MY.UAНовости
Человек или робот: история создания роботизированных медицинских протезов
Человек или робот: история создания роботизированных медицинских протезов

Человек или робот: история создания роботизированных медицинских протезов

Партнер раздела?

В иностранных СМИ тема войны в Украине не сходит с первых столбцов. В The Wall Street Journal приводят ориентировочные цифры украинцев пострадавших в результате боевых действий. По данным ресурса от 20 до 50 тысяч человек потеряли одну или несколько конечностей, и эта цифра может только увеличиваться. Журналисты обращают внимание, что такого количества пострадавших не было в последних вооруженных конфликтах на Западе и сравнивают это с масштабами Первой мировой войны.

Вопросы протезирования и ортезирования стали для украинского общества актуальными и, к сожалению, с каждым днем военные и гражданские продолжают получать ранения, требующие ампутаций. Какой уровень протезирования в Украине и какие современные решения предлагает наука, рассказываем в этом материале.

История и виды протезов

Для работы над этой темой моим ложным представлением была мысль, что протезирование полностью касается медицины. Однако над созданием протезов работают многие специалисты, в том числе и технические, поэтому в процесс вовлечены не только врачи или реабилитологи, но и ученые, инженеры, конструкторы, специалисты по биомеханике. Биомеханика — наука, изучающая статику и движение человека, благодаря ей группы специалистов работают над протезами, заменяющими недостающие сегменты конечностей или части тела.

Протезы человечеству известны давно, но такими, какими мы их представляем, они стали в прошлом веке. Мировые войны и серьезные травмы, которые они приносили человечеству, были двигателями развития сферы протезирования. Еще в 50-х годах советские ученые занимались разработкой протезов верхних конечностей с биоэлектрическим управлением, а Харьковский институт был одним из трех заведений, специализировавшихся на протезировании в тот период.

Первые коленные протезы на микропроцессорном управлении были разработаны в Великобритании в начале 1990-х годов. Эта разработка позволила получить более естественную походку и адаптивность к изменению скорости движения. Современные протезы усовершенствуются не только более прочными, доступными и более легкими материалами (углеродное волокно, силикон, полимеры), но и благодаря достижениям медицины и технологий.

Есть искусственные конечности, которые имитируют вид кожи, а некие оборудуются датчиками, использующими сигналы от остаточных мышц и превращающие их в движения протеза. Это позволяет контролировать конечность с помощью собственных мышечных сокращений и самостоятельно держать некоторые предметы, ходить и выполнять бытовые дела, ранее недоступные для людей с ампутациями.

Протезы классифицируют по разным параметрам, например по уровню ампутации (выше или ниже колена для протезов нижних конечностей). Обычному человеку проще разделить протезы по типу управления: механический (без электроники) и бионический/миоэлектрический (с датчиками для считывания сигналов от мышц). Второй тип считается самым современным, также встречающимся под названием роботизированный протез. Такой тип использует целевую (TMR) или сенсорную реиннервацию мышц (TSR). Эти техники построены на хирургическом изменении маршрута импульса от нервов к неповрежденным мышцам (например, на грудном участке). Специальные датчики контролируют сокращение мышцы и создают движение соответствующей части роботизированного протеза.

Некоторые ученые работают над созданием протезов, которые должны принимать сигнал от человеческого мозга и переводить их в движение в протезе. Проще говоря, чтобы пользователь управлял конечностью с помощью мысли. В DARPA (Агентство передовых оборонных исследовательских проектов США) специалисты продолжают работу над усовершенствованием технологий, которая позволит привязать искусственную конечность непосредственно к нервной системе — условно, чтобы протез «слился» с телом, сделав из человека киборга.

Отдельно следует выделить протезы спортивного назначения. Современные центры позволяют учитывать тип спорта и нагрузки, чтобы создать протезы нижних конечностей для бега, прыжков, езды на велосипеде, футбола, лыжного спорта и других видов спорта. У человечества даже есть случай, когда наличие протеза считалось преимуществом у спортсмена — южноафриканский спринтер Оскар Писториус в 2012 году стал первым спортсменом-инвалидом, соревновавшимся на олимпийских играх в Лондоне. Наличие специальных протезов считалось некоторыми критиками фактором превосходства над другими спринтерами.

Для того чтобы создать протезы для различных видов спорта, специалисты используют более 350 моделей голеностопного сустава и более 200 коленных модулей. Сам модульный подход протезирования, который позволяет индивидуально подходить к потребностям каждого пользователя разработали в 60-х специалисты крупнейшей компании мира в этой области OttoBock (Германия). Также производством и разработкой протезов занимаются PSYONIC (США), Hy5 Bionics (Норвегия), Unlimited Tomorrow (США) и другие предприятия.

