Обзор рынка бионических рук на 2016 год: что можно купить в России

    image
    Актриса Angel Giuffria (Голодные игры: Сойка-пересмешница)

    У 15% людей на планете есть нарушения функций и структур организма, которые препятствуют физической активности и мешают социальной жизни, и больше 50 миллионов человек в год становятся инвалидами. Прямые и косвенные потери из-за этой проблемы составляют около 6% — в 2015 году это примерно 4,4 триллиона долларов. Это сравнимо с годовыми потерями мировой экономики от «великой рецессии» 2008 года. И это втрое больше годового ВВП России.

    Качественные и функциональные протезы могли бы существенно уменьшить эти потери, но доступные протезы конечностей в большинстве своём, пишут «Известия» со ссылкой на исследование Высшей школы экономики, — это «примитивные малофункциональные изделия с плохим дизайном».

    Благодаря современным материалам, сбалансированному размещению двигателей, датчикам силы прикосновения и вместительным аккумуляторам разработчики протезов смогли создать бионические руки, которые способны на большую часть повседневных действий. Одни модели приближены к реальной кисти — гибкий блок лучезапястного шарнира позволяет Michelangelo сгибаться в запястье, а другие — к роботам из научной фантастики, как BeBionic, которой из-за беспроводного управления смогли добавить функцию вращения на 360 градусов. Главным недостатком современных протезов пока остается цена.

    BeBionic (компания RSLSteeper)


    Компания RSLSteeper занимается протезированием более 90 лет. Она известна широкой общественности благодаря линейке бионических рук BeBionic. Выход на рынок первой версии протеза анонсировали в 2010 году на International Society for Prosthetics and Orthotics в Германии. Протез имел четыре функциональных хвата. Большой палец выполняет роль «переключателя» между их группами.



    Вторая версия руки BeBionic получила интересный дизайн и большее количество хватов. Появился специальный хват для компьютерной мыши — разработчики предусмотрели двойной клик. Сенсоры позволяют руке подстраиваться под форму объекта в руке пользователя.



    BeBionic 3 появилась уже в 2012 году. В видео ниже Найджел Экленд показывает различные хваты, на которые способна рука.



    BeBionic Small на 30% меньше по размеру, чем BeBionic 3, и весит бионическая рука 390 граммов. На кончиках пальцев руки есть подушечки для работы с мелкими предметами. Первым пользователем BeBionic Small стала Ники Эшвелл из Великобритании.

    image



    «На полном заряде протезы проработают в течение дня. Вечером перед сном их нужно снимать и ставить батарею на зарядку», — рассказали в BeBionic. Это один из минусов — людям приходится снимать устройства при отходе ко сну. Гарантия на такую бионическую руку — один год, но можно расширить её до пяти лет.

    Каждый палец руки имеет собственный мотор, расположенный так, чтобы уравновесить само устройство. Микропроцессор следит за положением каждого пальца. Всего есть 14 хватов для ежедневных дел. Пользователь может контролировать скорость и силу хвата, чтобы, например, не разбить яйцо или не сломать одноразовый стаканчик. В руке есть функция «автозахвата» — если процессор понимает, что предмет сейчас выпадет из протеза, он усиливает хват автоматически.

    Облегчить протез позволяют материалы: это алюминиевые детали и углепластиковый корпус BeBionic. При этом рука BeBionic 3 выдерживает нагрузку до 45 килограммов. Благодаря беспроводной передаче данных разработчикам удалось добавить интересную функцию: рука крутится на 360 градусов.

    Touch Bionics


    BeBionics благодаря своей работе со СМИ и на различных мероприятиях сейчас, возможно, наиболее узнаваемый бренд. Но рука от RSLSteeper не была первой бионической рукой. Touch Bionics ещё в 2007 году начала устанавливать первую в мире руку такого типа. Миоэлектрический протез i-Limb уже тогда позволял с помощью датчиков, установленных всего у двух мышц, работать с различными хватами.



