Проект студентов Пермского Политеха расширит российский рынок механических и бионических протезов рук

После ухода зарубежных производителей с рынка протезирования в России возник острый дефицит доступных и качественных решений для реабилитации. Высокие цены, нехватка специалистов и комплектующих создают ограничения для пациентов, потерявших конечность. Студенты Пермского Политеха изучили рынок и обнаружили, что отечественные компании покрывают лишь 20% потребности в таких устройствах. В ответ на это команда занялась разработкой своей линейки механических и бионических протезов верхних конечностей, сочетающих функциональность и доступность. Сейчас проект находится на стадии прототипирования.

Исследование проведено в рамках Центра прототипирования бизнес-инкубатора ПНИПУ.

— Идея пришла еще в 2022 году, когда большинство зарубежных производителей протезов покинули российский рынок, а Министерство труда Пермского края сообщило о высокой потребности в качественных решениях, которую предприятия закрывали лишь на 20%. В связи с этим пациенты сталкиваются с дефицитом предложения и долгим ожиданием изготовления персонального устройства. Это стало для нас толчком: создать протез, который будет не только функциональным и качественным, но и удобным, эстетичным и доступным для всех, кто в нем нуждается, — поделился руководитель проекта Виктор Семенов, студент кафедры автоматизации технологических процессов ПНИПУ, резидент Бизнес-инкубатора ПНИПУ «Динамика роста».

Реализацию своего проекта студенты начали с разработки активного тягового протеза кисти с использованием 3D-печати. Это тип протеза верхней конечности, который приводится в движение за счет мышечной силы пользователя через рычаг и систему тросов (тяг). Он легкий, не требует источников питания или сложной электроники, сохраняя при этом базовую функциональность.

Сейчас политехники зарегистрировали свою компанию General Bionic (ООО «Джей Би») и занимаются созданием линейки инновационных решений, которые включают производство как механических (активных тяговых), так и бионических протезов верхних конечностей. Команда работает с ПГМУ им. академика Е.А. Вагнера с целью совместными усилиями реализовать управление бионическим протезом руки через неинвазивный нейроинтерфейс без внутреннего вмешательства. А реабилитационные и протезно-ортопедические центры позволяют осуществлять прямой контакт с целевой аудиторией и быстро совершенствовать устройства компании.

Нейроинтерфейс считывает электрическую активность опорно-двигательной зоны коры головного мозга, передает оцифрованный сигнал на протез, а фильтрующая нейросеть воспроизводит необходимый жест (хват). Это обеспечит максимально естественное и интуитивное взаимодействие. Внедрение искусственного интеллекта повысит адаптацию устройства к потребностям пользователя.

— Мы уже начали разработку нейроинтерфейса для управления бионическим протезом предплечья. По сути, это управление устройством при помощи мысли. Уверены, что они будут иметь широкое применение не только в протезировании, но и в реабилитации, робототехнике, системах умного дома и управлении различными технологиями, — рассказывает разработчик.

В технологии изготовления продукта преимущественно применяется 3D-печать, часть деталей производится на фрезерных станках и с ЧПУ (числовым программным управлением). В течение следующих двух лет компания планирует более 95% деталей изготавливать посредством 3D-печати, применяя пятиосевой принцип печати с армированием (укреплением углеродными волокнами) полимерных слоев. Такой процесс изготовления обеспечит большую легкость и прочность деталей каждого устройства.

Сейчас в команде General Bionic работают робототехники, механики, нейрофизиологи, техники-протезисты, специалисты по 3D-моделированию и нейронным сетям. Уже создана модель первого протеза, который теперь находится на стадии прототипа.

— На данный момент в проект был привлечен ведущий реабилитолог Пермского края Бронников В.А., а также идет активное привлечение финансирования на дальнейшие развитие и реализацию проекта, — отмечает Луиза Коногорова, директор Бизнес-инкубатора ПНИПУ «Динамика роста».

Разработчики отмечают, что индивидуальный подход к пациенту позволяет изготовить устройство, которое делает жизнь максимально удобной и комфортной. Цель компании — добиться, чтобы каждый пользователь чувствовал уверенность и свободу движений. Кроме того, студенты занимаются созданием сети сервисных центров, обеспечивающих техническую поддержку и регулярное обслуживание выпускаемых протезов.

— Мы верим в силу партнерства. Уже сейчас мы строим отношения с местными и зарубежными компаниями, чтобы обмениваться опытом, привлекать экспертов, разрабатывать и внедрять лучшие практики, — добавляет Виктор Семенов.

Проект студентов Пермского Политеха выведет сферу протезирования в России на новый уровень, повысит качество и технологичность выпускаемого продукта. Реализация серийного производства протезов верхних конечностей повысит их доступность в широких массах.