Опыт Украины

В Украине также существует большое количество организаций, которые занимаются протезированием: Superhumans Center, Ортотех-сервис, Esper Bionics (R&D офис в Киеве), PARASHAR INDUSTRIES, Всеукраинский центр реабилитации и протезирования «Здоровье» и другие. Некоторые из центров занимаются как обслуживанием, так и сборкой протезно-ортопедических изделий или даже производством собственных разработок. Таким примером является украинский стартап Esper Bionics, где самостоятельно производят роботизированный протез Esper Hand.

Эта бионическая рука весом 380 г оснащена 6 двигателями и пальцами, которыми можно управлять сенсорным экраном гаджетов. Управление бионической рукой, по словам производителя, имитирует естественное движение благодаря собственной разработке — системе Esper Control. Она реализована благодаря 24 датчикам, обнаруживающим и обрабатывающим движение 20 мышц предплечья, чтобы активировать движение протеза.

Еще одна украинская компания Allbionics, работающая с 2022 года, работает над производством бионических протезов с помощью 3D-сканирования. Их изделия создаются индивидуально под пользователя, начиная от крепежа до готового изделия. Благодаря тому, что у компании есть реабилитационные центры на территории Украины, пациенты могут обращаться как за изготовлением, так и за ремонтом и обслуживанием протезов.

На платформе Brave Inventors представлен проект роботизированного бионического протеза от компании Versibionics. У команды разработчиков уже есть готовое изобретение и они ищут ресурсы от инвесторов для налаживания производства. Украинские инженеры отмечают, что их разработка в 5-7 раз дешевле по сравнению с западными аналогами и имеет ряд преимуществ.

Во-первых, украинский протез имеет модульную конструкцию и двигатели в каждом пальце, что позволяет осуществлять ими движения по отдельности. Во-вторых, бионическая рука от Versi имеет подвижное запястье со всеми степенями свободы по оси XYZ (на 180 градусов по одной и 60 по другой в автоматическом режиме). Кроме этого, протез поддерживает виброотзыв и датчики, которые помогут распознавать температуру поверхностей. Украинскую разработку можно будет применять для разных возрастов, в том числе для детей.

Кроме технологических компаний в Украине действует большое количество фондов, которые помогают с протезированием заграницей: Protezfoundation, Unbroken, Благотворительный фонд «Гражданин», а также единый банк данных Фонда социальной защиты лиц с инвалидностью, где хранится информация обо всех запротезированных лицах в различных учреждениях, фондах, организациях, что помогает компенсировать расходы государственными средствами.

Будущее отрасли

На примере компаний-стартапов становится ясно, что будущее протезов полностью зависит от технологий. Весомое место займет технология 3D-печати, которая уже широко используется в протезировании. Она позволяет быстро заменять некоторые детали в модульных протезах и снижает стоимость изделий, делая бионическое протезирование более доступным для большего количества людей.

А вот более широкое применение получит поддержка искусственного интеллекта, который позволит протезу «обучаться», адаптируясь к привычкам и предпочтениям пользователя. Анализ различных действий — от хода до хвата пользователя, позволит не просто имитировать, а обеспечивать плавные и естественные движения.

Кроме этого, системы AI способны продлить срок службы протеза и уровень его комфорта для пользователя. В этом уверены ученые в Южной Корее, работающие над гильзой для протеза с эластомерной подкладкой. Искусственный интеллект будет изменять форму подложки. Последняя должна точно охватывать конечность, на которую одевается протез. Таким образом, изменения в конечности будут нивелированы не полной заменой протеза, а изменением подложки, поэтому обслуживание изделия будет дешевле, а использование комфортнее.

Также нейросетевые интерфейсы позволят сделать контроллеры протеза более точными, предоставляя возможность управлять искусственной конечностью «силой мысли». Например, в Швейцарии нейроинженеры из ETH Zürich работают над протезом с полной имитацией нервной деятельности. Компьютерная система имитирует сенсорную обратную связь, чтобы нервы реагировали на различные раздражители (давление, прикосновение и т. п.). Команда ученых пытается вернуть пользователям чувство движения колена и обратную связь от подошвы стопы на земле, что влияет не только на способность быстрее ходить или научиться пользоваться протезом, но и способно облегчить фантомные боли пациентов.

Партнер раздела?

Brave Inventors – национальная платформа изобретателей и изобретений военного времени. Здесь можно разместить свои военные изобретения, рассказать о разработках и прототипах, найти необходимое финансирование или ментора, а также получить больше возможностей для сотрудничества с производителями, предприятиями и бизнесами. Поддержать изобретения можно по ссылке.

