Тендеры и лиды
Информация
Бионические протезы находятся на пересечении сразу нескольких высокотехнологичных отраслей: медицины, ИТ, робототехники, электроники и промышленного дизайна. На смену классическим гильзам и модулям в XXI веке уверенно приходят стильные футуристические гаджеты. Несмотря на сложную биоэлектронную начинку, они заряжаются так же просто, как телефон. А главное — помогают восполнить утрату конечности на уровне, который раньше был недосягаем.
Мы поговорили с экспертами отрасли о том, какие технологии возвращают пользователям протезов радость движения и какую роль в этом играют ИИ-алгоритмы. Из статьи вы узнаете, с какими вызовами сталкиваются разработчики ассистивных технологий, как бионические протезы формируют вокруг себя цифровую среду и что ждет протезирование в ближайшем будущем.
В истории протезирования можно выделить несколько технологических волн. Сначала протезы решали базовые задачи внешнего восполнения конечности и опоры. Затем протезы рук научились передавать мышечное усилие на пальцы с помощью тяг — этой механики было достаточно для простых хватов.
В конце 1950-х появились первые протезы, умеющие реагировать на миоэлектрические сигналы тела. А уже в 1960-х такие устройства начали выводиться на рынок крупными производителями.
Но настоящий перелом в отрасли произошел позже — когда в протез встроили не просто электромотор, а связку: сенсоры + микропроцессор + программный алгоритм. Для нижних конечностей одним из символов этого перехода стал микропроцессорный коленный модуль C-Leg, производство которого было запущено в 1997 году. Он анализировал параметры шага и менял поведение коленного узла в реальном времени.
— Панина Елена, операционный директор, «Орто-Инновации Москва»Чем дальше, тем больше электронный протез становился похож на роботизированное устройство. Сегодня его можно настраивать, обновлять и адаптировать под сценарии жизни человека.
В конце 2000-х — начале 2010-х годов протезы начали становиться массовым продуктом. Появились компактные сервоприводы и необходимые микроконтроллеры. Литиевые аккумуляторы повлияли не только на смартфоны и носимые гаджеты, но и на бионические протезы. Сегодня многие из них заряжаются так же, как смартфон: через обычный Micro-USB или USB-C. Этот стандарт стал активно внедряться в протезы только в конце 2010-х – начале 2020-х годов.
— Юрий Матвиенко, руководитель департамента инноваций, ГК «Моторика»Популярность современных бионических протезов вышла на новый уровень благодаря сочетанию нескольких факторов:
электронные компоненты уменьшились;
аккумуляторы стали привычной частью носимой электроники;
3D-печать помогла точнее адаптировать элементы протеза под пользователя.
Анастасия Палкина, автор патентов в области протезирования и протезист-наставник в «БИОНИКА 2.0», отмечает существенную эволюцию бионических протезов за последние 15 лет. Теперь они легкие, быстрые и тихие, а кисти способны выполнять по несколько десятков жестов с настройкой через мобильное приложение.
Примерно 5 лет назад появилась возможность погружать бионический протез в воду. Сейчас доступны пыле- и влагозащита, вибротактильное осязание, виброустойчивость.
Кроме того, благодаря популяризации 3D-технологий протезы начали выглядеть совершенно по-другому. От протезирования мы переходим к ремоделированию тела. Перенос процессов в цифровую среду позволяет повторить в точности до миллиметра анатомические объемы здоровой руки или ноги в протезе, превратить протез в средство самовыражения.
— Анастасия Палкина, протезист-наставник, «БИОНИКА 2.0»В настоящее время рынок протезов растет на фоне увеличения потребности в таких решениях и цифровизации процесса получения изделий. Доля сегмента ассистивных технологий, крупнейшего в структуре глобального рынка медтеха, в 2024 году составила $91,6 млрд.
Сегмент мобильности, охватывающий в том числе протезирование, занимает 47% рынка ассистивных технологий. Бионика уверенно наращивает свое присутствие: в том же 2024 году на долю бионических протезов верхних конечностей пришлось 19% от общего числа изделий.
