Киберпанк в реальной жизни. Как в подвалах Сколково производят бионические протезы для рук

В «Технопарке Сколково» расположилась компания «Супер Моторика», которая занимается производством роботизированных протезов для рук. Корреспондент MSK1.RU побывала на производстве и поговорила с сотрудниками компании.

Просторный холл с огромными окнами в пол. На нем расположилось множество лекториев, кафе, клиентских офисов. У шара с цифрой 6 нас встречает представитель компании. Он пропускает нас через турникет, и мы отправляемся на подземный этаж. Он рассказал, что компания расположилась на нескольких этажах бизнес-центра (недавно они разъехались по разным помещениям), и иногда между офисами, пунктами производства и сервисом неудобно передвигаться, так как расстояние большое. Мимо нас проехали двое сотрудников: на скейтборде и на самокате. Многие передвигаются по работе именно таким способом, чтобы быстрее добираться до цехов.

Компания зародилась в 2013 году. Тогда нынешний генеральный директор «Моторики», инженер Илья Чех, познакомился с владельцем сервиса промышленной 3D-печати Can Touch Василием Хлебниковым. Они решили сделать благотворительный проект и собрать детский протез на 3D-принтере.

— Такого до них никто не делал. Получилось. Собственно, затем — первые инвестиции от «Роснано», от Сколково и так далее. Получили в 2015 году декларацию о соответствии, и с 16-го года началось уже полноценное, можно сказать, серийное производство протезов, — рассказал представитель "Моторики". — Первые — это были тяговые протезы, и общая моторика началась с детского протезирования, сделать такой бионический простой протез для детей, относительно дешевый, с 3D-печатью на принтере. Мы сделали его доступным.

Компания произвела более 4000 протезов рук для пользователей из 14 страна мира: СНГ, Франции, Индии, Саудовской Аравии, ОАЭ, Малайзии и Южной Кореи. «Моторика» имеет самую широкую линейку протезов верхних конечностей в мире. В Команде более 140 человек, она состоит из: инженеров, учёных, врачей, проектировщиков, менеджеров и маркетологов.

— Есть активные тяговые, которые работают за счет тросов исключительно: когда культя натягивает тросы и происходит движение схвата. Есть бионика, которая делится на два типа: однохватная, которая делает простой жест сжать/разжать, и есть многохватные, которые двигают каждым пальцем. Вот они самые сложные, — рассказал сотрудник компании.

В более сложных протезах электромиографический датчик передает импульс, потенциал мышц, то есть как эта мышца бы работала, если бы была кисть на месте.

— Грубо говоря, у вас есть культя, она делает такое же движение, как она делает, когда работает. Датчики это понимают, и в многохватных можно перепрограммировать отличные жесты, — объяснил представитель "Моторики".

Начинается производство протеза с отлива гильзы из гипса. Гильза делается по слепку культи, затем по ней крепят остальные детали. Специалист работает в кабинете, который находится в другом крыле «Технопарка Сколково», вдали от основной части производства.

— Делается слепок по культе, и потом делают гильзу, а потом уже прикрепляется основное и главное. Зависит от протеза, — рассказал нам работник.

Детали изготавливаются отдельно. Нас привели в сервис, где в небольшой комнате стоит множество верстаков, за каждым из них сидит работник, который отвечает за создание определенной части протеза. У самого входа сидит инженер. Он занимается отливкой силиконовых форм для пальцев рук.

— Вот форма, те сосульки — это форма для гофра (деталь, которая соединяет большой палец с кистью руки. — Прим. ред.). Вот эти — для пальчиков.

Инженер открыл ящик и показал кучу пакетов с разноцветными детальками разных размеров.

— Вот они — пальчики. Расчлененка. Разводят силикон, и из шприца потом выдавливается форма. Гофра — одна из самых сложных [деталей].