    В 2014 году появилась версия i-Limb Revolution. Протезы такого типа позволяют делать множество вещей, которые для людей с двумя руками кажутся абсолютно обычными, простыми: складывать вещи в чемодан и витамины в таблетницу, держать пакет с продуктами и открывать ящик комода, собирать Lego двумя руками и завязывать шнурки.



    Когда мы делаем что-то руками, мы часто используем запястья. Часто протезы не дают возможности повторять этот трюк с искусственной рукой. В Touch Bionics эту проблему попытались решить с помощью мобильного запястья протеза, позволяющего двигать кисть на 40 градусов относительно стандартного положения в обе стороны.



    В 2015 году Touch Bionics представили i-Limb Quantum, более футуристическую и одновременно более функциональную руку. Устройство получило 24 предустановленных хвата и возможность настроить ещё 12 хватов под владельца.



    Владельцы протезов из линейки i-Limb могут использовать мобильное приложение для выбора хватов, настройки их силы и программирования новых движений. Важно заметить, что этот протез имеет наибольшее количество хватов из всех, что представлены в этой статье. Только у этой бионической руки есть функция смены хватов с помощью жестов: запрограммированный хват включается при движении руки в одном из четырёх направлений.

    image

    Touch Bionics на YouTube выкладывает интересные ролики с различными вещами, которые люди делают без протезов и с ними. Например — приготовление еды с i-Digits — протезом ладони и пальцев.



    У Touch Bionics, основанной в Шотландии 2003 году, выручка к 2015 году составила 15 миллионов долларов. Особенно высокими были продажи в Германии и Франции. Исландская Ossur в 2016 году купила эту компанию за 27,5 миллиона фунтов. По мнению экспертов, это может быть связано с не самой удачной бизнес-моделью, по которой компания делала дорогие сверхсложные устройства.

    Ossur является серьёзным игроком на рынке бионических протезов нижних конечностей — рынка гораздо большего объёма. С помощью Touch Bionics она расширила свои компетенции в области протезирования.



    Ottobock


    Один из лидеров мирового рынка протезов — немецкий концерн Ottobock. В России доступны несколько разработок от этого концерна.

    Линейка MyoFacil — миолектрические устройства со скромным набором функций. Они предназначены для людей с ампутированными ниже локтя руками. На видео ниже — человек без обеих кистей с такими протезами, делающий обычные повседневные дела — он бреется, чистит зубы, заправляет кровать, завтракает со своей девушкой, гладит одежду и водит автомобиль.

    «Протез MyoFacil стоит порядка 400-500 тысяч рублей, это зависит от предприятия, которое устанавливает протез, и от расходников. Это простое устройство начального уровня», — говорят в компании.



    Скорость схватывания такой рукой достигает 300 мм в секунду. Протез позволяет держать мелкие и крупные детали.

    Минус в том, что хват всего один. По сути это просто миоэлектрический «крюк» с перчаткой.



    Передовая разработка компании — Michelangelo. На видео ниже кто-то сравнил протез кисти Michelangelo с i-Limb не в пользу последнего. У Michelangelo есть семь основных хватов, позволяющих в том числе держать мелкие и плоские предметы.

    «Готовый протез стоит около 2-2,5 миллиона рублей, это зависит от комплектации. Ведь период службы изделия — 3 года, а перчатку на нём необходимо менять раз в полгода. Можно приобрести комплект с одной перчаткой, но этого мало. Такие расходники увеличивают стоимость. Кроме этого, на стоимость влияет и сложность работы – она зависит от культи пациента», — рассказывают в компании.



    Рука построена на системе Axon-Bus, технологическая основа которой создавалась для аэрокосмической и автомобильной промышленности, позже адаптированной Ottobock к протезированию. Запястье благодаря шарнирному соединению по технологии AxonWrist можно сгибать и поворачивать.

    Использование протеза помогает пациенту держать правильную осанку, избежать искривления позвоночника в одну сторону. Это важно и во время выполнения повседневных действий, и во время ходьбы. В расслабленном состоянии во время ходьбы бионическая рука ведёт себя подобно естественной — покачиваясь. Это позволяет снизить эффект ампутации на осанку, вызываемый неестественными компенсирующими движениями.