Технологические и функциональные различия между протезами обусловлены тем, что они создаются для решения разных задач. Универсального варианта не существует: «более технологичный» не означает «более подходящий». Бионические протезы открывают больше возможностей, но и обучаться обращению с ними нужно дольше, а их стоимость выше.
Все протезы делятся на косметические и активные (функциональные). Ко второй категории относятся тяговые, бионческие, рабочие и спортивные. С их помощью можно выполнять тот или иной диапазон движений.
Тяговые протезы работают за счет механической системы тяг, тросов и шарниров. Когда ребенок рождается с особенностями, требующими протезирования, примерно в 6 месяцев его начинают приучать к косметическому протезу. А с 1,5–2,5 лет можно переходить на активный протез.
Бионические протезы традиционно используют подростки с 12 лет и взрослые. Специальные датчики считывают мышечный сигнал, процессор обрабатывает его, программное обеспечение выбирает нужный режим, а моторы выполняют движение.
Как отмечает Анастасия Палкина, практически у каждого бионического протеза или протеза с МПУ (микропроцессорным управлением) есть свое программное обеспечение. Оно позволяет настроить чувствительность датчиков: установить нужные схваты для кистей или режимы работы для протезов ног. Например, переключить коленный модуль в режим езды на велосипеде.
Важно подчеркнуть: все протезы хороши для своих задач. Тяговые надежны, не боятся воды и подходят детям с двух лет. Рабочие незаменимы для специфических активностей. Бионические — для повседневной жизни и тонкой моторики. Поэтому оптимальным решением будет иметь несколько протезов под разные сценарии.
— Юрий Матвиенко, руководитель департамента инноваций, ГК «Моторика»Развитие рынка движется не в сторону электроники ради электроники, а в сторону точного подбора протеза под образ жизни, возраст и потребности каждого пациента.
Наша система сама подберет вам исполнителей на услуги, связанные с разработкой сайта или приложения, поисковой оптимизацией, контекстной рекламой, маркетингом, SMM и PR.
Заполнить заявку
13691 тендер
проведено за восемь лет работы нашего сайта.
Протез должен работать на живом теле, в динамике и в непредсказуемой среде. Это сильно отличает его от лабораторного образца или демонстрационного гаджета.
С медицинской точки зрения протез нужен не только для функций захвата или ходьбы, но и для поддержания симметрии нагрузки, мышечной активности и двигательных привычек.
Важный момент, который мы всегда подчеркиваем: ношение протеза не опция, а часть здорового образа жизни. Без руки у человека развивается сколиоз и атрофируются мышцы, что особенно важно при протезировании в детском возрасте. Поэтому современный протез — это еще и медицинский инструмент, поддерживающий тело в форме каждый день.
— Юрий Матвиенко, руководитель департамента инноваций, ГК «Моторика»На бионический протез ложится большая во всех смыслах нагрузка. Ему нужно объединить в замкнутый контур несколько компонентов разной природы и обеспечить их слаженное взаимодействие, которое максимально облегчит жизнь пользователя.
Датчики считывают сигналы тела или параметры движения, процессор их обрабатывает, программное обеспечение выбирает режим, а моторы или управляемая гидравлика меняют поведение протеза.
Сложности вызывает не мотор, батарея или датчик по отдельности. Самое сложное — создать устойчивую систему «человек / культя / гильза / электроды / алгоритм / механика», которая стабильно хорошо работает не только в лаборатории, но и в жизни.
— Панина Елена, операционный директор, «Орто-Инновации Москва»У протезов рук нюансы могут быть связаны со стабильностью электромиографического сигнала. Юрий Матвиенко называет фундаментом работы бионических протезов точность и стабильность его считывания. В течение дня сигнал нередко бывает зашумлен и подвержен изменениям: человек вспотел, накопилась мышечная усталость, сместилась гильза или отекла культя.
У протезов ног акценты другие. Микропроцессорный модуль должен быстро распознавать фазу шага, спуск, подъем, неровную поверхность и риск спотыкания. От точности работы электроники зависит безопасность движения. Поэтому в «БИОНИКА 2.0» подчеркивают: протезы ног особенно нуждаются в интеллектуальном управлении.
Уже сейчас протезы с МПУ считывают особенности походки по различной поверхности и подстраивают движение под условия. Например, при шаге процессор приподнимает носок, чтобы человек не споткнулся. А МПУ-колено при необходимости автоматически блокируется, что защищает от падения.
