С помощью 3D-печати создали дешевый протез руки
В 2013 году россиянин Владимир Румянцев решил организовать свое дело и открыл компанию Can Touch. Предпринимателя привлекала сфера 3D-печати, и он, вооружившись 3D-принтером, приступил к производству прототипов изобретений, макетов зданий, чехлов для смартфонов, авторских кукол, украшений и других уникальных объектов.
Владимир Румянцев, основатель и идейный вдохновитель компании Can Touch
Как-то раз, путешествуя по просторам интернета, Румянцев наткнулся на видео об африканце Ричарде Ван Асе, который создавал с помощью трехмерных принтеров ручные протезы для детей-инвалидов. Видео впечатлило предпринимателя, и он решил попробовать свои силы в экспресс-протезировании. Первый протез, напечатанный Румянцевым и его единомышленниками, почти полностью повторял модель Ван Аса, поскольку чертежи были размещены на открытом доступе в интернете. Но когда готовое изделие опробовали на практике, оказалось, что его функционал ограничен. К примеру, владельцу протеза нельзя было собрать пальцы в щепотку. Тогда Румянцев решил создать собственную команду инженеров и основательно переработать модель ручного протеза.
Проект запустили в августе 2013 года. Буквально через три дня после публикации объявления о поиске квалифицированных инженеров для разработки конструкции протеза Румянцев получил предложение о сотрудничестве от компании W.E.A.S. Robotics, которая осуществляет разработку роботов для частных заказчиков. Костяк команды W.E.A.S. Robotics составляют инженеры, получившие образование в питерском университете НИУ ИТМО. «Эта тема нам близка, – комментирует основатель и генеральный директор компании Илья Чех. – У нас уже были кое-какие наработки в этой области. Некоторые наши инженеры в своих выпускных квалификационных работах как раз создавали роботов-манипуляторов в форме руки, и разрабатывали для них алгоритмы управления».
3D-печатный протез руки
«Технология трехмерной печати позволяет очень быстро менять конструкцию объекта, – объясняет Чех. – За 7 дней можно создать 3-4 опытных образца. Перед нами стояла задача расширить функционал печатной руки, разработать конструкцию ее большого пальца и добиться увеличения количества схватов».
При создании макета изобретатели минимизировали количество его составных частей и задумались о снижении себестоимости. Типовые детали было решено производить крупными партиями, а на 3D-принтерах печатать уникальные детали, соответствующие физиологическим особенностям пациента.
На первых порах протезы распечатывали на FDM-принтерах, которые формируют объекты путем послойного наплавления полиамидной нити. Позднее инженеры перешли к более дорогой технологии лазерного спекания, которая обеспечивает высокую детализацию напечатанных объектов. Технология лазерного спекания позволяет получить более гладкие и крепкие протезы.
Девочка Ксюша – первая пациентка Can Touch
Когда работа над конструкцией была завершена, предприниматели приступили к поиску пациентов, готовых к эксперименту. Несколько желающих нашлось, но пациенты жили слишком далеко от столицы. Единственным пациентом из Москвы оказалась 4-летняя девочка Ксюша. Сегодня она носит уже четвёртую версию печатного протеза, но промежуточных примерок и подгонок было значительно больше.
Для сборки печатной руки нужны нехитрые приспособления: дрель, набор отверток, тросики и винты. Окончательная сборка протеза происходит на руке пациента. Протез вставляют в гильзу, изготовленную из медицинского термопластика, который становится гибким в горячей воде и принимает нужную форму, а через некоторое время снова твердеет.
Установку первых протезов производили специалисты питерского Центра протезирования им. Альбрехта. Сегодня Румянцев и Чех изготавливают и подгоняют протез под конкретного пациента всего за неделю. Механические протезы уже установили трем пациентов, впереди очередь еще из 30 желающих. «Двух одинаковых рук не бывает, поэтому каждый случай абсолютно уникальный, – говорит Румянцев. – Особенно если речь идет о детях».
В ближайшее время разработчики получат сертификат на свою разработку
В ближайшие месяцы разработчики планируют сертифицировать свою разработку. Без сертификата предприниматели не могут сотрудничать с государственными медицинскими учреждениями, которые могут предоставить доступ к базе о пациентах-инвалидах. «Надеюсь, что с сертификацией проблем не будет, – рассуждает заведующий отделением в клинике «Медсити» Алексей Кириченко. – Конструкция печатной руки проста и безопасна для пациентов. К тому же, она не требует фундаментальных исследований, как в случае с лекарственными препаратами».
Механический протез, разработанный компаниями Can Touch и W.E.A.S. Robotics, будет стоить от 15 тыс. руб. Для сравнения: российский косметический протез стоит от 35 тыс. руб., механический – от 100 тыс. руб. К концу 2019 года предприниматели планируют продать 10 тыс. протезов.
Параллельно с получением сертификата на механический протез, предприниматели разрабатывают более сложный электромеханический протез руки, которым можно будет управлять с помощью датчиков. К примеру, датчик схватывания будет блокировать движение протеза, когда он коснется предмета. Электромагнитный датчик сможет легко определить, из какого материала сделан предмет. Фотодатчик сможет оценить степень прозрачности предмета.
По подсчетам предпринимателей, на совершенствование ручных протезов и запуск их массового производства требуется 15 млн. руб. Как только будет найден инвестор, предприниматели выделят проект по созданию недорогих функциональных ручных протезов в обособленную компанию.
Останавливаться на достигнутом Румянцев и Чех не собираются. Недавно они подсчитали, что на протезы верхних конечностей приходится около 10 % российского рынка протезирования. Остальные 90 % рынка приходится на протезы нижних конечностей. Такими изделиями компания планирует заняться немного позже.
