Владимир Румянцев создал усовершенствованный протез руки с помощью 3D-печати

5 сентября 2014

«Мысль материальна! Сейчас эта фраза приобретает буквальный смысл. Добро пожаловать в удивительный мир 3D-печати, позволяющий напечатать предметы из различных материалов уже сегодня.

Около 11 лет я занимался продажей светозвукового оборудования, работал в крупной компании. Но в определенный период я понял, что развиваться здесь мне уже некуда: я начинал с вкручивания лампочек в потолок и вырос до руководителя департамента светозвукового оборудования. Мне хотелось идти дальше, узнавать новое, раскрывать свои таланты и возможности. Я решил, зачем работать на кого-то, если в моих силах создать свою дружную команду и начать реализовывать интересные проекты. 

Об идее

Для меня тема 3D была интересна еще в юности, когда технологии не были так развиты и дома у меня был старенький компьютер 386 модели. В те годы я интересовался 3D-графикой, это было все на любительском уровне. Но все это время я следил, что происходит в этом направлении и какие новинки появляются. Мой товарищ рассказал мне о таком изобретении, как 3D-принтер, который печатает предметы. Меня заинтересовало, каким образом можно это реализовать и что нового привнести. Я начал искать в интернете информацию, оказалось, что с помощью такой печати можно печатать все, что угодно. Главное, фантазия. И на одном из сайтов я увидел, как с помощью этого оборудования печатается настоящий протез для человека. Моему восхищению не было предела. Я решил, что обязательно должен реализовать эту идею в России.

О команде

Проект экспресс-протезирования с помощью 3D-печати – не мое личное дело, это огромная работа целой команды. Я только идейный вдохновитель, объединивший талантливых ребят, которые сейчас трудятся над этим проектом. Здесь нельзя выделить одного человека. Основные локомотивы проекта: Илья Чех – гендиректор W.E.A.S. Robotics, он отвечает за инженерную составляющую, и Василий Хлебников – наша коммуникация. Для реализации идеи о протезировании мы долгое время искали тех врачей, которые смогут нас постоянно консультировать. Все тесты оборудования на человеке должны проходить под их серьезным присмотром, чтобы не навредить. На наши просьбы откликнулся врач Александр Минкин из Центра протезирования им. Альбрехта в Санкт-Петербурге, это его специализация. А его пациенты – это как раз те люди, которые нуждаются в нашей помощи.

О протезе

Каждый случай уникален, не бывает типовой руки. Тем более если мы говорим о детях. Поэтому нужно учитывать все особенности и нюансы. Что нужно для сборки механического протеза? Набор отверток, дрель, тросики, отвечающие за натяжение «пальцев». На принтере распечатываются все детали, их собирают друг с другом и проверяют работу на соединение. Окончательная сборка происходит на руке. В 3D-печати можно использовать любые материалы, начиная с шоколада и заканчивая бетоном. Для протезов используется различный пластик. Саму установку вставляют в специальную гильзу из медицинского термопластика, который при соприкосновении с горячей водой становится гибким и принимает любую форму, а при остывании буквально за несколько минут становится очень твердым.

О 3D-печати

Для лучшего понимания процесса 3D-печати я расскажу принцип работы на простом примере кондитерского крема. Представим, что вместо пластика у нас крем, которым украшают торты. Берем кондитерский тюбик и выдавливаем крем в виде кольца, через пару минут он застывает. Затем проделываем то же самое, и у нас появляется второе, третье, четвертое кольцо, образуя при этом объемную фигуру. С помощью аддитивного производства мы получили трубу. Я вам рассказал так называемый принцип «шприца», он так прост, что можно печатать из любого материала, главное, обеспечить застывание. Это всего лишь одна из технологий 3D-печати, а вообще их значительно больше, и некоторые из них мы используем в производстве протеза.

О первой версии

Первый наш протез был точной копией модели южноафриканца Ричарда Ван Аса. Он делал протезы для детей, чертежи которых были доступны в интернете. Мы взяли его модель и распечатали ее, но этого мало. Для реализации необходим человек, которому нужен протез. Мы бросили клич в интернете, так появился наш первый пациент – пенсионер из Ярославля. У него не было пальцев, они были ампутированы в результате обморожения. Александр вначале скептически отнесся к нашему изобретению, но решил попробовать. Так прошли первые тесты. Когда мы опробовали модель, оказалось, что функциональность установки ограничена: неудобный хват руки, взять любой предмет такой рукой не получается. Тогда мы решили, что должны срочно создать свою модель, которая будет доступна любому человеку.