— Анастасия Палкина, протезист-наставник, «БИОНИКА 2.0»Главная сложность при протезировании любой конечности заключается в поиске баланса между множеством факторов. От их успешной комбинации зависят функциональность и привлекательность протеза.
Протез должен быть комфортным в использовании и простым в настройке, чтобы с ним хотелось заниматься каждый день — это важно для эффективной адаптации. Дискомфорт, усталость и сложности в управлении нередко притупляют энтузиазм пациента, заставляя положить протез на полку.
Настройка и обслуживание разных протезов отличаются: в бионических добавляется цифровой слой.
Калибровка бионического протеза выполняется программно и представляет собой многоуровневый процесс. Это позволяет сфокусироваться на наиболее востребованных пользователем движениях и совершать выверенные жесты: не раздавить хрупкий предмет, не уронить слишком тяжелый.
Анастасия Палкина объясняет, что комфортность протеза зависит в первую очередь от культеприемной гильзы. Ее созданию уделяется особое внимание: по 3D-скану культи делают уникальный виртуальный слепок, благодаря чему можно корректировать протез вплоть до миллиметра.
Цифровое протезирование: 3D-сканирование, моделирование, симуляция нагрузок, 3D-печать — это способ быстрее и точнее подогнать изделие под анатомию.
После создания и выдачи протеза с индивидуальной гильзой начинается этап освоения: пользователю нужно привыкнуть к новому компаньону и научиться контролировать миоэлектрический сигнал.
Сложнее всего научиться давать чистый, повторяемый сигнал и не напрягать лишние мышцы. Также важно не смотреть постоянно на протез, а главное — доверять устройству и включать его в обычные действия: одеться, открыть дверь, спускаться по лестнице.
— Панина Елена, операционный директор, «Орто-Инновации Москва»Юрий Матвиенко поделился такими данными по срокам адаптации к протезу: «Для освоения базового управления (открыть и закрыть кисть, переключить жест) большинству пользователей требуется от нескольких дней до пары недель, для уверенного бытового использования — от 1 до 3 месяцев».
Полная интеграция протеза в повседневную жизнь может занимать до полугода. Это нелегкий путь: у пользователей могут возникнуть сложности, связанные с болью, контрактурами, усталостью и страхом случайно повредить технически сложное устройство.
Дети обучаются движениям с протезом быстрее. В «БИОНИКА 2.0» создали протез для 4-летней Евы. Это самый ранний случай протезирования. Так, Ева освоила управление бионическим протезом предплечья всего за несколько часов в формате игры. Бионический протез в раннем возрасте — способ сформировать правильные паттерны движения. Это станет базой для успешного протезирования в будущем.
Благодаря цифровому сопровождению адаптация продолжается за пределами кабинета протезиста, и пациенту становится легче сделать протез частью своей жизни. Помогают видеоуроки, упражнения, методические материалы. И цифровые продукты, которые дают удобный доступ к ним.
«Моторика» поделилась с нами опытом внедрения платформы «Аттилан». Это способ объединить в удобном и понятном сервисе все этапы пути пользователя: от подачи заявки на получение протеза до полноценной адаптации.
Цифровая трансформация в протезировании становится важной частью культуры использования технических средств реабилитации, наряду с офлайн-активностями. Важное место среди них занимает «Кибатлетика» — адаптивная спортивная дисциплина, в которой участники с протезами, креслами-колясками и нейрогарнитурами соревнуются в выполнении повседневных задач.
Задача программных алгоритмов в протезах — определить намерение пользователя и перевести его в движение. Качество исполнения этой непростой задачи выводят на новый уровень ИИ-алгоритмы. Панина Елена рассказала о направлениях протезирования, в которых применяются функции ИИ и машинного обучения:
распознавание намерения пользователя;
фильтрация «шума» в мышечном сигнале;
адаптация к изменению положения руки или электродов;
предсказание фазы шага в протезах ног;
подбор оптимального режима;
анализ ошибок управления;
обучение пользователя через приложение или тренировочную систему.