    В случае с этим протезом, существующий «баг» человеческой руки с пальцами остаётся: два мотора обеспечивают движение большого, указательного и среднего пальцев, а безымянный и мизинец движутся за ними. На кончиках пальцев — мягкий материал, позволяющий работать с мелкими предметами.



    Протез обеспечивает семь хватов, включая открытую ладонь.





    «Как правило все наши изделия при активном использовании работают не менее суток на одном заряде. Рынок верхних конечностей безусловно меньше рынка нижних конечностей. В России это, возможно, 5-7 тысяч протезов в год. Какое количество биоэлектрики – сложно сказать. Под него попадает и MyoFacil с минимальным набором функций», — рассказали в российском представительстве компании.

    На вопрос о положении дел в России представитель Ottobock ответил, что «рынок не так сильно развит не из-за отсутствия комплектующих, а из-за ограниченного количества специалистов, которые умеют делать такие продукты».

    Недостатки бионической руки


    Батарея
    Недолгое время работы на одном заряде аккумулятора — это недостаток большей части современных гаджетов. Бионические руки при активном использовании могут проработать в течение дня, но этого мало. Как большая часть людей привязана к розеткам необходимостью подзаряжать смартфоны и ноутбуки, так и у людей с протезами возникают дополнительные неудобства при, например, путешествиях. Можно использовать второй-третий аккумуляторы.

    Отсутствие защиты от воды
    Ещё один недостаток — как правило, такие устройства не работают в воде. С ними нельзя купаться, принимать душ. Их важно защищать с помощью специальных перчаток, чтобы грязь не попала внутрь устройства. Возможно, в будущем появятся бионические руки с полностью герметичным корпусом, позволяющим снимать руку очень редко — только для планового обслуживания.

    Лаги при управлении
    Нельзя сказать, что протезы работают медленно. Иногда они способны на высокую скорость, они могут быть сильнее, чем вторая рука человека, который носит один бионический протез. Но при управлении с помощью миоэлектрических датчиков пользователи имеют лаг: сначала мозг передаёт команду в мышцу у датчика, затем датчик передаёт команду двигателю, и после этого меняется жест. Так что реакция — далеко не самая высокая.

    Эту проблему, но с протезами ног, успешно исправила компания Ossur. Протез позволяет управлять мысленно, а установка ступни происходит всего за 15 минут — хирургу только нужно установить в остатке конечности сенсоры. После этого надевается протез, который не соединяется с мышцами и нервами. Сенсоры получают сигнал нервной системы и передают его протезу.

    Цена
    В зависимости от комплектации стоимость бионической руки составит до 2,5 миллионов рублей. Это пока далеко не самые доступные устройства.
    AdBlock похитил этот баннер, но баннеры не зубы — отрастут

    Подробнее
    Реклама

    Комментарии 32

      +3
      С одной стороны — кажется, что потерять руку уже не так страшно. С другой — всё очень дорого.

      Надежда ещё на то, что за деньги государства могут ставить протезы, и на молодые компании, которые пытаются удешевить такие протезы.
        0

        Ну насчет дороговизны...2.5млн. рублей (а самый дешевый из списка 0.4-0.5млн рублей) — это хоть и дорого, но вполне может покрываться медицинской страховкой.

