Как работают «умные» технологичные протезы. Интервью с ортопедом

Бионический протез — это протез с электронным механизмом, где за определенные элементы управления и функции отвечает электроника. Это в первую очередь отличает его от обычного механического протеза. Второе отличие — это цена. Протез ноги обойдется минимум в 1,5–2 млн руб., руки — от 600 тыс. руб. В общем цена доходит до 10 млн руб.

В России изготавливают бионические протезы для рук, но пока не производят коленные модули. Разработкой сейчас занимается компания «Метиз Импекс» — одна из передовых в России. Она заявила, что в 2023 году они уже будут продавать такие электронные модули, сейчас они тестируются и дорабатываются. Это очень круто. Хотя по функционалу, параметрам и надежности они будут уступать зарубежным, потому что это их первый опыт. За рубежом этим занимаются мейджоры протезирования — OSSUR и Ottobock. Они на рынке давно, первая электронная коленка появилась лет 20 назад. Я тогда работал в Москве протезистом и помню, как пришла эта коленка, мы ставили ее пациенту, который купил ее на собственные деньги. Понятно, что опыт, наработки, аналитика, успехи — всего этого у зарубежных компаний больше. Однако и их коленки, бывает, ломаются, глючат.

С руками в этом плане проще. Потому что изготовить бионический протез руки менее сложно. В коленку устанавливается нейроскоп, который определяет положение в пространстве, датчики считывают нагрузку, определяют центр тяжести пациента, реагируют на его скорость, видоизменяются. Точность реакции у коленки выше и функций у нее больше, чем у протеза руки. У протеза руки нет таких нагрузок, как у протеза ноги. Управление коленкой осуществляется без вашего участия: она сама работает в зависимости от того, как вы ходите, какую нагрузку даете, она просто реагирует на все изменения и подстраивается. Тут самое главное — научиться пользоваться и управлять этой коленкой.

В протез руки устанавливаются датчики, которые считывают с поверхности кожи определенные импульсы и подают сигнал протезу. Датчики ставятся на мышцы-сгибатели и разгибатели, откуда посылается сигнал сжать или разжать кисть, плавно или быстро.

Конечно. Например, кисти отличаются по цене в зависимости от того, какие возможности в них заложены. У самых простых моделей непропорциональный схват, ими нельзя регулировать скорость схвата, при этом скорость сжатия и разжатия у них одинаковая: подал сигнал, и кисть до конца сжимается или разжимается, нельзя в определенный момент ее остановить и зафиксировать. Второй параметр — щипковый захват. У самых простых кистей в протезе только три рабочих пальца: указательный, средний и большой.

Более функциональными кистями можно управлять: в определенный момент времени вы можете остановить ее, ускорить ход и замедлить. В этом случае вы можете делать более сложные вещи: взять яйцо или стакан, при этом не сломав их. Если предмет начинает выпадать, датчики давления автоматически поджимают его, чтобы он не упал. Такие кисти стоят дороже.

У еще более дорогих кистей у каждого пальца свой двигатель, все пять фаланг рабочие. Вы можете сжимать в кулак, брать предметы разными схватами — тарелку, листочек, поднос, ключ; большой палец можно переключить в положение «окей». Также в таких кистях есть функция работы с компьютерной мышкой и много других.

Они будут хороши для тех, кто работает в офисах, для мам, которые хлопочут по дому и занимаются с детьми, а также для детей, которые учатся в школах и институтах. Понятно, что деревенскому жителю колоть дрова, копать и выполнять другую тяжелую физическую работу эти протезы не помогут, он их просто сломает. Да, безусловно, есть специальные рабочие насадки для бионических протезов, но надо понимать, где можно приложить усилия, а где нельзя. Потому что коннектор — соединительный элемент кисти с протезом — не рассчитан на очень сильные нагрузки. Нельзя с бионическим протезом брать в спортивном зале стальную тягу на бицепс, протез просто сломается. Для этого делаются специальные спортивные или рабочие протезы.

Схватов, которые человек может задействовать мышцами, всего пять видов. В среднем же кисть позволяет совершать 20 разных видов схвата. Для остальных пятнадцати разработано специальное приложение: в него можно войти через телефон, подключиться к протезу, выбрать какой-то схват, и кисть примет нужное положение. Или можно запрограммировать несколько схватов на переключение мышцами, а несколько схватов — жестами: ты делаешь какой-то жест, и кисть включает определенный схват.

Плюс у бионических кистей фирмы OSSUR есть специальные метки, они ставятся на различные предметы, мышку, клавиатуру или дверной ключ, где нужны определенные типы схвата. И когда человек подносит кисть к этой метке, она распознает и переключает кисть на необходимый схват. Такие протезы, конечно, очень дорогие.