Анастасия Палкина отметила, что участие ИИ начинается еще на стадии разработки протеза. Например, чтобы создать как можно более легкое и эргономичное изделие, в «БИОНИКА 2.0» активно применяют генеративный дизайн. Искусственный интеллект помогает рассчитать оптимальные пропорции для прочности и легкости, например, косметических накладок.
В протезе «Моторики» «Омни Хэнд» нашли применение умные алгоритмы СПППР (системы поддержки принятия пользовательских решений). А еще это единственный в мире протез с оптическими датчиками, который считывает сигналы с сухожилий. Его алгоритмы обучаются под каждого пользователя и со временем становятся точнее, распознавая до 6 жестов. Управление получается естественным, без ручного переключения через приложение или кнопку.
О том, как искусственный интеллект и цифровизация меняют протезы, носимые устройства и здравоохранение в целом, можно узнать из исследования «Барьеры и драйверы российского HealthTech». Его провела студия Purrweb совместно с Сеченовским университетом при поддержке ИЦ Хелснет НТИ, изучив мнения более 70 представителей рынка.
Электронная архитектура меняет жизненный цикл протеза. Возникает логика технологического продукта: с батареями и микроконтроллерами, приложениями и сервисной диагностикой, обновлениями и требованиями к кибербезопасности.
Говоря о протезе будущего, Панина Елена отмечает: пользователю уже не придется постоянно думать о том, как работает протез и правильно ли передается мышечный сигнал.
Идеальный протез через 5–10 лет не будет просто «роборукой» или «робоногой». Это должна быть максимально естественная, легкая, прочная и понятная система, которая требует меньше внимания пользователя. Человек не должен все время думать: «Какой режим включить и правильно ли я напряг мышцу? Не сядет ли батарея, не собьется ли настройка?»
— Панина Елена, операционный директор, «Орто-Инновации Москва»Основные направления развития протезирования предполагают сокращение дистанции между человеком и средством реабилитации. Одно из передовых направлений — остеоинтеграция. Внешний модуль крепится напрямую к костной ткани через титановый имплантат. По данным клинических исследований, остеоинтеграция повышает мобильность пользователя до 60% и снижает болевой синдром в 5 раз.
Первые в России операции по установке таких систем «Моторика» провела в декабре 2025 года вместе с НМИЦ ТО им. Вредена и НИИ им. Склифосовского — в рамках клинической апробации.
Стирание границы между телом и механизмом идет и в направлении очувствления протезов. Развиваются технологии, которые позволяют человеку с протезом ощущать прикосновения к предметам. Можно почувствовать сам факт касания, твердость или мягкость объекта, форму и текстуру поверхности.
Такие испытания уже с 2021 года проводит «Моторика» совместно с Федеральным центром мозга и нейротехнологий ФМБА России, Сколтехом и ДВФУ. Результатом исследований станет платформа очувствления протезов «Немо Сенситив» — комплексный продукт, состоящий из протеза со специальными датчиками, которые передают характеристики от предметов, электроды для стимуляции периферической нервной системы и нейростимулятор.
Юрий Матвиенко называет три главных продуктовых вызова, с которыми производителям протезов придется столкнуться в ближайшем будущем. Это более естественное управление, обратная связь и разработка нативного интерфейса между телом и протезом.
Анастасия Палкина рассказывает о том, что будущее — за изменением самого подхода к протезированию. Сейчас в мировом протезировании доминирует модульный принцип: протезист собирает изделие из стандартных базовых компонентов, подбирая подходящие по размеру и функции. Этот подход решает верхнеуровневую задачу, но не всегда может удовлетворить потребности конкретного человека.
Альтернатива модульной сборке — ремоделирование тела, когда протез проектируется в цифровой среде с учетом антропометрии, образа жизни и эстетических предпочтений пациента. Такое направление развивают, например, в «БИОНИКА 2.0».
Следующий этап развития ассистивных технологий будет связан как с усложнением бионических протезов, так и с развитием более зрелой инфраструктуры, которая ее поддерживает. Однако инновации ценны не сами по себе, а как фактор заботы о комфорте пользователя. Поэтому протез будущего будет удивлять скорее не фантастическими технологиями и количеством функций, а тем, как естественно и незаметно он возвращает человеку возможность движения.
