24 февраля 2016 в 18:24

Как «Моторика» делает протезы для детей

Протезы от российского стартапа «Моторика» вовсю используют уже 6 мальчиков и девочек, а сейчас ещё 4 ребёнка готовятся к установке. Трое взрослых используют тяговые протезы, а один — мио-протез.

Впервые о тяговых протезах для детей от стартапа из Томского нанотехнологического центра я упомянул в октябре 2015 года, когда писал обзор форума «Открытые инновации». В декабре 2015 года команда запустила краудфандинговую кампанию на Planeta.ru – чтобы как можно большему числу людей рассказать о возможности сделать красивые и функциональные протезы вместо бесполезных резиновых имитаторов рук.

Команда постоянно ищет новых героев, которым необходим такой протез. Заявку можно оставить на сайте компании или в социальных сетях — Вконтакте и Facebook.

Под катом — немного подробнее о том, как в «Моторике» делают протезы.
image
Аня и Илья Чех, сооснователь Моторики

На первом этапе специалисты снимают мерки. При простой травме это можно сделать удалённо — будущий пользователь вместе с родителями снимает мерки по инструкции. При сложной травме нужно изготовить гильзу под культю. Сначала протезисты лепят гильзу, а затем специалисты сканируют её с помощью 3D-сканера. У девочки Маши, для которой делали этот протез, сохранён большой палец, поэтому сразу нужно приступать к подготовке гильзы.

Это скан гильзы Маши.

image







Все детали протеза печатают на 3D-принтере согласно размерам и особенностям кисти. Для SLS печати «Моторика» использует промышленные принтеры.



Далее специалисты изготавливают дополнительные элементы: металлические планки для надёжности мелких узлов, пружин. Для того, чтобы пальцы не скользили, используют силиконовые напалечники.



Сборка всех элементов протеза занимает от 1 до 3 дней. Тяговые тросы регулируются — можно настроить протез так, чтобы все пальцы сжимались одновременно или в определённом порядке.





Гильзу для Маши изготавливали на протезном предприятии по классической технологии с использованием смол. Теперь осталось соединить все части протеза — гильзу, чехол и каркас, и надеть на ручку.

Это старый протез, который скоро заменят на новый розовый.





Такими протезами пользуются уже 6 детишек. Эту девочку зовут Аня.







image

Это — Даниил.





Ксюша.



Малика.

image

А это — Света.



Такой протез готовят к установке девочке 2-3 марта — 4 марта ей исполнится 6 лет.

image

Чтобы получить протез, можно его оплатить самостоятельно, а можно получить компенсацию от Фонда социального страхования. Брошюра кликабельна.

Протез стоит от 50 до 100 тысяч рублей. В эту стоимость входит второй протез за год — дети быстро растут, надо менять его раз в 6-8 месяцев, а также работа инженера по подгонке каждой конкретной модели и работа протезиста по созданию гильзы и подгонке протеза пациенту.

«В любом случае, дети в конечном итоге получают протез бесплатно. Для этого мы долгое время обивали пороги, потратили кучу времени и денег и прошли сертификацию», – пишет Василий Хлебников, сооснователь «Моторики».

image
Иван Сычев @ivansychev
карма
79,7
рейтинг 0,0
Редактор Geektimes
Похожие публикации
Самое читаемое

Комментарии (65)

  • 0
    Интересно, а скоро хирурги научатся наращивать недостающие пальцы? Ведь мышцы, которые ими управляют (кроме большого) находятся в предплечье и от травмы не страдают обычно.
    • –12
      Сколько??? 50 — 100 тысяч??? На ваших фото даже 20 тысяч не вижу. Совесть надо иметь
      • 0
        Сначала прочтите статью, и, если не сложно, две предшествующие.

        После этого подумайте о том, что ортопедические стельки стоят 5-15 тысяч рублей. А мы говорим о работе инженера, протезиста, использовании промышленного принтера, создании фурнитуры и, при необходимости, оплаты проживания ребенка в Москве на время изготовления протеза, если не изменяет память.

        Более того, мы говорим о 2-3 таких протезах в год, потому что детки растут.

        Все еще не видите даже 20 тысяч?
        • –11
          за 23 тысячи продается Parrot AR.Drone 2.0. Его Видимо легче разработать. Вам виднее

          • +3
            За 23 тысячи продается квадрокоптер, заточенный каждый под одну конкретную руку конкретного ребенка, с выездом сотрудников компании-разработчика или проживанием ребенка в кампусе компании? Или все-таки серийная модель?
            • –5
              Рассмотрим голые факты. На видео https://www.youtube.com/watch?v=oySdjj-odps мальчик смог взять стакан только с помощью здоровой руки. В косметический протез с упругими пальцами тоже можно вставить стакан здоровой рукой. На фото я вижу предметы закрепленные в протезе. То же можно сделать и с косметическим протезом.

