Фото: управление информационной политики НГТУ Алексеева
Ученые Нижегородского государственного технического университета имени Р. Е. Алексеева создали новую модель бионического протеза кисти руки и предплечья, аналогов которому не существует в России. Основываясь на современной миографической технологии, этот протез способен выполнять движения с ювелирной точностью – двухступенчатые пальцы полностью повторяют механику кисти. Благодаря новому подходу протез способен более точно считывать сигналы, снижая влияние внешних факторов – пот, пыль и электромагнитный шум.
- В существующих моделях используется технология электромиографии. Когда мышечный пучок сокращается или расслабляется, на коже возникает маленький электрический потенциал, и он считывается датчиками, - объясняет автор проекта Виталий Кузин. - В нашей новой разработке применяется оптический метод, при котором кожа и мышечные волокна просвечиваются группой оптических датчиков. Это позволяет регистрировать мышечную активность с помощью неинвазивных методов. Другими словами, никакая операция не требуется. Протез просто надевается на сформированную культю, поэтому он может применяться при любых травмах и при любом состоянии здоровья.
Данная разработка стала продолжением многочисленных исследований НГТУ имени Алексеева в сфере беспилотных технологий. Как и бионические протезы, они используют принципы сбора и обработки информации.
- Наша лаборатория моделирования природных и техногенных катастроф занималась разработкой беспилотников для мониторинга прибрежных территорий, - вспоминает Виталий Кузин. – Теперь эти наработки мы используем при разработке бионических устройств. На самом деле я мечтал создать бионический протез, еще будучи школьником. А затем уже в университете, став магистрантом и аспирантом, смог воплотить свою мечту в реальность.
Еще одним важным отличием новой разработки является ее стоимость. Благодаря применению аддитивной технологии 3D-печати стоимость протеза снижается в 6-8 раз.
- В отличие от того, что сейчас доступно на рынке, у нас не используются дорогие пресс-формы и дорогостоящее литье. Здесь используются только технологии 3D-печати высокопрочными полимерами, что существенно уменьшает стоимость этого протеза, - рассказывают ученые.
В настоящее время разработка находится на стадии прототипа, который был создан за девять месяцев. Прототип уже был представлен в Москве на международном изобретательском салоне «Архимед».
- Там мы заняли призовые места, получили золотую и серебряную медаль, - рассказал Виталий Кузин. - Во втором прототипе мы собираемся применить нейросетевые технологии. Благодаря этому сигналы с датчиков будут обрабатываться не с помощью традиционных алгоритмов, а с использованием нейросетевых методов.
После необходимой сертификации нижегородские ученые планируют провести испытания протеза в лабораторных условиях и с участием добровольцев. После этого он может быть зарегистрирован как медицинское изделие, а затем стартует массовый выпуск таких протезов.