Формы различаются по цветам. Чёрные электропроводящие напальчники из силикона с графеновыми нанонтрубками — самые продвинутые: с помощью них можно листать что-то в телефоне, так как они работают с сенсорными экранами. Зарубежные изделия со схожим функционалом обойдутся от 10 до 15 раз дороже. Чтобы формы не пачкались, работники стараются держать отдельные формы для каждого цвета.

— У нас есть такие пальцы, которые работают с тачскрином. Это, кстати, ноу-хау. У нас оно где-то год, — рассказал нам представитель.

В другом конце комнаты — аппарат размешивает черную жидкость. Как объяснил работник, здесь готовится к заливке силикон. Тот самый, который используют для протезов, с которыми можно что-то листать в телефоне.

На одном из верстаков лежит почти готовый протез.

— Вот это тяговый. Он двигается за счет тяг. А есть бионика, которая двигается за счет электроники и микродвигателей. Тяговые протезы вообще все российские, а в бионике только мотор и электроника зарубежные. Всё остальное — российского производства. 3D-печать — тоже у нас в России, - объяснил работник.

Еще один инженер собирает кисти для будущего протеза. Мы попали как раз на тот этап, когда работник начал вставлять в протез пальцы. Клеят детали специальным силиконовым клеем, чтобы зафиксировать пальцы.

В соседнем кабинете работники паяют микросхемы для будущих бионических протезов. На столе лежат маленькие детали и винтики — будущие фаланги пальцев.

Здесь же один из работников продемонстрировал, как с помощью приложения на телефоне можно управлять движениями пальцев.

Красят протезы при помощи аэрографов. У "Моторики" есть 16 цветов, которые включены в базовую комплектацию. Остальные варианты дизайнов оплачиваются отдельно. Среди особенных есть: протез инкрустированный 6 тысячами камней Swarovski, или различные принты сказочных персонажей. Была рука, покрытая японской Musou Black — поглощает до 98% чёрного цвета.

Затем представитель "Моторики" отвел нас в клиентский центр, где на стенде представлено больше десятка моделей протезов разной расцветки и размеров и висят VR-тренажеры для адаптации.

— Понять принцип — просто, научиться с ним взаимодействовать эффективно с внешним миром — это навык. У нас есть VR-тренажер, чтобы люди как-то адаптировались быстрее к протезу. Есть академия кибер-людей, там учат всяким базовым вещам бытовым. Требует сноровки. Научиться им виртуозно управлять не так просто, — добавил он.

Детям делают преимущественно тяговые протезы, так как мотор в бионике тяжеловат для определенного возраста.

Протезы необходимо регулярно менять. Детям — примерно раз в год, в зависимости от скорости роста. Взрослым — раз в несколько лет, но всё зависит от эксплуатации и количества сделанных жестов.

После установки протеза проводят тесты на VR-устройствах, а также есть тесты, где с помощью нового протеза нужно засунуть поролоновые шарики в отверстия разных размеров либо собрать пазл из дерева.

Простой тяговый протез стоит 170–300 тысяч рублей, бионические однохватные — от 500 до 700, и самые сложные — многохватные — могут стоить до 3 миллионов рублей. Протез можно получить бесплатно по компенсации от государства, для этого нужно собрать документы и пройти медкомиссию. Изготовление протеза занимает 2–4 недели.

«Моторика» сконцентрировалась на производстве рук. По словам представителя компании, история с мелкой моторикой и так довольно сложная. Сейчас «Моторика» бросила все свои силы на обратную связь: сделать так, чтобы протез передавал пациенту тактильные ощущения. Таким образом людям будет проще водить машину или искать что-то в сумке, например, ключи.

Мне удалось поговорить с Юрием Матвиенко, руководителем проекта инвазивных исследований. Он рассказал, что когда пилот использует протез, он не чувствует его как свою собственную руку.

— Он что-то трогает, но не понимает, что это такое, — рассказал он.

— То есть, чтобы он при дотрагивании понимал, что с ним происходит, — пояснил Юрий. — Пример одного пилота, который рассказал, что, когда он водит машину (у него механическая коробка передач), у него протез лежит на коробке передач, и он говорит: «Я не знаю, лежит он там или не лежит, открыт или закрыт, потому что я его не чувствую, как свою собственную руку. Поэтому мне приходится ночью включать свет и смотреть на протез».