              Чем этот протез лучше косметического? Для чего работал инженер и промышленный принтер?

              Поправьте если ошибаюсь.
              • +1
                Попробуйте спросить этого мальчика что лучше — такой протез или косметический с упругими пальцами.
                Ответ стоит разницы в цене.
              • +1
                Механический протез кисти позволяет делать хват и удерживать предметы, то есть есть возможность брать что-то в руки и отпускать. Управление осуществляется за счёт движения лучезапястного сустава. Можно контролировать силу сжатия и почувствовать сопротивление материала. Мальчик на видео — это один из самых первых пользователей, стакан соскальзывал, сейчас мы используем силиконовые напальчники, чтобы этого не происходило и саму механику жеста тоже поменяли на более удобную для захвата.
                Кроме того тяговые тросы фиксируются на опорной части протеза и регулируются индивидуально, поэтому протез можно настроить не только на сжим всех пальцев, но и на их частичное сжатие в любом порядке
          • +1
            Имхо проще, гораздо проще. Для дронов китайцы компонентами бочками штампуют. А индивидуальная разработка всегда дорого обходится.
          • +3
            Сравнивать серийную, штампованную китайскую игрушку с индивидуально изготавливаемым протезом конечности — это просто пушка. Можно не останавливаться на этом и сравнить, например, лазерную коррекцию зрения со стоимостью новенького мобильного телефона.
            • 0
              Все, кто думает, что можно сделать что-то очень дешево и хорошо нужно просто это попробовать.
              Мы попробовали.
              https://geektimes.ru/post/266170/
      • +6
        Уважаемый, нет никаких проблем и вопросов. Если вы видите, как всю технологическую цепочку можно удешевить до 20000, да при этом еще и сделать ее с финансированием из бюджета — честь вам и хвала. Наладите свое производство, расскажете о счастливых детях (и их родителях) — и будет вам радость, процветание и хорошая карма.
    • +2
      Обширность проблем мешает.
      Если взять биомеханику чисто движений кистью — то она, мягко сказать, сложна. Если взять кровоснабжение — то оно попроще, но не сильно. Если брать иннервацию — то можно закопаться, вырвать волосы на голове и бегать по лаборатории с безумными криками.
      Для понимания о чем я давайте возьмем чашку с чаем, донесем ее до рта, отхлебнем и поставим на место, при этом обращая внимание на:

