Бионические протезы
Каждый год в мире делают более 1 млн ампутаций (из них значительная часть приходится на США - 185 тыс.) - главными причинами являются диабет и травмы -, кроме того, есть множество людей, у которых конечностей нет от рождения – всё это актуализирует необходимость разработки качественных бионических протезов.
Бионическим считается протез, который частично или полностью заменяет утраченный орган и выполняет его функции. Важно отличать бионический протез от косметического, который просто создает видимость конечности. Самые простые бионические протезы – механические: они сгибаются и разгибаются с помощью оставшихся мышц. Более сложные протезы способны отвечать на сигналы мозга – для этого используются датчики, которые реагируют на нервные импульсы и инициируют запрошенные движения, в том числе и мелкую моторику. Вообще, термин «бионический» впервые прозвучал в 1958 году: его придумал военный врач Джек Стил, занимавшийся медицинскими и аэрокосмическими исследованиями.
Первую бионическую руку сделали в 1993 году для Джона Кэмпбелла. Она приводилась в движение за счет датчиков, подсоединенных к мозгу и спрятанных под кепкой. В 2007-м канадская Touch Bionics представила i-limb – первый широкодоступный бионический протез руки (широкодоступный – очень условное понятие в данной ситуации, но об этом позже). Он весил всего 25 кг, обладал тонкими пальцами и открывал больше возможностей для мелкой моторики: от работы с мышкой до завязывания шнурков. Протез крепится на гильзе, легко закручивается и откручивается. В 2010-м компания BeBionic представила на Международном конгрессе по протезированию и ортопедии в Лейпциге первый экспериментальный образец протеза ноги. А первый серийный – Symbionic Leg – выпустила в 2011-м исландская Össur. В 2013 году она дополнила модель микропроцессорным управлением: теперь протез подстраивался под походку своего владельца.
Основанная в 1971 году, Össur стала одним из лидеров рынка, скупив с 2000 года 16 крупнейших производителей и стартапов. В 2019-м ее капитализация составила более $450 млн. Следующим этапом стали протезы, управляемые при помощи мозга. В 2015 году Агентство перспективных исследовательских проектов в области обороны США (DARPA) испытала такой во время полета на авиасимуляторе F-35: им управляла парализованная женщина с помощью механических рук. В 2018 году появился первый глазной протез — Argus II. Он помогает частично восстановить зрение за счет электростимуляции оставшихся клеток, и о нём мы писали ранее.
По данным исследовательской компании Grand View Research, объём мирового рынка роботизированных протезов в 2016 году составлял $790,8 млн. Прогноз на 2025-й – до $1,75 млрд. Рынок растет вслед за развитием технологий, а также – количеством ампутаций и их спонсированием за счет НКО.
По данным американской аналитической компании Frost & Sullivan, средняя цена современных усовершенствованных протезов варьируется от $5 тыс. до $50 тыс. Протез Bebionic стоит более $10 тыс., i-limb — от $60 тыс. до $120 тыс., бионический глаз Argus II – около $150 тыс. Пока протезы так и не стали массовыми, а их разработки обходятся достаточно дорого, поскольку требуют совместной работы от инженеров, биологов и медиков (как минимум). При этом создаются протезы каждый раз индивидуально: гильза, к которой крепится бионическая рука или нога должна идеально подходить по форме и размеру. Иногда приходится делать несколько моделей, поскольку есть риск того, что протез по какой-то причине не подойдёт.
Возможно, ситуацию сможет исправить 3D-печать: с ее помощью создают недорогие протезы с учетом большей части индивидуальных особенностей пациентов. Кроме того, они еще и очень легкие. Правда, судя по всему, у них есть определённые проблемы с прочностью и, как следствие, сроком службы. Такие протезы стоят до $10 тыс.
Новейшие модели бионических протезов выполняют всё больше разнообразных функций. Уже существуют протезы со встроенным пей-пасс модулем, выключателем для умных устройств, wi-fi-модулем. Совсем скоро протезы смогут заменять смартфоны, фитнес-трекеры, умные колонки и часы. https://www.amputee-coalition.org/limb-loss-resource-center/resources-filtered/resources-by-topic/limb-loss-statistics/limb-loss-statistics/