          0
          Да ну! На данный момент настоящая рука имеет огромное преимущество по сравнению с механической начиная от удобства использования и заканчивая функциональность. :). Но механическая рука все же лучше чем отсувствие руки совсем. Так что здорово что прогресс в этой области идёт довольно интенсивно.
          +9
          Забавный вы, не страшно руку потерять.
          Все эти протезы, даже самые навороченные и близко к функционалу руки не приблизились и никогда не приблизятся, пока не будет обратной связи и чувствительности.
            0
            Если даже забыть о чувствительности, протезы пока даже не позволяют отдельными пальцами управлять, вне хватов. Едва ли разработчики придумают, скажем, хват для игры на гитаре.
              +1
              Ага, лишь бы аккорды не учить.
                0
                Можно переставить струны под гитариста-левшу, изловчиться брать аккорды правой рукой, как Томми Айомми, а бионической только струны дёргать. Можно даже приспособить специальный моторчик и лабать 32-ми в темпе выше, чем 180 :D
                  0
                  Да проще. Хват «квинта» :-)
            0
            Интересно, что быстрее научатся делать — качественно «сшивать» нервы с проводами, чтобы человек чувствовал искусственную руку/ногу как родную, или ставить в мозг имплантант с беспроводным интерфейсом, который будет уже по своему протоколу управлять конечностью? С одной стороны первое вроде проще и уже как-то делается, но ведь нервов много, и установить, какой именно за какой участок утерянной конечности отвечал — трудно.
            Ещё интересно, если рука утеряна много лет назад, нервы и соответствующие участки мозга не деградируют?
              0
              Или отращивать/пересаживать конечность…
                0
                По второму подходу: можно ставить на нервы датчики, отправлять на софтовый коммутатор, а там уже потихоньку определять, что откуда. Необязательно жёстко на этапе проектирования это закладывать. Первый вариант всё-таки слишком инвазивен и откровенно опасен для массовости.
                  0
                  Проще даже просто соединить наобум, а далее благодаря нейропластичности мозг сам приспособится к новой ситуации.
                    0
                    За счёт пластичности ещё неизвестно, сколько времени потребуется мозгу, чтобы освоиться с новой рукой, а вот при верном подключении должна заработать сразу или почти сразу (если прошло некоторое время после потери руки).
                      0
                      Ну если в районе недели мозгу надо, чтоб перевернуть картинку верх-низ, лево-право, то с рукой может и быстрее справиться.
                  0
                  Сомневаюсь, что сшивать нервы в принципе реально для восстановления полного контакта.
                  Если это сделать ребенку — мозг еще может адаптироваться и научиться рулить рукой как частью организма, но во взрослом возрасте — 99%, что даже самый лучший протез и лучшая сшивка навсегда останется костылем.
                    0
                    но ведь нервов много, и установить, какой именно за какой участок утерянной конечности отвечал — трудно.


                    Да вроде, это уже установлено.

                    Иннервация руки
                    image
                  • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                      +1
                      Беспроводной протокол связи с протезом. Крутится на 360 градусов… Как-то не безопасно звучит.
                      Композитные материалы, миниатюризация электронной начинки. Всё таки пока уровень распространения мал, но это уже серьёзное достижение по сравнению с протезами ещ1 даже 10 летней давности. Ну и проблема как всегда в батарее. Узкое место что у электромобилей, что у мобильной электроники, а теперь ещё и у протезов. И тенденции к улучшению пока нет. /«Батарея вашей руки/ноги разряжена, подключите зарядное устройство...»/
                        0
                        В таких бионических протезах стараются задать самые распространённые и нужные хваты. Интересно, были ли эксперименты с устройствами, имеющими максимальное технологически достижимое количество степеней свободы (пальцы, запястье), но в которых все сервоприводы подключены напрямую к чипу с нейросетью, а нейросеть, в свою очередь, к оставшимся нервным волокнам? Полагаю, что в начале таким протезом будет совершенно невозможно пользоваться, но позже можно научить этот протез выполнять все нужные действия.
                          0
                          Лучше бы регенерацию конечностей исследовали.
                            +1
                            А ее исследуют. Но там результатов еще ждать и ждать, а протезы нужны вот прямо сейчас.
                              +4
                              То есть, тысячи инженеров и хирургов должны бросить свою карьеру и начать переучиваться почти с нуля в совершенно другой, только потому, что вы так считаете? Почему бы это не предложить программистам и дизайнерам, например?
                              0
                              Пока что я видел ровным счетом один протез создающий впечатление что его владелец может управлять своей роборукой более менее естественно и интуитивно.
                              Но это эксперементальная рука, и до рынка ей вероятно еще далеко
                              www.youtube.com/watch?v=sk1NkWl_W2Y
                                0
                                Не знаете, это так или только так кажется? Я не очень понял по видео.
                                  0
                                  Ну, речь идет о роборуке «управляемой мыслью». Так что видимо так. Хотя, вообще, такие были и раньше, но подобную непринужденность в движениях я вижу впервые. Чувствительность бы еще добавить… В видео вроде говорили что собираются над этим работать в ближайшем будущем.