      1. сложность движений в кисти при столь простом действии — это содружественная работа нервов и мышц
      2. четкую ориентированность чашки параллельно полу и "знание" где чашка конкретно сейчас даже если вы ее подносите с закрытыми глазами — это многогранность работы проприоцепторов кисти
      3. всю гамму ощущений, получаемую чисто через пальцы — холодная кружка или горячая, скользкая или шершавая, фарфоровая или это вообще бумажный стаканчик и т.д. — это все рецепторное поле.
      • +2
        Запрос на статью "Как мы пьем чай: биомеханика кисти".
        • +1
          Скорее уж начинать про стопу надо. Больше 20 костей, больше 30 суставов, сложнейшая биомеханика, которая при ходьба амортизирует ударные нагрузки, в 2-3 раза превышающие вес тела, а процесс шага запускает каскад взаимодействия мышц таких уровней, что иногда голова кругом идет. Забавнее всего, когда показываешь человеку его проблемы со стопами по болезненности, скажем, в шее — нажимаешь на мышцу в шее "ой больно", чуть изменяешь механически свод стопы (подкладывая маленький клинышек — и мышца в шее "чудесным" образом становится безболезненной.
          Когда-нибудь надо написать что-то подобное.
          Человеческое тело — это вообще что-то. Взаимосвязей столько, что голова кругом. Жизни не хватит, чтоб одну стопу или кисть изучить досконально....
          • 0
            А вы могли бы не когда-нибудь, а пораньше? Это будет очень, очень интересно всем.
            • 0
              Попробую. Хотя в свободное время думал я как-нибудь рассказать о небольшом методе, с помощью которого я (в последнее время) стал гораздо реже пользоваться блокадами, который в общем и целом каждый может применять самостоятельно или с помощью одного человека (жены/мужа/родителя/ребенка и т.д.), чтобы облегчить состояние до визита ко врачу.
              • +1
                Вот это тоже безумно интересно, и, главное, полезно!
                Жду вашего метода.
      • 0
        Причем бумажный или пластиковый стаканчик нужно еще нормально взять не смяв при этом.
      • 0
        В пальцах нет никакой сложной механики, иннервация тоже не нужна для захвата предметов. Управляющие пальцами мышцы находятся в предплечье, а движение на них передаётся через сухожилия.
        • +2
          Хм. Забавно. Если в пальцах кисти нет сложной биомеханики, где же она тогда есть?
          • 0
            В плечевом суставе, в стопе, а в конечностях насекомых и арахнид вообще чего только нет: и пневматика, и гидравлика, и шестерни, и многое другое. Конкретно пальцы кисти с механической точки зрения немногим сложнее этих протезов.
            • 0
              Вы упираетесь в плане "сложности" в плоскости, в которых двигаются пальцы. Я же вам пытаюсь сказать, что хоть преимущественно пальцы и двигаются в плоскости сгибания-разгибания — есть еще масса нюансов в общей биомеханике кисти.
              Если уж на то пошло — все короткие сгибатели находятся именно на самой ладони, на предплечье — только длинные сгибатели (у которых на самой кисти да, только сухожилия). Большая часть движений противопоставления большого пальца — это мышцы кисти. 70-80% всей мелкой моторики — это короткие мышцы кисти.
              Вся "обратная связь" и вся работа любой мышцы — это 100% иннервации. Пересеките нерв, питающий мышцу — и мышцы атрофируется даже при наличии полноценного кровоснабжения. И вообще иннервация для мышц — это всё. Упрощенно — мышца — это прибор, чем-то (сильно упрощенно) сходный гидравлическому. Пока на "прибор" не будет электрического сигнала (нервного сигнала) — он ничто, он бесполезен.
              Если совсем начинать вдаваться в нюансы — то пока что сустав по-нормальному вырастить тоже не способны. Да что там сустав — пока вынуждены протезировать суставы лишь потому, что восстанавливать хрящевую ткань не умеем.
              А вы предлагаете сразу вырастить пальцы или кисть =)
              • 0
                Вы меня неправильно поняли. Иннервация самого пальца для самого сгибания не нужна, он сгибается при полной анестезии, а про большой палец я специально делала оговорку.

                Речь шла о потере пальца. То есть, синтетический сустав, титановые кости, искусственные сухожилия худо-бедно можно делать и сейчас. Что мешает подключить комплекс из этих наработок (в кожном чехле) к оставшимся сгибателям?
                • 0
                  Мешает место соединения "ткани человека — протез". Инфекция, раздражение и воспаление в месте контакта. По сути чтоб такое работало — оно должно крепится к костям кисти (к примеру к пястным), а как только есть что-то инородное (тем более металлическое), торчащее из тканей — привет инфекция. А если инфекция села на металл — то уберется она достоверно только с убиранием металла.
                  Настолько глубоко я, конечно, в протезирование не залезал, это общие моменты, которые мне на ум приходят (как оперирующему ортопеду-травматологу). Подозреваю, что есть и более серьезные и трудные моменты.
                  На при сохранности кисти (и отсутствии пальцев) делают иногда микрохирургические шедевры — типа пересадки аутопальцев со стоп (функциональность есессно меньше, но хватательность вроде достигается).
                  • 0
                    А если в кожном чехле, как я написала? Сейчас даже можно не использовать питающую ножку, а сшивать сосуды под микроскопом.
                    • 0
                      Кожу питают капилляры, в ней нет крупных сосудов, а их под микроскопом не сшить. Есть вопросы местной реакции, кожа скорее всего на таком не приживется, вопросы стабильности (опять же расшатывают даже эндопротезы суставов). Но опять же — это то, что вижу я. Надо бы выискать кого-то кто занимается микрохирургией кисти (это как отдельный раздел в травматологии и ортопедии) и помучать его расспросами
                      • 0
                        Раз уж пошла такая пьянка, тоже спрошу — можно ли пришивать чужие пальцы?
                        • 0
                          В принципе — да, возможно. Была даже такая вот статья здесь, на гиктаймс:
                          https://geektimes.ru/post/259536/

