Биоэлектрическая анатомия. Российский киборг — о том, как устроены современные протезы рук и что с ними не так

Продолжение истории Кости Дебликова. В этот раз — о том, как устроен рынок протезирования в России и мире, как изменились технологии с советских времен и почему красивый протез — все еще не полноценная рука.

Привет! Меня зовут Костя, и я уже рассказывал, как лишился рук во время пиротехнического шоу, стал получать протезы от государства и помогать в этом другим. Эта статья — для тех, кто хочет узнать больше о технологиях протезирования: как работает протез и почему «повторить» человеческие руки так непросто.

Напомню, что бионический, или биоэлектрический, протез работает от сокращения мышц. Их движения улавливают электромиографические датчики, прижатые к предплечью. Когда я напрягаю мышцу с внутренней стороны, кисть закрывается, а когда с внешней — раскрывается. У людей с ампутацией выше локтя управление протеза может осуществляться за счет мышц плеча.

Датчики считывают сокращение мышц и передают сигнал в микропроцессор протеза — он и управляет движениями руки. Это похоже на работу нервных окончаний, но обрабатывает импульсы не мозг, а протез.

Протезы бывают односхватовые и многосхватовые. В односхватовых есть только один двигатель, протез им делает только один хват. Односхватовый протез похож на клешню краба или щипцы, только очень большие — такой рукой не получится показать рокерскую козу. Для этого подойдут многосхватовые протезы — их оснащают по принципу работы человеческой руки — двигатель есть для каждого пальца. Переключать жесты можно так же с помощью мышц, но в некоторых моделях для этого есть кнопка или приложение в телефоне.

Мировой рынок поделили две компании: немецкая Ottobock и исландская Össur — производители протезов и комплектующих к ним. Сборка протеза под конкретного человека — всегда своего рода конструктор, поэтому компании создают комплектующие — руки, предплечья, коленные модули и т. д.

В нашей стране протезы выпускают «Моторика» и MaxBionic. Я не могу сказать, что российские изделия хуже или лучше зарубежных, потому что я не использовал их в повседневной жизни. Я лишь тестировал некоторые разработки.

Наши компании появились совсем недавно и только развиваются, поэтому их протезы не так популярны. Для сравнения, «Моторика» работает с 2015 года, а немецкий Ottobock — с 1918 года. Это разница в опыте разработок почти 100 лет. Так что затраты времени и денег на новые разработки несоизмеримы.

К XXI веку протезы научились делать технологичными и даже красивыми. При взгляде на них поневоле начинаешь вспоминать фантастические фильмы. И современный протез — действительно продвинутая штука. Например, приводы для пальцев выпускают компании, которые делают сервоприводы для марсоходов.

Но все же человек с ампутацией не может жить абсолютно так же, как до потери рук. И технологии в этой сфере развиваются медленно. Они мало изменились с момента разработки советскими учеными первых бионических протезов. А это было в 1956 году.

К примеру, мой односхватовый протез от немецкой компании Ottobock даже выглядит почти так же, как его предок полувековой давности. И тоже работает от двух миоэлектрических датчиков. Так что этой отрасли точно есть куда расти.

Есть ощущение, что компании почти не учитывают опыт пользователей. Кажется, инженеры все еще плохо представляют, что такое жить без конечности. Они думают: «Хм, нужен протез руки. Значит, надо сделать его в форме кисти». Хотя на самом деле в этом нет никакого смысла. Человеческая кисть — очень сложный инструмент, и то, как мозг ей управляет, пока не может повторить ни одна система.

Протез в первую очередь должен быть удобным и при этом ему совсем не обязательно повторять форму руки. Нынешние изделия недолговечны: они боятся воды, грязи, пыли, нагрузок и ударов. Причем, в отличие от тех же смартфонов, чем дороже протез, тем он чаще ломается. Просто потому, что сложнее устроен.

Чтобы протезы стали удобнее, производителям стоит задуматься о проблемах пользователей. Например, сделать «пальцы» способными работать с сенсорными экранами. В прошлой статье я рассказывал, как мы с отцом сами доработали протез, чтобы это стало возможным.

Производители современных протезов экспериментируют с новыми технологиями, например, добавляют wi-fi модули или встраивают протезы в систему умного дома. Но проще – лучше. Хотя, возможно, через какое-то время люди создадут доступный и удобный протез, которым можно будет пользоваться как мобильным устройством.

Подписаться на Костю:

Telegram https://t.me/bionic_russia

YouTube https://www.youtube.com/@BionicRussia

TikTok https://www.tiktok.com/@bionic_russia

Запрещенная в РФ соцсеть с фото @bionic_russia