Поделиться
Поделиться сюжетом
Источник материала
Защищают клетки и поддерживают здоровье: 7 фруктов с мощными антиоксидантами
TSN
2026-10-17T12:51:18Z
Давление может снизиться без таблеток: ученые назвали одно простое упражнение
Comments UA
2026-10-08T21:33:28Z
Украинцам могут удвоить стаж для пенсии: какие условия следует выполнить
Знай
2026-10-15T09:21:40Z
Никогда не ложитесь спать в это время: врачи объяснили, чем это угрожает здоровью
TSN
2026-10-07T09:36:29Z
Сколько времени кофеин влияет на организм после чашки напитка
TSN
2026-10-17T12:21:04Z
III группа инвалидности: перечень болезней, дающих право на льготы и отсрочку
Знай
2026-10-17T05:36:51Z
Что будет с сердцем, костями и уровнем сахара, если каждый день есть вареные яйца: ответ ученых
TSN
2026-10-04T09:48:38Z
Чем полезны белые грибы для организма: какие витамины содержат и кому их не стоит есть
TSN
2026-10-15T11:12:45Z
Всего два кусочка в день: ученые назвали продукт, который повышает риск деменции
Знай
2026-10-04T08:57:34Z
Бронирование не спасает: кого не выпустят за границу
Знай
2026-10-17T13:51:35Z
Не мусор, а сокровище: зачем всё больше людей собирают луковую шелуху в банки
GlavRed
2026-10-16T01:54:03Z
Не пропустите эти дни: когда квасить капусту в октябре 2026 года, чтобы была хрустящей
TSN
2026-10-14T16:06:23Z
Собака понимает больше, чем вы думаете: одиннадцать слов, которые она узнает
TSN
2026-10-17T08:33:10Z
Поставьте эти 7 растений дома: они могут помочь в борьбе с плесенью и конденсатом
TSN
2026-10-17T13:36:58Z
Лунный календарь стрижек на ноябрь 2026 года: благоприятные и неблагоприятные дни
TSN
2026-10-17T12:36:33Z
Чем кормить Барбоса и Мурчика, когда привычного корма нет: разбираем меню четырехлапых
Комсомольская правда
2026-10-13T08:01:36Z
Как сохранить тепло и сократить расходы — поможет один предмет из кухни
GlavRed
2026-10-15T16:15:08Z
Жир и нагар сойдут сами за считанные минуты: залейте сковородки и противень этим домашним раствором
TSN
2026-10-04T08:18:57Z
Пожар после удара: Россия ударила по предприятию в Ровенской области. ФОТО
Новости Украины
2026-10-17T06:42:52Z
В Тернополе мужчина 5 минут мастурбировал в маршрутке: всё закончилось неожиданно
TSN
2026-10-12T09:03:59Z
14-летняя девушка задушила военного: неожиданные детали преступления в Ровно
MY.UA
2026-10-09T09:27:26Z
Трагедия на Львовщине: грузовик сбил 700-килограммового краснокнижного зубра
MY.UA
2026-10-03T14:51:48Z
Львовские ночные клубы: как гости потеряли 3 миллиона гривен после «эротической программы»
MY.UA
2026-10-17T13:32:21Z
Заклеивали глаза и обматывали скотчем: родители превратили жизнь детей в ад ради собственного покоя
TSN
2026-10-17T10:33:28Z
Россияне пытались перевезти вертолёт Ми-2 на пикапе: автомобиль перевернулся вместе с ним. ВИДЕО
Новости Украины
2026-10-03T14:24:40Z
Спасатели вытащили мужчину из-под завалов: последствия ночного обстрела Умани в Черкасской области. ФОТО
Новости Украины
2026-10-16T10:27:36Z
Удары по Одесщине: повреждена энергетика, предприятие в огне, четверо пострадавших. ФОТО
Новости Украины
2026-10-16T10:06:37Z
Шорты и хвост: худющую Пугачеву засняли на улице с Галкиным
GlavRed
2026-10-12T09:57:06Z
Муж Ирины Федишин рассказал о сложных родах и потере дочери
MY.UA
2026-10-15T07:08:08Z
«Рот, полный крови»: Виктор Павлик экстренно госпитализирован после операции
MY.UA
2026-10-15T12:47:12Z
Продюсер Лиса рассказал о "плохом характере" Оле Поляковой: "Все, что говорит, - это то, что она думает"
Знай
2026-10-12T22:30:15Z
Болливуд больше не говорит за всю Индию
ZN UA
2026-10-17T14:06:00Z