                          Но подбор донора — процесс крайне сложный, по сути с точки зрения подбора кисть (пальцы) мало чем отличается от любого другого органа, отсюда все дальнейшие проблемы в виде пожизненной иммуносупрессии и т.д.
                          • 0
                            Ну там кисти. А если ладонь осталась, а пальцев нет? Как у опытных фрезеровщиков.
                            • 0
                              Технически в плане "пришить" полегче, но в плане отторжения — то же самое, все равно чужеродный орган и чужие антигены
        • 0
          Те мышцы, что расположены в предплечье, являются грубыми мышцами и не отвечают за мелкую моторику. Печатать такими мышцами вы врядли сможете.
          • 0
            А за мелкую моторику что отвечает?
    • 0
      Просто хочу высказать свое восхищение. Потрясающим делом заняты. Дай бог Вам здоровья.
  • +1
    Чтобы снизить стоимость таких протезов, необходима массовость. А о какой массовости может идти речь, если мала целевая аудитория? А вот о какой: придумать такие протезы, которые пригодятся и здоровым людям: управляемые "третьи руки", экзоскелетоны, устройства для телеприсутствия, чисто развлекательные механизмы, управляемые электромиографами. Это значительно увеличит объём выпуска и позволит снизить цены. А выиграют в итоге те, кому протезы действительно нужны.
  • 0
    Выглядит страшновато, как будто у жука из под панциря лапки торчат, а ещё отсутствие "костяшек", при сгибании пальцев начинает выпирать пустота. Что если пустоту прикрыть чашечками, а вместо панциря жука сделать что то более рельефное, чтобы смотрелось как перчатка, а не жук симбионт? Смотреться будет однозначно лучше.
    А если в комплекте добавить точно также выглядящую перчатку, то будет вообще замечательно, особенно если человек комплексует- "это не протез это перчатки модные".
    • 0
      Здесь другой посыл. Здесь протез — не замена руке, а "суперсила" для ребёнка. Чтобы у него спрашивали не как он руку потереял, увидев "модную перчатку", а "откуда у тебя такая крутая роботизированная рука".
      • 0
        На мой взгляд выглядит скорее "страшненько" чем "круто", с посылом к роботизированной руке надо что-то ближе к терминатору. Хотя у детей наверное другие взгляды на этот счёт.
        • 0
          Экранчик — время, дата, пульс, температура тела, окружающая температура… в идеале — смарт а-ля индийский Freedom 251 встроить — Терминатор удавится от зависти
          • +1
            image
            Как раз планируем такое. Сделать протез дополнительным носимым гаджетов — способным снимать показания и управлять электронными объектами
            • 0
              Очевидное и очень логичное решение учитывая то, что "… Здесь протез — не замена руке, а "суперсила" для ребёнка. Чтобы у него спрашивали не как он руку потереял, увидев "модную перчатку", а "откуда у тебя такая крутая роботизированная рука"


              И, кстати — роботизация хотя бы в отдаленных планах есть?
  • 0
    Мне, как инженеру работающему в разных CAD, не нравится что у вас в «дереве» скрина SolidWorks наступила «осень», тк красно-желтое дерево намного сложнее контролировать если у вас количество деталей начинает переваливать определенный уровень. да и сложнее найти ошибку в этой куче ошибок.

    • 0
      это скрин с импортированной моделью. Красное — потеря привязок, а не ошибки в модели.
      • 0
        Все-равно не лучше.
        Ту же кинематику оценить, например.
        Ошибки всегда зло.
        • 0
          Перепривязка занимает 10 минут, и затем всё в порядке.
          • 0
            Надеюсь вы работали с "солидолом".
  • 0
    Моё глубокое уважение инженерам и разработчикам, которые решили посвятить себя такой очень важной, но при этом почему-то совсем не популярнойу нас в стране теме, как работа с инвалидами.
    Единственное, что я не понял из статьи, может ли такой протез двигаться самостоятельно, сжимать пальцы, например?
    Есть ли или планируется ли какой-то интерфейс для управления роботизированной рукой?
    • 0
      Спасибо. Мы работаем над 2 видами протезов — механическими протезами кисти (здесь управление осуществляется за счет движения лучезапястного сустава) и бионическими протезами предплечья (импульс снимается с мышц предплечья, передается на движки, это электрические протезы). Второй вид протезов может двигаться самостоятельно, например, для демонстрации мы делали управление прототипом от смартфона.


      Оба типа протезов — активные, то есть они выполняют жесты. Механические позволяют делать хват, а благодаря индивидуальной настройке тяговых тровсов, может происходить жим пальцев в любом порядке. Бионические протезы могут делать различные жесты (до 20), но на практике используют 3-4 жеста, этого достаточно для выполнения различных манипуляций.
      • 0
        А если попробовать что-то без использования телефона?
        Например, чтобы взять стакан, или что-то вроде этого, можно попробовать на палец или ладонь поставить датчик, чтобы когда им касаешься какого-то предмета, протез понимал, что ты хочешь этот предмет взять и чтобы протез просто начинал сжимать руку.
        А для девочки из начала статьи, у которой есть работающий палец, можно попробовать сделать что-то типа тачпада, чтобы можно было здоровым пальцем как-то управлять всей кистью, может, «рисованием» каких-то жестов на тачпаде.
        Понятно, что эта технология будет дороже, но и круг возможностей можно было бы расширить.
        • 0
          "… бионическими протезами предплечья (импульс снимается с мышц предплечья, передается на движки, это электрические протезы). Второй вид протезов может двигаться самостоятельно, например, для демонстрации мы делали управление прототипом от смартфона."

