Протез руки, напечатанный на принтере

© Фото: MaxBionic

Бытующее выражение «я без этого как без рук» показывает, насколько трудно приходится человеку, волею случая лишенному верхней конечности. О том, насколько можно облегчить и улучшить качество жизни таких людей с помощью новых технологий, я расскажу сегодня.

Моя ежедневная работа связана с производством программного обеспечения и трехмерным моделированием. Именно поэтому я с большим воодушевлением слежу за развитием 3D-принтеров, которые позволяют воплотить в пластмассе почти любой созданный мной объект.

Благодаря снижающейся стоимости и совершенствованию устройств для печати из различных типов материалов ведутся разработки, напрямую связанные с медициной (например, уже испытан принтер, который может «распечатывать» уши и хрящи. Замечательное свойство такого подхода к производству состоит в том, что создавать действительно полезные предметы и применять их в реальной жизни, помогая людям уже сегодня, может не только врач или ученый, но и фактически любой компьютерный энтузиаст.

С момента изобретения протезы рук претерпели удивительное число преобразований, начиная от примитивных неподвижных штампованных или даже деревянных предметов, призванных лишь косметически скрыть дефект, до современных компьютеризованных устройств, управляемых силой мысли и стоящих не один миллион рублей, позволяющих делать широкий спектр движений и захватов.

Конечно, каждый случай применения индивидуален, но, выражаясь языком текущей экономической реальности, в сегменте массового спроса лидирующий тип таких средств реабилитации — те, которые можно буквально распечатать на обычном бытовом 3D-принтере, сравнимом по стоимости с домашним компьютером. И такие протезы уже умеют брать и удерживать предметы.

Почему это работает?

Из-за применения свободного программного и аппаратного обеспечения технология давно вышла за пределы лабораторий и попала в руки к любителям всего нового и прогрессивного: дизайнерам, конструкторам, биоинженерам. Многие из них объединяются в сообщества (зачастую их поддерживают технологические гиганты вроде Google) и бесплатно распространяют готовые к печати файлы с моделями подвижных протезов кистей рук и предплечий, а также подробные инструкции.

© Фото: e-NABLING The Future

Человеку в любой точке мира остается только найти знакомого, у которого есть 3D-принтер, либо с помощью волонтера одного из таких сообществ, как E-Nable Group, распечатать и собрать готовый протез.

Ощутимым преимуществом такого подхода является конечная стоимость устройства для пользователя. В среднем затраты на компоненты для печати и сборки протеза с тяговым механизмом без сервоприводов и электроники, управляемым действующими мышцами кисти или предплечья, могут составить от 3000 до 8000 рублей.

Сюда входит стоимость специального пластика, набора крепежных элементов и эластичных нитей, обеспечивающих гибкость и возможность сжимать и разжимать искусственные пальцы. Сборку таких конструкций можно произвести без профессиональных навыков по видеоинструкции с сайтов сообществ бионических «фабрикаторов», как себя называют энтузиасты 3D-печатного протезирования.

Низкая цена, по сравнению с устройствами такого класса, изготавливаемыми специализированным компаниями, актуальна в первую очередь при использовании протезов детьми. Они быстро растут, поэтому заказывать и подгонять дорогие многофункциональные устройства для них чаще всего нецелесообразно: слишком короткий срок применения. При поломках отдельных частей протеза нет нужды в сложном ремонте — можно лишь распечатать и заменить поврежденную деталь.

Еще одним плюсом напечатанных искусственных рук является возможность их полностью модифицировать, самостоятельно выбрать цвета пластика и даже дизайн.

Представьте, что ребенок с отсутствующей частью руки чувствует себя не обделенным судьбой больным человеком, а, например, Железным Человеком из комиксов, с красивым, ярким и, главное, функциональным устройством, неотличимым от детали костюма знаменитого героя. И сверстники вместо того, чтобы проявлять жалость, так надоевшую этому ребенку, еще и завидовать будут.

Конечно, спектр действий такого протеза ограничен одним простым хватательным движением, но даже это уже позволяет держать бутылку с водой, брать и кидать мяч, удерживать баланс при езде на велосипеде. На самом деле такие протезы помогают облегчить значительную часть повседневной деятельности и, главное, дают его обладателю чувство уверенности в себе, причастности к высоким технологиям, напрямую влияющим на жизнь и улучшающим общее настроение.

Юристы от медицины могут заволноваться и спросить: насколько безопасны такие устройства, находящиеся в столь легкой доступности? Ответ простой — они безопасны так же, как и обычные пластмассовые игрушки, если следовать объективным, описанным на сайтах сообществ советам, вроде того, что не следует опираться на эти конструкции или пытаться залезть с их помощью на дерево. Хотя, конечно, консультация врача настоятельно рекомендована. Но уже при разработке моделей этих протезов принимают участие врачи — хирурги, ортопеды, терапевты, и они являются активными участниками этих сообществ.

Развитие технологий 3D-печати и робототехники помогает делать доступными протезы и более высокого уровня. Такие делает, например, российская компания MaxBionic. Их устройства снабжены электромиографическими сенсорами, позволяющими управлять протезом без усилий, и сочетают в себе все преимущества дорогих импортных аналогов при гуманной цене. Специалисты компании проводят самостоятельные исследования и разработку этих устройств и планируют выпустить первую партию уже летом. В будущем они намерены сотрудничать с Фондом социального страхования для бесплатного снабжения протезами нуждающихся людей.

Сообщества бионических инженеров открыты для всех, и каждый может внести свой вклад в их развитие, будь то предоставление своего 3D-принтера, сборка или моделирование новых, ярких и интересных устройств.