Известный украинский актер ошеломил расходами на певческую карьеру и где он берет деньги
TSN
2026-10-17T12:21:51Z
Монро, Наполеон и Оскар Уайльд: любовные письма, изменившие историю
Фокус
2026-10-09T05:54:07Z
15 сериалов, которые зрители обожали, но их финалы все испортили
Comments UA
2026-10-08T20:27:07Z
Умер звезда индийского кино Нана Патекар - ему было 75 лет
Комсомольская правда
2026-10-08T08:30:18Z
Какой церковный праздник 17 октября: что нельзя начинать сегодня
Comments UA
2026-10-17T04:18:56Z
Церковный праздник 17 октября: кому молиться и что нельзя делать в субботу
Знай
2026-10-17T05:00:17Z
Украинец поразил ценами на жизнь в Словакии
Фокус
2026-10-16T04:51:41Z
"Это начали не школьники": что на самом деле стоит за протестами в школах Франции
ZN UA
2026-10-15T15:36:59Z
Когда начнутся каникулы: график на весь учебный год
Знай
2026-10-17T13:06:12Z
Шестеро братьев и сестер вернулись к родителям на Львовщине: месяцы работы психологов, логопедов и воспитателей
Знай
2026-10-17T12:36:43Z
Генштаб обновил данные о потерях российских оккупантов
Gazeta UA
2026-10-15T07:00:41Z
Цена ошибки: военный объяснил, почему нельзя идти на мир любой ценой
Знай
2026-10-15T04:06:49Z
Партизаны вывели из строя электроподстанцию в Азове Ростовской области РФ
Gazeta UA
2026-10-14T12:36:26Z
Пропустите срок — потеряете часть пенсии: ПФУ предупредил украинцев
Знай
2026-10-04T11:36:06Z
Долг меньше полупрожиточного минимума: за что теперь категорически запрещено брать деньги
Знай
2026-10-04T02:15:49Z
Квартира со скрытым долгом и арестом: какие реестры проверить, чтобы не потерять деньги
Знай
2026-10-03T20:57:58Z
Блекаут на несколько дней: что может ждать украинские города зимой
Знай
2026-10-03T19:06:07Z
Дроны парализовали Москву: все аэропорты остановились ночью, более 350 рейсов отменено
Новости Украины
2026-10-17T13:39:34Z
Деньги у городов есть, но платить нельзя: почему Украина оказалась перед угрозой транспортного коллапса
Comments UA
2026-10-17T13:12:52Z
ПриватБанк блокирует счета: как вернуть доступ к деньгам
Знай
2026-10-03T16:27:52Z
Зарплатный порог бронирования снизили: где разрешат платить меньше
Знай
2026-10-03T14:57:43Z
Monobank выплатит пенсионерам по 1000 грн: как получить
Знай
2026-10-03T14:15:45Z
Эти электроприборы нельзя включать через удлинитель: рискуете вызвать пожар
TSN
2026-10-17T10:33:15Z
Магнитная буря 16 октября: чего ожидать от активности Солнца
TSN
2026-10-16T03:33:02Z
ТЦК насильно отбирают телефон: 4 шага, которые помогут себя защитить
Знай
2026-10-14T05:15:29Z
PlayStation Plus пополнится Mafia: The Old Country и Horizon Forbidden West с 20 октября
Знай
2026-10-17T06:45:20Z
Дубль Нету зумовив першу поразку Евертона з Миколенком у сезоні
Football.ua
2026-10-17T13:42:28Z
iPhone 18 Pro мерцает на 60 Гц вместо 240: чувствительным глазам грозит усталость и мигрень
Знай
2026-10-17T13:06:47Z
На Солнце произошла мощная вспышка: сколько баллов будет магнитная буря 7 октября
TSN
2026-10-07T03:36:41Z
200 Мп камеры и 9000 мА·ч: будущие флагманы OnePlus Ace 7 и 7 Pro
MY.UA
2026-10-17T00:28:34Z
Магнитная буря 16 октября: какая ее мощность
UAToday
2026-10-16T14:06:10Z
Киевские ТЭЦ выключили генерацию электричества: замерзнет ли теперь Киев зимой
Comments UA
2026-10-17T13:33:19Z
Когда начнут включать отопление
Знай
2026-10-17T04:42:34Z
Допросили, привязали к столбам и расстреляли в затылок: СБУ установила ещё пятерых оккупантов причастных к убийству пленных в Волчанске
Новости Украины
2026-10-16T14:03:30Z
Кто стоит за ударами по мостам Киева: аналитики заметили след «элитной» бригады РФ
TSN
