Среда, 24 мая 2017
Инновации 27 ноября 2015, 14:56 Екатерина Глебова

Когда возможностям нет границ

Сделать жизнь людей с ограниченными возможностями максимально комфортной пытаются ученые всего мира. «Умные» инвалидные кресла, имплантируемая сетчатка глаза, искусственная кожа, пригодная для пересадки человеку, — это лишь несколько ноу-хау последнего времени. «Известия» решили разобраться, что из себя представляют последние разработки для инвалидов и насколько они доступны россиянам.

Одно из самых «громких» изобретений последнего времени — инвалидная коляска, управляемая… взглядом. С легкой руки английских ученых самостоятельно передвигаться теперь смогут пациенты с рассеянным склерозом или с повреждением спинного мозга: мышцы, отвечающие за движения глаз, контролируются головным мозгом.

Сказать, что идея совсем уж нова, конечно, нельзя. Но у предшественниц детища ученых из Имперского колледжа в Лондоне имелась серьезная проблема. «Футуристические коляски» не могли идентифицировать, когда именно пациент хочет двигаться, а когда — просто за чем-то наблюдает. Решить это проблему помогло усовершенствование коляски двумя встроенными камерами, которые обнаруживают во взгляде пациента его намерения. После этого специальное программное обеспечение использует сложные алгоритмы, различающие тип взгляда, и «отвечает» коляске на вопрос: дает ли ей владелец команду начать перемещаться, либо просто смотрит на какой-нибудь объект. За 10 миллисекунд алгоритм обнаруживает взгляд, а за следующие 10 миллисекунд принимает решение инициировать необходимое движение. Пациенту же и окружающим в результате кажется, что коляска не «думала» вовсе и начала двигаться мгновенно.

Футуристический протез

Не дремлют и специалисты в области протезирования. Исследователи медицинской школы Стэнфордского университета совместно с французской компанией Pixium Vision представили миру новую искусственную сетчатку глаза. Разработка не только дарит зрение слепым людям, но и имеет разрешение в пять раз лучше, чем у существующих аналогов. Инновационный имплантат состоит из шестиугольных фотоэлектрических пикселей, конвертирующих световое излучение, которое испускается специальными очками, надетыми на пациента, в электрический ток. Эти электрические импульсы стимулируют биполярные клетки сетчатки, в результате чего запускается достигающий головного мозга нейронный каскад. Главные преимущества ноу-хау — его маленькие размеры, модульный состав и отсутствие проводов. Это гарантирует минимальное применение инвазивных хирургических вмешательств.

Недавно поразить общественность удалось и отечественным специалистам. В Новосибирске был изобретен неожиданно дешевый протез руки: в то время как стоимость немецкого аналога составляет 800 тыс. рублей, а английского — 1,8 млн рублей, нашу разработку ученые предлагают продавать всего за 250 тыс. рублей. И в данном случае дешевое не значит плохое. Просто изготавливаться протез будет из полимеров и металлических сплавов вместо используемых в импортных протезах дорогих карбона и титана. «Это так называемый лоукост-продукт, — рассказал один из разработчиков Сергей Перепечаев. — В нем будут осуществлены основные хватательные действия, но при этом максимально снижена стоимость. По качеству протез иностранным разработкам уступать не будет, но будет уступать дорогим протезам по количеству движений, которые в нем реализованы».

Сейчас для управления искусственной рукой используются миоэлектрические сигналы, то есть устройство управляется движениями мускулов, которые улавливает приложенный к коже датчик. В будущем разработчики хотели бы обеспечить возможность управления рукой силой мысли, то есть импульсами головного мозга.

К осени у ученых были готовы две «искусственные руки», на создание которых понадобилось около 2 млн рублей. Для регулярного выпуска единичных изделий потребуется от 4 до 5 млн рублей, а для запуска мелкосерийного производства же необходимо вложить от 18 до 20 млн рублей. Участники рынка надеются, что деньги на это найдутся: компания изобретателей протеза экономкласса стала одним из победителей «летней школы» Академпарка. В результате она сможет продолжить работу в бизнес-инкубаторе новосибирского Технопарка.