В кабинете висят картинки с анатомией человека и схемой, как по руке проходят нервы: срединный, локтевой и лучевой. Когда купируют часть руки, по нервам продолжают проходить сигналы. И в те, которые продолжают работать, вшивают электроды, которые в дальнейшем могут передавать ощущения от протеза. Юрий рассказал, что в ноябре 2021-го работники компании поехали во Владивосток и провели исследование с двумя пациентами по очувствлению бионических протезов.

— Если мы представим, что до предплечья руки нет, вот здесь (в предплечье) остались нервы. Мы поставили электроды в зависимости от того, какие боли испытывают все пациенты, — объяснил Юрий. — Они испытывают фантомные боли. Это боль, которая после травмы остается у пациентов, и они чувствуют сдавливание, горящие ладошки. У одного пациента горели средний, указательный и большой пальцы, а у второго горели ладошки с внешней стороны руки.

Далее Юрий показал снимок рентгена пациента. На нем видны небольшие точки. Это места, куда вшивают электроды.

— После того, как мы установили электроды, подобрали параметр стимуляции, первым делом мы купируем фантомные боли, — добавил Юрий.

— И в одной из стимуляций наши пилоты ощутили чувство сжатия руки в кулак. И чем сильнее стимулируется, тем сильнее она сжимается, — добавил Юрий.

Тогда сотрудники создали тест с цилиндрами разных размеров, с помощью которого пилоты с закрытыми глазами смогли определять размер предмета: большой, средний или маленький. Во время второй поездки с тремя пилотами в апреле 2022 тест усложнили: теперь наощупь нужно было определить, твердый предмет или мягкий.

— Сейчас мы планируем разработать собственный электродовый стимулятор, который позволит купировать фантомную боль и тем самым позволит очувствить бионические протезы, и они будут уже более чувствительными, — заключил Юрий.

В конце нашей экскурсии приехал амбассадор «Моторики», блогер и фотограф Илья Морковский. У него с рождения нет кисти левой руки, и он уже два года пилотирует киби-протезы (протез кисти и пальцев. — Прим. ред.) «Моторики».

— Я пилот-испытатель киби-рук, у меня такая прикольная и необычная профессия — испытывать киби-протезы. Что значит пилотировать? Сидят разработчики, придумывают различные фичи, устройства, дополнение к протезу, сам протез. А моя задача как пилота, пользователя — найти в нем баги.

— Я выясняю, что было правильно придумано, что — нет, — добавил Илья.

В каждую версию киби-протеза Илье добавляют новые функции.

— У меня сейчас на руке прототип, в нем существенные изменения в том, что добавили фиксацию пальцев, которые позволяют фиксировать пальцы, носить тяжелые сумки, пакеты до 10 кг, до момента, пока рука не начинает вылетать из гильзы. Раньше это было невозможно, сейчас можно носить тяжелые пакеты, и это классно, с учетом того, что у меня освобождается вторая рука и я могу ей что-то делать, — рассказал Илья.

Также Илья попросил покрыть свой протез светоотражающей краской. Это было бы особенно полезно для детских протезов: когда ребенок катается на самокате, велосипеде или просто гуляет, его будет видно издалека. Помимо этого, со светоотражающим элементом протез стал более крепким.

— Стал более крепкий лак, то есть я его последний месяц не жалел и нет никаких сколов, царапин, покрытие стало более твердым, — поделился Илья.

Сейчас Илья испытывает шестую по счету кибу-рука из полных версий, между ними было еще две промежуточных. И они, по его словам, становятся от версии к версии лучше.

Ранее наши коллеги из Архангельска рассказывали историю 10-летнего мальчика, которому пришлось ампутировать руку после того, как его, загрызенного собакой, привезли не в ту московскую больницу.

Также мы рассказывали, как живет главный киборг России Константин Дебликов с бионическими протезами вместо рук.