В России создадут экзопротезы, работающие от сигналов мозга
Российское правительство профинансирует создание экзопротезов кистей, стоп и коленных суставов человека с электронным управлением, работающих на основе импульсов головного мозга пользователя. Накануне Минпромторг открыл конкурс на НИОКР по этой теме. Первые образцы уникальных протезов должны появиться уже в 2015 году. Проект реализуется в рамках ФЦП «Развитие фармацевтической и медицинской промышленности на период до 2020 года и дальнейшую перспективу». Стоимость работ Минпромторг оценил в 500 млн рублей.
— Сегодня более 1 млн россиян нуждаются в протезировании верхних и нижних конечностей. За рубежом самыми передовыми и успешными считают протезы конечностей с гидро- и пневмосистемами, созданными на основе микропроцессорного регулирования и радиоуправления, — пояснили «Известиям» в департаменте химико-технологического комплекса и биоинженерных технологий Минпромторга. — В российской протезно-ортопедической промышленности сейчас сложилась критическая ситуация, и аналогов зарубежным протезам у нас не производят. Поэтому разработка новых модулей и их промышленное производство в России более чем актуальны.
Конечный продукт будет представлять собой шапочку с множеством пятимиллиметровых датчиков, которые считывают электрическую активность коры головного мозга. По участку активности распознаются тип действия, задуманного пользователем. Согласно техзаданию, формирование команды будет происходить не более чем за три секунды. Далее посредством Wi-Fi команды с шапочки передаются на модули конечностей, которые выполняют действия, сформированные буквально силой мысли пользователя.
В России разработки в этой области ведутся в МГУ и МГТУ им. Баумана.
— Сейчас мы смогли создать систему позиционирования датчиков и расшифровать порядка 30 различных команд, — рассказывает Александр Каплан, заведующий лабораторией нейрофизиологии и нейрокомпьютерных интерфейсов биологического факультета МГУ. — У нас уже есть основа, на которой мы сможем создать систему управления, отвечающую требованиям заказа.
В США лучшие протезы нижних конечностей более полувека разрабатываются в Массачусетском технологическом институте (MIT). Там на средства ведущих IT-компаний, среди которых Nokia, Sumsung и Panasonic, оборудованы спецлаборатории и уникальная школа подготовки кадров.
Активное финансирование экспериментальных экзопротезов рук началось в США и Англии после вторжения в Ирак и Афганистан. Так, в 2010 году Институт Джона Хопкинса получил от фонда ветеранов грант в $34 млн только на создание и разработку опытных образцов верхних конечностей.
Эксперты не уверены, что российской промышленности сегодня под силу создать передовую протезную технику.
— В России не осталось производств, которые могут выпускать модули хотя бы для существующих современных протезов, — говорит Константин Щербина, замдиректор петербургского института протезирования и технических средств реабилитации. — Разработки и исследования не финансировались и невозможны из-за того, что давно уже развалилась сама школа подготовки кадров, способных что-то создавать. Специалистов в России осталось как пальцев на одной руке.
По словам Щербины, западные разработки ушли уже так далеко, что для работы экзопротезам не нужны кабели и провода — сигналы управления они получают с кожи или за счет сокращений гладких мышц пользователя.
— Разрабатывается и максимально продвинутый метод, при котором датчики вживляют в тело человека, а сигнал они получают от живых волокон. Пока, правда, это не промышленные, а экспериментальные модели, стоимость каждого такого образца $5–10 млн.