Это уже протез плеча. Там используется дополнительный искусственный локоть. Он может быть как механическим, так и электронным. Это самые дорогие протезы рук — цена доходит до 10 млн руб. Их сложно изготовить, ими сложно научить пользоваться. Нужно также сделать хорошее крепление к такому протезу, потому что он много весит, и надо, чтобы он хорошо сидел.

Назначать бионический протез нужно выборочно. Потому что им очень сложно управлять. Мы ленивы по своей природе, мало кто хочет учиться. Пока человек протезируется, находясь в мастерской, он готов учиться. Но государством по контракту не выделяется достаточно времени на изготовление протеза. Всего вместе с заказом комплектующих нам дается месяц. Причем сложные комплектующие идут 2–3 месяца, и на изготовление тоже по-хорошему надо потратить месяц. Если грамотно и профессионально подходить к работе, заниматься с человеком, обучать его, чтобы у него выработалось все до автоматизма, нужно много времени, которого у нас нет. Пациенты тоже зачастую торопят, хотят уехать домой, как будто не понимая, что им ставится сложный протез за 5 млн руб. Зачем он тогда приехал? Чтобы освоить два вида схвата и все? Глупо, когда пациент использует функционал изделия на 20–30%.
Часто пациент приходит и говорит: «Я хочу бионический протез» — «Почему?» — «Он крутой и самый дорогой». Это неправильно. Нужно сначала разобраться, будет ли человек им пользоваться или нет.

По сути, да. И это хорошо и плохо. Хорошо, что есть возможность получить хороший протез. Плохо, что у нас нет никаких ограничений. Из-за того, что есть недобросовестные злоупотребляющие этим как производители, так и потребители, происходит перерасход бюджетных средств, и те люди, которым реально надо, ничего не получают. А те, кто добивается всего, идя напролом, в итоге побалуются протезом какое-то время и кладут его на полку. Это беда. В нашей стране нет единой системы для определения того, кому надо, а кому не надо ставить протезы. У нас все равны, всем можно ставить, если нет медицинских противопоказаний. Конечно, чиновники создают бюрократические преграды. Однако эти преграды скорее мешают как раз тем, кому протез очень нужен, но у кого нет сил бороться с системой.

Протез — это изделие, состоящее из множества элементов. Мы изготавливаем индивидуальную часть. Есть также серийные составляющие, которые продают дистрибьюторы и производители: кисть, датчики, коленки, стопы. Наша задача состоит в том, чтобы осмотреть пациента, выявить, какой протез ему необходим, обсудить это с ним, рассказать о возможных комплектациях протеза, которые ему подошли бы с учетом его пожеланий, особенностей, потребностей и всего остального. Дальше пациент принимает решение. Например, какой-то вариант ему нравится, но он дорогой, получить его будет сложно, пациент не хочет мучиться, и он выбирает более простой. Или он выбирает более сложный и начинает его добиваться.

После того как человек пробивает финансирование или платит сам, мы делаем индивидуальную гильзу, собираем все компоненты, выстраиваем, обучаем человека пользованию протезом, в итоге он выходит от нас с изделием, которым он может пользоваться.

Гарантия на протез есть, но у всех по-разному: год-два-три. Если человек делал протез у нас и у него ломается какая-то часть, то мы эти проблемы решаем сами: отправляем претензии производителям комплектующих, ведем переговоры и согласовываем сроки, неисправную часть протеза меняем на аналогичную, пока основная находится в ремонте.

Очень неприятные случаи связаны с коленными модулями. Хорошо, если протез просто отключился и болтается, и человек им управляет как обычным протезом. А вот когда он глючит так, что, грубо говоря, становится каменным и ты ходишь как на палке, это очень неудобно. Особенно если это у человека случается в отпуске. Бывают случаи, когда протез начинает пищать, требуя срочно обратиться к производителю, хотя в этом нет необходимости. Бывает, спустя несколько месяцев коленка приходит после ремонта, человек ее надевает, а она глючит. И это неудобно, особенно для людей, которые работают или учатся, они заняты, им нужно было найти время, прилететь из другого города, и все напрасно.

С кистями тоже бывают проблемы. Пальцы перестают работать и все, можно палец перегрузить и сломать. У любого производителя любой модели бывают глюки. Это электроника: чем сложнее, тем больше вероятности поломок.

Чем больше мы ставим протезы, тем чаще сталкиваемся с тем, что они ломаются. Когда ставили десять протезов в год, один ломался. Ставим 100 в год, ломается 15. Самое страшное, когда у одного и того же пациента в течение гарантийного срока это происходит несколько раз. У одного активного человека два-три года эта же модель не вызывает никаких замечаний, а у другого, кто менее активен и более аккуратен, она ломается несколько раз в год.

