3D-печать на службе у протезистов

Удивительно, насколько быстро фантастика превращается в реальность. Полуфиналисты GenerationS – московская компания «ЭКСПРЕСС ПРОТЕЗИРОВАНИЕ» — представила проект по созданию электромеханических протезов верхних конечностей с системой мио-управления (снятие электрических импульсов с мышц). На стадии разработки протезов применяется технология 3D-печати, что существенно снижает стоимость НИОКР и ускоряет создание прототипа. В случае успеха проект решит проблему доступности дешевых функциональных протезов верхних конечностей как на российском, так и на зарубежных рынках. Но главное в том, что разработка вернет людям возможность полноценной жизни и поможет пережить несчастье.







Проект стартовал в августе 2013 года, коммерческая реализация намечена на IV квартал 2014 года. Суть стартапа заключается в разработке электромеханического протеза кисти и руки в целом с системой управления посредством считывания мышечных сокращений. Ключевыми партнерами проекта стали МПО «Металлист» (РосТех), институт протезирования им. Г.А. Альбрехта (Санкт-Петербург), бизнес-инкубатор «Ингрия», Autodesс, Фонд социального страхования, Агентство стратегических инициатив и др.

Технология изготовления деталей протеза при помощи 3D-печати уже прошла апробацию – установлено 3 механических протеза пальцев. Протез максимально повторяет функционал реальной руки, а визуальное восприятие не вызывает сомнений. Протез предварительно собирается и проверяется работа всех соединений, а окончательная сборка происходит уже на руке пациента. Под протез изготавливается гильза из специального медицинского термопластика, который при нагревании в горячей воде становится гибким и ему легко придать нужную форму. Спустя несколько минут материал затвердевает и выполняет роль жесткого каркаса, к которому крепится протез. Масса прототипа составляет от 150 до 300 г, усилие схвата — от 0,5 до 4 Н, чего более чем достаточно для нормальной жизни.

Сейчас проект находится на нулевой стадии, предполагающей сертификацию механического (тягового) протеза пальцев. Далее запланирована разработка электромеханического протеза кисти, протеза предплечья и протеза руки. На заключительном этапе будет разработана система управления протезами с использованием головного нейроинтерфейса. Необходимый объем инвестиций на нулевом этапе оценивается в 5 млн рублей, на первом этапе – 20 млн рублей.

Конечная стоимость электромеханического протеза кисти будет начинаться от 120 тыс. рублей. Цена будет напрямую зависеть от функциональности протеза. Предусмотрено от 6 до 20 видов схватов и жестов, предполагается возможность применения дистанционной системы управления по беспроводной связи, возможность установки (или наличие в базовом исполнении) различных функциональных модификаций.
По словам авторов стартапа, на территории России данный проект является единственным реально опробованным и доказавшим свою реализуемость и эффективность. Наиболее совершенные протезы сейчас изготавливаются с применением углепластика или дорогих полимеров, что обеспечивает им легкость и прочность, но гарантирует очень высокую стоимость. Применение 3D-печати позволит изготавливать более эргономичные, а главное дешевые протезы, за счет снижения затрат на стадии разработки. «Сейчас технология 3D-печати для этих целей только начинает применяться и пока не получила широкого распространения и коммерческой реализации в протезно-ортопедической отрасли. Но потенциал технологии достаточно высокий в том числе за счет наличия системы дистанционного мио-управления», — говорит идейный и технологический вдохновитель компании «ЭКСПРЕСС ПРОТЕЗИРОВАНИЕ» Илья Чех.

Более того, по словам сооснователя компании Василия Хлебникова, в России механические и электромеханические протезы практически не разрабатываются, а те, что все-таки производятся, стоят неоправданно дорого и практически не совершенствуются. «Поэтому создаваемый нами продукт будет востребован, благодаря низкой цене, скорости изготовления, функциональности и эргономичности, а также широкой доступности», — уверен Хлебников.



Годовой объем мирового рынка протезов составляет около 600 млрд рублей, российского – 1,7 млрд. рублей. Общая динамика роста мирового рынка протезов верхних конечностей оценивается в 4-5% в год. В 2013 году обеспеченность рынка продукцией находилась на уровне 60% в мире и 15% в России. К 2019 году компания планирует установить до 5000 протезов и превысить годовой оборот в 150 млн рублей. Разработчики планируют занять до 20% мирового рынка и до 70% российского рынка к 2020 году. Сейчас от пациентов уже получены первые 30 заявок.
Сегодня существуют перспективы полного импортозамещения существующих протезов верхних конечностей, имеющихся на рынке, ввиду низкого качества и очень ограниченной функциональности аналогов. Особенность разрабатываемых протезов заключается в возможности быстрой модификации дополнительными съемными функциональными модулями (различные крепежные устройства для телефонов и планшетов, съемные или встраиваемые инструменты для технических работ и проч.).

В качестве возможных рисков на пути реализации проекта авторы выделяют бюрократические задержки с сертификацией изделий, консервативность рынка протезирования в России, ограниченные возможности выхода на рынки США и Европы ввиду политической конъюнктуры и, как следствие, увеличение себестоимости ввозимых компонентов.

Источник: habrahabr.ru/company/generations-2014/blog/239539/