Как в России делают современные бионические протезы

Фото: Shutterstock
Фото: Shutterstock
Многие из людей, которые могли бы использовать бионические протезы, считают их неудобными и дорогими — но на самом деле это не так. Подробнее рассказываем в новом обзоре РБК Трендов

Как создают протезы

После первоначального обсуждения идеи разработчики создают концепцию протеза на бумаге. На этом этапе инженеры думают, как, например, сделать пальцы более подвижными, сохранив протез легким и удобным для пользователя.

Затем разработчики переходят к моделированию в специальных программах, например, в OnShape. На этом этапе создается 3D-модель протеза и проверяется, как работает его кинематика. После череды правок чертеж отправляется на производство для последующей сборки.

Иногда в протезы добавляют необычные экспериментальные функции — например, возможность оплаты покупок или проезда с помощью чипа PayPass. Также у пользователей протезов часто есть возможность выбора дизайна — можно заказать определенный цвет или нанести на конечность рисунок.

Какими бывают протезы

Есть тяговые протезы — в них конечности двигаются за счет скрытых внутри специальных тросов, которые выполняют роль сухожилий и мышц. Натяжение тросов происходит за счет перемещения сустава.

Бионические протезы устроены сложнее: в них скрыты электропривод и плата управления, которая считывает нервные сигналы от сохранившейся части конечности.

Принципиальная разница между тяговым и бионическим протезом заключается в способе управления пальцами. А еще бионические протезы тяжелее, поэтому поставить их ребенку довольно трудно. В бионических протезах устанавливают батарею, а индикатор заряда выводят на корпус — механическую конечность приходится периодически заряжать, как и любой электронный девайс.

Могут ли протезы «чувстовать»?

Такие разработки уже есть. На данном этапе удается воссоздать, например, ощущение размера предмета.

В «очувствлении» бионических рук помогли исследования фантомных болей — феномена, при котором люди, лишившиеся той или иной конечности, продолжают испытывать дискомфорт в ней. Это происходит из-за того, что часть нервных окончаний сохраняется. На них можно установить специальные электроды и подобрать параметры для симуляции реальных тактильных ощущений.

Чтобы получить полноценную симуляцию тактильности, необходимо установить электроды в центральную нервную систему — то есть провести операцию на позвоночнике. Разработчики тактильных протезов надеются, что со временем получится «обмануть» мозг и объединить бионику и «фантомную» руку так, чтобы касание предмета кончиками пальцев протеза человек ощущал как прикосновение потерянной рукой.

Какими будут протезы в будущем

Главная цель разработчиков — сделать протезы как можно более натуральными, чтобы они ощущались как настоящая рука. Для этого нужно продумать системы симуляции тепловых ощущений, текстуры и так далее.

Подобные технологии существуют и сейчас, но на начальном уровне.

Обновлено 21.01.2022
Главная Лента Подписаться Поделиться
Закрыть