О Ксюше

Мы усовершенствовали протез, учитывая все особенности человеческой руки. Необходимо было проводить тесты. Александр Минкин – наш врач – познакомил нас с Ксюшей. Маленькая девочка, ей было всего 4 года, когда началась работа над ее протезом. У малышки врожденная аплазия кисти, нет пальцев на правой руке. Конечно, мы знали, с чем работаем и готовились к эмоциональным всплескам. Но первое время было очень тяжело. Когда мы приехали знакомиться с семьей Ксюши, то увидели ее – жизнерадостный ребенок с большими глазами. Она прибежала нас встречать, такая маленькая, шустрая, с косичками. Красивая девочка. Кто бы мог подумать, что у этого ребенка могут быть какие-то проблемы. Мое сердце сжалось в один момент, когда я увидел ее ручку.... Это грустно, у малышки не было пальчиков, она не могла взять куклу, держать ложку правой рукой. Конечно, она приспособилась, но все равно это доставляло ей большие неудобства. Родители очень беспокоились за малышку, как она будет справляться одна в детском саду и школе, какая психологическая травма возможна при общении с другими детьми, ведь она не такая как все.

О тестировании

Мы начали свою работу, Ксюша не испугалась нас, приветливо улыбалась. Ей было очень интересно, она с любопытством рассматривала установку, говорила, где ей неудобно. Мы тестировали очередную версию протеза, убирая все недочеты модели. Протез был установлен, но это еще полдела, нужно тренироваться, чтобы освоить его работу, он требует усилий. Первые тренировка длились по 10 минут в день. Тренировки нужны, чтобы мышцы привыкали к работе, и процесс не стал шоком для организма. Постепенно время увеличивалось. С Ксюшей работа получилась волнообразной, я понимаю, она маленькая девочка, для нее это тяжело как физически, так и психологически. Приходилось успокаивать, разговаривать, отвлекать от капризов. Конечно, ребенок уставал. Нужно было сделать 4 теста, пока не появилась усовершенствованная модель специально для Ксюши. Но зато какое счастье, когда рука была готова, и девочка смогла ей работать. Она сжимала свою маленькую ручку, здоровалась с каждым из нас, обнимала. Я помню, как она помахала нам ей прощание. Теперь у малышки есть две руки.

Об успехе

Успех дела состоит из благодарности людей. А эмоции детей, когда ты видишь их глаза, и они говорят тебе спасибо – это успех на 100%. У нас был еще один мальчик. Данил, ему 7 лет. Для него мы сделали такой же индивидуальный протез, и он уже через 15 минут тренировки смог полностью овладеть мастерством управления. Огромный эмоциональный всплеск. Его звонкий смех наполнил всю комнату, когда он сжал пальцы и смог взять стакан и переставить его. Наша новая модель протеза стала более доступной для освоения детьми, она комфортна, малыш способен сжимать пальцы, и это не доставляет ему дискомфорт. Важно учитывать, что ребенок быстро растет, и протез приходится менять каждые полгода, поэтому здесь большую роль играет стоимость. Наш протез в отличие от зарубежных аналогов в 15-20 раз дешевле, в зависимости от размера и материала он обойдется маленькому пациенту примерно в 15 тысяч рублей. И если первая модель была сделана под копирку, то сейчас уже все делается индивидуально абсолютно для каждого человека и в самые в короткие сроки – примерно 7-10 дней.

О будущем

Мы сейчас разрабатываем и тестируем новый миоэлектрический протез руки – он заменяет кисть полностью. Если механический протез предназначен только для пациентов, у которых есть лучезапястный сустав, то новый формат протеза способен функционировать даже при его отсутствии. На миоэлектрическом протезе установлены датчики, которые передают сигналы в двигатель пальцев. Такая роборука способна совершать жесты, например, показать «класс». Это открывает перед человеком новые возможности, убирает любые ограничения. С помощью 3D-печати мы способны создавать большое количество вещей, но всю свою деятельность мы направляем только на добрые дела, на то, что помогает людям. Возможно, в скором времени мы представим новую модель экзоскелета или создадим своего терминатора, но только обязательно доброго.»