                                  К слову о добавлении чувствительности подобным девайсам. Есть же очевидное, относительно простое в реализации и 99% рабочее решение
                                  На спине и животе есть куча почти неиспользуемых нервных окончаний — маленький имплантант или тупо наклейка с электродами размером с почтовую марку — и подавать сигнал в разные ее места, в зависимости от точки касания на руке, с интенсивностью прямо пропорциональной интенсивности касания. Месяц-два постоянного ношения — мозг адаптируется и будет воспринимать эти сигналы исключительно как данные с руки. Не понимаю почему так не делают, а пытаются реализовать супер сложные схемы чуть ли не с подключением напрямую к мозгу.
                                    0
                                    Может потому что их плотность там меньше, чем надо? В подушечках пальцев больше всего окончаний.
                                      0
                                      Так на данном этапе о восстановлении полной чувствительности не идет и речи. В лучшем случае в экспериментальных моделях это что-то в духе «ты можешь почувствовать что у тебя в рук что-то есть. Возможно даже какой оно формы. Примерно.»
                                      но и это уже неизмеримо лучше полного отсутствия чувствительности.
                                +1
                                Будет ли обзор по нынешнему состоянию исследований, в части прямого подключения протезов к нервным окончаниям?
                                Ведь эти работы ведутся не первый год и на хабре уже были публикации об экспериментах.
                                  0
                                  Спасибо за комментарий. Думаю, да — есть в планах такая публикация.
                                  +2
                                  Спасибо за пост. Я, как пользователь двух бионических протезов кистей, очень рад видеть общее повышение интереса к бионике.

                                  По моему мнению, такие компании RSLSteeper и Touch Bionics не особенно нацелены на создание адаптированного к жизненными реалиям протеза. Touch Bionics сейчас каждые два года выпускает по новой кисти, добавляет все больше непрактичных, но эффектных функций (типа управления со смартфона и т.п.). Яркий пример подобной тенденции — хват для мыши у Bebionic. Вот отзыв одного из пользователей Bebionic, под которым я готов подписаться:
                                  «BeBionic Hand действительно имеет тип захвата под названием Mouse Grip, который на рекламных роликах лихо щелкает по клавише мыши указательным пальцем. Но если разобраться, горькая правда такова: ладонь этого протеза не способна подстроиться под форму любой мыши, а щелчок пальцем возможен только по левой клавише и со значительной задержкой. Иными словами, Mouse Grip реализован для конкретной модели мыши конкретного производителя, причем мышь не из дешевых. Да и поиграть в компьютерные игры, требующие хорошей реакции, вы не сможете: BeBionic Hand достаточно медленная рука. Ну а вызвать контекстное меню правым кликом вы не сможете таким способом вообще.
                                  Маркетинговые технологии, красивые видосики и некорректная интерпретация фактов в СМИ может создать образ ложное представление у инвалида, который будет расшибаться в лепешку, чтобы получить дорогостоящий протез за счет государства. И если он его и добьется, то несоответствие ожиданий и реальности может легко привести к фрустрации».

                                  Дороговизна миоэлектрических кистей — это основная проблема для российских инвалидов. Пользуясь случаем напомню про российскую компанию «Моторика», которая уже этим летом начинает тестовую установку новых бионических протезов Stradivary. Ожидается, что стоимость этих протезов будет полностью покрываться государственной компенсацией, а это позволит распространить биоэлектрические протезы среди тех, кто на сегодня такой возможности лишен.

                                  PS Более подробно о высокотехнологичном протезировании можно узнать из моих небольших презентаций:
                                  www.youtube.com/watch?v=9vD2FH8rT88&ab_channel=RuslanLeviev
                                  www.youtube.com/watch?v=0RAc-Lq-5QM&ab_channel=BionicAdventures

                                    0
                                    Спасибо вам за внимание к статье. Могу ли я с вами пообщаться, например, в скайпе, для будущих статей?
                                      +1
                                      Конечно. Ответил в ЛС

                                  Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                  Самое читаемое