбер Біонікс» та «Моторика».
Один із таких розробників – компанія «Клайбер Біонікс» – займається виготовленням біонічних протезів для пацієнтів з різними ступенями ампутації – від окремих пальців до плеча. Досвідчене виробництво протезів розпочнеться у 2017 році, зараз готові перші тестові прототипи. Їх «Клайбер Біонікс» виготовляє в Україні, але на імпортному обладнанні та із зарубіжними комплектуючими.
«В Україні немає адекватного ринку послуг з механообробки, тому ми всі комплектуючі або робимо самі, або замовляємо за кордоном», - розповідає Іван Кречетов. Існують і вітчизняні комплектуючі, зокрема процесор, але він не підійшов компанії Івана через великі розміри - не помістився у пристрій.
Ще одна перешкода для замовлення комплектуючих - високі ціни. За словами Івана, виготовлення одного комплекту шестерень для протезу обійшлося б його компанії 170? тисяч рублів. Тому в «Клайбер Біонікс» вирішили, що за серійного виробництва вигідніше і дешевше мати своє обладнання.
«Зараз ми закупили три верстати, чекаємо на постачання до кінця року. Перші прототипи поки що виготовляємо на старому устаткуванні», - каже Іван. Після початку серійного виробництва в «Клайбер Біонікс» планують виготовляти щонайменше десять протезів на місяць.
Ринок біонічних протезів у західних країнах такождосить скромний. Це маленький ринок і тому не дуже привабливий для комерційних структур. В основному подібними розробками займаються інститути та різноманітні наукові групи», - каже генеральний директор компанії «Моторика» Ілля Чех.
Проте українські компанії у майбутньому планують виходити на європейський та американський ринки, де вартість протезів покривають страхові компанії. А ось у Китаї чи Латинській Америці весь тягар оплати лягає на пацієнта, і тому мало хто може дозволити собі дорогі протези.
Як правило, люди з обмеженими можливостями шукають спосіб вкластися в цю суму, але це важко. Імпортні протези коштують у рази дорожче за українські - від 900? тисяч карбованців, а багатьох інвалідів кожна додаткова сотня тисяч карбованців - це непідйомна сума. Виняток становлять люди, які втратили кінцівки з виробництва - у разі розмір страхових виплат може сягати двох мільйонів рублів.
Тому в «Клайбер Біонікс» планують виготовляти протези виходячи з того, що їхня вартість разом із встановленням та сервісним обслуговуванням укладатиметься в ці ліміти, а термін життя пристрою буде не менше трьох років. Для цього, в компанії планують постачати разом із протезом кілька додаткових пальців, які пацієнт самостійно зможе замінити у разі поломки чи зношування. Замість одного з пальців може використовуватися функціональний гаджет - наприклад, ліхтарик, або датчик відстані, якщо власник протеза - сліпий або слабозорий.
А ось компанія «Моторика» друкує протези на 3D-принтері індивідуально під кожного клієнта, після початку серійного виробництва їхня мінімальна вартість складе від 250 до 300 тисяч рублів, максимальна 500-600 тисяч. Для порівняння, вартість німецькихі шотландських протезів подібного плану сягає трьох мільйонів рублів. У компанії спочатку планують вивести на ринок протез, який виконує один простий хват, після чого налагодити виробництво більш функціональних пристроїв, за допомогою яких можна виконувати п'ять? шість різних жестів.
Ще один український учасник «Кібатлону» CaterWil спеціалізується на виготовленні колясок-трансформерів. Їхні власники можуть забиратися на сходинки висотою до 20 сантиметрів з ухилом до 40 градусів. Коштує такий візок 410? тисяч рублів. Найдорожчий із усього переліку обладнання - екзоскелет-модифікація REX - коштуватиме майже 10 мільйонів рублів. І, нарешті, біопідсилювач "Нейробелт8" у комплекті з шапочкою з електродами від компанії "Нейроботикс" коштує 80? тисяч рублів.
З біопідсилювачем люди, у яких паралізовані всі чотири кінцівки, можуть передавати на комп'ютер до восьми окремих команд у реальному часі. За допомогою команд можна керувати різними процесами або пристроями, наприклад, «розумним» будинком, і навіть грати в ігри.
Погляд у майбутнє
В основному «Кіборгізація» розвивається за рахунок допомоги інвалідам, але паралельно технологічні компанії з усього світу шукають рішення щодо розширення можливостей здорових людей.
Наприклад, засновник компанії Ocumetics Technology доктор Гарт Вебб винайшов лінзи, які втричі збільшують гостроту зору. Команда Ocumetics Technology працювала над створенням пристрою близько восьми років, а його розробка коштувала $3 мільйони. Для використання Ocumetics Bionic Lens необхідно провести операцію на очах, при якій видаляється кришталик ока, а на його місце встановлюється штучна лінза. Автор лінз сподівається, що вони надійдуть у продаж вже в 2017 році після проходження клінічнихвипробувань.
Паралельно з Веббом, австралійські вчені з Університету Монаша працюють над створенням системи, яка здатна передавати сигнал з камери-імплантанта прямо в мозок за допомогою електродів, що кріпляться на потилиці.
Багато людей навмисно вживляють у собі різного роду електронні чіпи. І якщо NFC-мітками вже нікого не здивуєш, то британський художник і музикант Ніл Харбіссон вмонтував собі в череп антену, яка допомагає йому боротися з вродженою сліпотою кольору. Спочатку Ніл бачить весь світ у чорно-білому спектрі, але вбудована в антену камера розпізнає відтінок і передає його безпосередньо в мозок Нілу. З її допомогою британець бачить навіть більше доступних людським очам відтінків - наприклад, ультрачервоне та ультрафіолетове випромінювання.
Наступний можливий крок у цьому напрямі - це редагування геномів людей, що дозволить позбавити майбутні покоління спадкових хвороб, і підвищити імунітет до вірусів. На початку цього року уряд Великобританії дозволив вченим змінювати ДНК людських ембріонів у дослідницьких цілях.
Втім, люди-мутанти серед нас поки що не з'являться - усі модифіковані ембріони знищуватимуться за 14 днів. Цей сюжет навіть ліг в основу однієї із серій нового сезону серіалу «Чорне дзеркало». У фільмі уряд Данії ухвалив рішення про фізичне знищення людей, чиї гени не ідеальні - у них міститься схильність до хвороб та інші відхилення від норми.
Спеціально розроблені для цього біопринтери використовують для друку біоматеріали, які схожі з живою тканиною. У них навіть є аналоги людських капілярів, які доставляють поживні речовини та кисень до всіх клітин усередині структури.