          Ваш Кэп.
          • 0
            А, чё-то я сразу не уловил, посмотрел видео и телефон меня смутил.
            Если такие протезы управляются «силой мысли», то это вообще супермегакруто!!!
  • +1
    Здорово, что они не только озаботились изготовлением протезов, но и возможностью получить его бесплатно. Это действительно важно, ведь не каждая семья может потянуть протез стоимостью в 50-100 тысяч.
  • 0
    Я посмотрел примеры протезов и увидел, что в них очень много стандартных, повторяющихся деталей.
    Разрешите вопрос: не хотели бы вы использовать, хотя бы частично, другие технологии, которые позволят сократить стоимость одинаковых деталей, например литье в силикон.?
    • 0
      Унификация по размерам готовых элементов напрашивается сразу, тем более для детских протезов.

      Цена для РФ «отсекающая». На FDM принтере вышло бы дешевле, но пока материалов подходящих по прочность/цена для Z-оси нет. Надеюсь, все изменится в недалеком будущем.
    • 0
      Да, мы владеем технологией вакуумного литья в силиконовые формы и сейчас используем ее для литья некоторых элементов, например, напалечников из силикона. Сейчас мы все еще находимся в стадии разработки и каждый новый протез для ребенка имеет какие-то отличия от предыдущего. Как придем к более постоянной модели, то сможем вывести часть деталей в типоразмеры и отливать малыми партиями.
  • +1
    А есть какие-то очевидные плюсы у пятипалого протеза или это "дань традиции"? Может ли получиться так, что удобнее иметь больше пяти пальцев (или меньше), или чтобы пальцы были разной длины/ширины? В общем, можно ли сделать так, чтобы протез превосходил по удобству "среднестатистическую" руку? Понятно, далеко не везде но, скажем, в 30% распространенных жизненных ситуаций.
    • 0
      Думаю, что не у каждого взрослого хватит смелости на подобные эксперименты, а уж детям и подавно — сверстники гораздо менее толерантны к "непохожести"
      • 0
        Взрослый может иметь больше одного протеза. Кроме того, как я понимаю, основная работа специалиста — это гильза. а наборы пальцев можно делать и сменные. С детьми, конечно, сложнее. Но тоже можно придумать какую-нибудь "суперспособность". Например, встроенный в протез водяной пистолет, или телефон, или крепление для смартфона (или игрушки какой-нибудь). В общем что-то, что перевесит непохожесть.
    • 0
      протез-щупальце.jpg
      image

      на вид вроде бы не плохо.
      • 0
        бррр.
  • 0
    Вы не думали вместо поездки в Москву высылать почтой какой нибудь набор (Альгинат ) для снятия слепка руки?
    • 0
      Мы рассматривали вопрос изготовления приемной гильзы на месте. Существует региональная сеть протезных предприятий, которые как раз могут делать такие гильзы. Тогда человеку не нужно будет приезжать в Москву, достаточно будет обратиться к протезисту по месту проживания, сам протез мы можем высылать для установки на гильзу. Здесь есть проблема консервативности таких организаций, а также высокая стоимость их услуг.
      • 0
        А есть ли в них необходимость?
        Вот хорошее пособие http://www.youtube.com/watch?v=QV8n77lc7nQ как раз с участием детей.
        Высылаете порошок с ведром, дома просто замешивают и засовывают руку. Вроде бы не так сложно для домашних условий.После отправляют вам.
        Все проще, чем поездка. Весь процесс можно контролировать по скайпу или громкой связи.
        • 0
          Тут не все так просто. Даже если мы сделаем гильзу на слепок, надо обязательно оценить как собранный протез ведет себя в динамике, прислушаться к ребенку при первом использовании и внести корректировки если это необходимо.

          Но определенно это может сделать не только врач-протезист или кто-то из наших инженеров, но и любой врач-ортопед вместе с родителями.
          • 0
            в этом случае да, подгон протеза удаленно слабо реализуем. Однако, может сократить время пребывания в Москве да и удобнее вам с готовеньким ждать встречи, то есть иметь запас по времени на доделки-переделки если какие вдруг появляются. То есть можете уплотнить график встреч, хотя не думаю что сейчас это играет какую то роль для вас

Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.