В серийном производстве таких нет. Но я нечто подобное встречал уже 13–15 лет назад. Это было в Исландии, мы были на фирме OSSUR. Там нам показывали, как парень управлял протезом, который находился в другой комнате. Они уже тогда разрабатывали эту модель. Но я не вижу, чтобы этот проект как-то развивался, возможно, он пока на стадии научных испытаний.

Также есть разработки у компании Ottobock. Они экспериментируют над тем, чтобы создать протез, который управляется не мышцами, как сейчас, а нервными окончаниями. Однако тут есть большая проблема: нужно научить человека заново использовать эти нервные окончания.

Можно бегать и на бионическом протезе, но это труднее. И он в таком случае быстрее истратит свой ресурс. Поэтому для бега лучше заказывать спортивные протезы. На бионическом протезе можно ходить в спортзал, пробежаться на дорожке, поделать упражнения на легких тренажерах. Стоимость спортивных протезов относительно низкая — до 1 млн руб. Все зависит от того, какая часть тела нужна. Но комплектующие там дешевле.

Если мы говорим о сложных протезах, то основная часть цены — это комплектующие. В дешевых протезах, где комплектующие стоят 5–10 тыс. руб., основная часть — это работа. У нас в стране, к сожалению, не везде борются за качество, и в тех мастерских, где нет профессиональных кадров, цена протеза низкая. Нужно обучать специалистов, вкладывать деньги, растить кадры, и в таких мастерских работа стоит дороже. Я часто привожу такой пример: возьмите дорогую крутую обувь, кроссовки. И положите внутрь камешек. Какой бы фирменной ни была такая обувь, вам будет некомфортно в ней ходить. Или возьмите дешевую обувь без камня, вы будете чувствовать себя комфортно. Да, может быть, не будет хорошего функционала, вы не сможете мягко бегать в ней по неровностям, но вы будете комфортно ходить. То же самое с протезом. Если я мастер своего дела, то даже если я изготавливаю деревянную ногу Флинта, человеку будет комфортно на ней ходить. Да, у него будет ограниченный функционал, но он будет ходить. А если я поставлю суперпротез за пять миллионов, но человеку будет неудобно в нем ходить, потому что он натирает и так далее, что толку? Поэтому работа протезиста — самое важное.

От 1000 руб. до нескольких миллионов. Поломки бывают разные: зарядка полетела и надо просто купить шнур, батарея сломалась, которую можно заменить, или гидравлика, или машина проехала по коленке протеза.

Например, коленный модуль «Гибрид» от японской фирмы Nabtesco — это простая электроника, она управляет только фазой переноса и меняет темп ходьбы. Батарея рассчитана на два года, однако ее вполне хватает до пяти лет пользования, просто по сравнению с первым и вторым годом работы она будет не так долго держать заряд. А вообще, протезы люди меняют чаще, чем батареи выходят из строя.

Да. Например, протез для ноги человек имеет право получать за счет государства каждые два года. Но некоторые протезы могут прослужить и дольше. Система обеспечения протезами устроена таким образом, что даже если протез в хорошем состоянии и работает исправно, лучше получить новый, про запас, потому что получить протез тогда, когда он реально понадобится, может быть невозможно. Ведь чтобы выбить новый протез, нужно потратить от полугода до двух-трех лет, даже в случае ИПР (индивидуальная программа реабилитации). Поэтому человек рассуждает так: сроки вышли, два года прошло, пойду получать новый. Он не будет продавать старый или новый модуль, он оставит себе запасной на всякий случай.

Раньше обеспечение было более правильным, пациент не зависел от закупок и бюрократических факторов, он приходил в мастерскую, чтобы получить новый протез или отремонтировать старый. Мы смотрели, что нужно сделать, просчитывали и отсылали заказчику. В течение чуть ли не дня можно было получить ответ, гарантийное письмо об оплате изделия. Мы сразу приступали к работе, и в кратчайшие сроки пациент получал изделие, а мы получали от заказчика деньги — может быть, не сразу, но в течение года точно. И пациент никакого отношения к финансам, требованиям и законам не имел. У него было право получения от государства изделия, он приходил и получал, когда ему это было удобно.

Слово киборг, думаю, здесь употреблять не совсем уместно. Ведь в случае киборгизации в тело человека должно быть вживлено нечто новое. Я рад, что сейчас модно не скрывать протез. И это круто, мы давно за это бились, делаем протезы красивыми, черными, карбоновыми, цветными, яркими, чтобы их можно было показать, похвастаться ими, как татуировкой. Некоторые люди стесняются, прячут за косметикой. Хотя косметика такая, что вызывает еще больше сомнений и вопросов. Люди, которые оставили стеснение и боязнь, открыто показывают, что у них роботизированная рука или нога.