Вне бюджета

Такие новости от отечественных инноваторов безусловно радуют, ведь российским инвалидам необходимы дешевые, но в то же время качественные протезы, поскольку дорогие импортные разработки для большинства из них недоступны. «В настоящее время в перечень технических средств реабилитации и услуг, которые инвалид может получить бесплатно, дорогостоящие инновационные разработки не включаются, — отметил Юрий Баусов, член Совета по делам инвалидов при Совете Федерации РФ, председатель Ассоциации молодежных инвалидных организаций (АМИО). — Там фигурируют предметы, которые очень часто удовлетворяют лишь минимальные потребности людей с ограниченными возможностями». По словам эксперта, если человек хочет чего-то большего, он может купить себе, скажем, более удобный протез самостоятельно. «Но государство ему компенсирует не всю стоимость этого протеза, а только ту сумму, которую предполагает этот перечень, — признал эксперт. — И разница эта может быть очень существенной — и 500 тыс. рублей, и 800 тыс. рублей». Понятно, что такую «роскошь» себе могут позволить лишь немногие россияне.

С тем, что проблем у российских инвалидов нет лишь с обеспечением не самой дорогостоящей продукцией, согласен и председатель комитета Совета Федерации РФ по социальной политике Валерий Рязанский. «На средства технической реабилитации инвалидов Фонду социального страхования было в дополнение к 20 млрд рублей было выделено еще 10 млрд рублей, — рассказал он. — Это позволит удовлетворить все потребности в средствах технической реабилитации». В то же время, по словам сенатора, дорогостоящие предметы необходимо приобретать «за очень большие деньги» за рубежом. И эти суммы заложить в бюджет в нынешних условиях невозможно.

Новые кожа и мозг

Изготовителям новомодных протезов приходится решать и еще одну задачу: искусственные руки и ноги должны не только хорошо слушаться владельцев, но и дарить им возможность осязать окружающие предметы. Так, группа инженеров и ученых из Университета Вашингтона в Сент-Луисе разрабатывает протез для замены руки, который позволит его хозяину чувствовать горячее, холодное, а также реагировать на прикосновения. Для тестирования прототипа инновационного устройства исследователи получили грант на сумму около $1,9 млн. По задумке ученых, устройство придется «обогатить» специальным электродом, который позволит стимулировать нейронные клетки в локтевом и срединном нервах. Совместно эти два важнейших нерва управляют движением руки и ощущениями, включая прикосновения, надавливания, вибрации, воздействие температуры, боль во всех пальцах. Этот искусственный нерв изготовлен из сверхтонкого гибкого материала, похожего на сырье, из которого изготавливаются мягкие контактные линзы.

Теперь дело за малым: ученым осталось изучить все возможности своего устройства, а также выяснить, сколько сенсоров нужно установить на протез, чтобы мозг мог воспринимать информацию.

Схожую задачу решают инженеры Стэнфордского университета — они создают пластиковую «кожу», способную определять силу касания и формировать электрический сигнал, после чего эта информация доносится до живых клеток мозга. Семнадцать специалистов под руководством профессора Дзенань Бао, бились над этой задачей около десяти лет и в итоге разработали материал, который имитирует такие свойства человеческой кожи, как пластичность и способность к заживлению. Кроме того, в изобретение встроено несколько датчиков, задача которых воспринимать и отправлять мозгу информацию о силе касания, температуре и боли. В конечном итоге эта разработка должна найти применение в протезах конечностей.

По словам профессора Дзенань Бао, чувствительность датчиков такая же, как и кожи человека. Следующий за ними слой транспортирует электрические сигналы и преобразует их в биохимические стимулы, совместимые с нервными клетками. В искусственную кожу встроены миллиарды углеродных нанотрубок. При давлении на пластик нанотрубки сжимаются ближе друг к другу, что позволяет им проводить электричество (чем больше надавливание, тем значение тока выше).

Детям — в первую очередь

Впрочем, российские инвалиды всех этих ноу-хау в ближайшее время вряд ли дождутся. Член Общественной палаты, директор автономной некоммерческой организации «Агентство социальной информации» (АСИ) Елена Тополева-Солдунова признала: у людей с ограниченными возможностями в России периодически возникают проблемы даже с получением тех средств технической реабилитации, что включены в официально утвержденный перечень технических средств реабилитации и услуг. «В последнее время увеличилось число жалоб от людей, которым задерживают выплаты компенсаций за предметы из этого перечня. Если раньше этот механизм работал четко, то теперь случаются сбои», — отметила эксперт. Что касается инновационных средств реабилитации, то, возможно, в ближайшем будущем они будут более доступны хотя бы детям. «Недавно в Госдуме были приняты поправки в закон о материнском капитале, которые разрешают использовать эти деньги на покупку средств для реабилитации детей-инвалидов, — напомнила Елена Тополева-Солдунова. — Это позволит покупать детям в том числе и инновационную продукцию».

Наверх

Мнения

Наверх