2026-10-04T14:18:28Z
Отключений не избежать: Киев остается без резерва
Знай
2026-10-17T14:06:18Z
Туман идёт из Киева на запад и центр: ГСЧС объявила I уровень опасности в пяти регионах
Новости Украины
2026-10-17T14:00:30Z
Россия использует скрытые ретрансляторы в Киеве для ювелирных ударов по мостам, - ISW
Новости Украины
2026-10-04T07:54:39Z
Добивают переправу: российский беспилотник пробил дыру в Северном мосту Киева. ВИДЕО
Новости Украины
2026-10-04T07:54:20Z
Северный мост в Киеве снова под ударом: на месте попадания образовалась огромная дыра
TSN
2026-10-04T07:48:11Z
Погоня с последствиями: двух украинских пограничников задержали в Молдове
MY.UA
2026-10-17T11:29:17Z
«Путин получит миллионы, чтобы убивать»: конгрессмены США внесли законопроект против дизельной сделки Трампа с Россией
Новости Украины
2026-10-17T12:51:20Z
Крупнейшая миграционная угроза: Зеленский предупредил Европу о 20 млн беженцев в случае победы России
Новости Украины
2026-10-17T12:09:31Z
Зеленский отреагировал на решение Трампа: «Путин испытывает радость и поддержку»
MY.UA
2026-10-17T11:44:41Z
Резиденцию Путина и его пассии Кабаевой на Валдае защитили рекордным количеством ПВО
Фокус
2026-10-17T14:06:52Z
Зеленский выразил обеспокоенность попытками РФ вернуть замороженные активы
MY.UA
2026-10-17T14:03:03Z
Путин готовит самое страшное решение для Украины из-за коллапса в РФ: последствия шокируют каждого
Comments UA
2026-10-05T14:15:39Z
"Зеленский сорвался: "Где моя баллистическая ракета?" Эксперт ошеломил правдой об украинской баллистике
Comments UA
2026-10-05T13:51:21Z
Президент подписал закон: Жилье для ВПЛ за 1 гривну открывает новые возможности
MY.UA
2026-10-05T13:40:25Z
Конкурент Ford Puma: чем удивит новый Hyundai Bayon
Фокус
2026-10-13T07:27:09Z
Почему гибрид может разочаровать: пять недостатков, о которых в автосалоне умалчивают
Фокус
2026-10-12T14:03:01Z
Как в фильме "Назад в будущее 2": Маск показал прототип летающей Tesla
Gazeta UA
2026-10-17T06:09:50Z
Топ-банкир, осужденный за коррупцию в Формуле-1, погиб в ДТП в Австрии
MY.UA
2026-10-17T03:02:19Z
На дорогах Европы появились странные цветные метки: что нужно знать водителям
Фокус
2026-10-16T15:03:00Z
Три полезные кнопки в машине, которые большинство водителей забывает использовать
TSN
2026-10-16T14:36:32Z
Эвакуировать машину могут не за каждое нарушение: когда водителям грозит штрафплощадка
Знай
2026-10-16T14:21:09Z
Летающая Тесла: Илон Маск презентовал в Техасе революционный Roadster с ракетными технологиями
Comments UA
2026-10-16T13:33:17Z
Маск представил Tesla Roadster: спорткар летал и разгонялся до 100 км/ч за 0,81 секунды
MY.UA
2026-10-16T05:59:41Z
Фьюри заявил, что обговорил с Усиком проведение третьего боя в Нью-Йорке
ZN UA
2026-10-04T09:30:03Z
Реванш между Даниэлем Дюбуа и Фабио Уордли: детали поединка
Gazeta UA
2026-10-14T14:33:30Z
Непобедимый "Манчестер Сити" уничтожил "Ливерпуль" 3:0 после финансового скандала
MY.UA
2026-10-12T02:52:45Z
"Мы доминировали": Мальдера назвал причины поражения сборной Украины от венгров
ZN UA
2026-10-05T21:54:41Z
Букмекеры сделали прогноз на матч "Шахтера" против "Интера" в Лиге чемпионов
ZN UA
2026-10-17T13:27:04Z
Неожиданный поворот: ФИФА может отменить Премию мира после Трампа
MY.UA
2026-10-17T09:26:09Z
Мальдера объявил заявку: семь игроков пропустят матч Украины с Венгрией
MY.UA
2026-10-05T06:29:33Z
Почетного председателя НОК в Киевской области обвинили в пытках людей на камеру — СМИ
ZN UA
2026-10-17T08:36:06Z
Восстановление украинца Мудрика после травмы затягивается — СМИ
ZN UA
2026-10-17T07:51:48Z