Тема детского протезирования с помощью 3D-печати постоянно фигурирует в новостях, и это неспроста. Все дело в том, что стандартные протезы для детей ничуть не дешевле протезов для взрослых, но при этом требуют постоянной замены из-за роста пациента. Далеко не все могут позволить себе подобные расходы. К счастью, аддитивное производство позволяет создавать вполне функциональные протезы, зачастую более совершенные, чем традиционные аналоги. Стоимость же печатных вариантов несравненно ниже.

Большинство историй о детском протезировании с помощью 3D-печати приходит к нам из-за рубежа, но есть и отечественные примеры. Одним из них стала компания Can Touch, основанная Владимиром Румянцевым. Румянцев взялся за 3D-печать в 2013 году, а до этого он продавал концертное оборудование. По началу, в ассортименте компании были все привычные вещи: макеты, сувениры, чехлы для смартфонов. Идея же заняться протезированием появилась у Владимира после просмотра сюжета о южноафриканском печатнике Ричарде Ван Асе, занимающимся аналогичной деятельностью. Ричард сумел снабдить протезами уже нескольких детей, а заодно вдохновил и российского бизнесмена на аналогичный подвиг.

Собственно, именно модели Ван Аса стали прототипами для первого протеза, напечатанного Can Touch. Однако функциональность оригинала оказалось достаточно ограниченной: устройство не позволяло собрать пальцы в щепотку. В итоге было решено полностью переработать модель.

Само собой, выполнение такой непростой задачи потребовало привлечения специалистов. В этом отношении Владимиру повезло: спустя всего несколько дней после того, как было размещено объявление, на призыв откликнулась команда молодых инженеров W.E.A.S. Robotics, образованная выпускниками Санкт-Петербургского университета НИУ ИТМО. Как подсказывает название этой компании, ее сотрудники занимаются разработкой роботов.

«Нам тема была близка, уже были какие-то наработки», – поясняет генеральный директор W.E.A.S. Robotics Илья Чех.

Именно тема конструирования манипуляторов в виде человеческих рук и разработка сопутствующих управляющих алгоритмов стала основой для дипломных работ нескольких сотрудников.

Разработчики улучшили конструкцию, усовершенствовав функциональность большого пальца. Новый протез обеспечивает до десяти схватов против двух-четырех у большинства коммерческих моделей. Использование же 3D-печати позволило осуществить прототипирование и изменение конструкции в кратчайшие сроки.

Кроме того, создатели стремились к максимальному упрощению дизайна ради прочности, а также достижению определенной модульности: протез состоит из типовых частей, которые будут общими для каждого случая, а также уникальных деталей, подгоняемых под индивидуального пациента. Такой подход позволяет значительно снизить себестоимость готовых изделий.

Изначально для производства использовались FDM-принтеры, но в последнее время компания перешла на печать с помощью лазерного спекания, что несколько более дорого, но обеспечивает более высокую прочность и качество исполнения. Первым пациентом компании стала четырехлетняя москвичка по имени Ксения. Конструкция оказалась удачной, а сегодня растущая девочка носит уже четвертый по счету напечатанный протез. Стоимость же базовой версии составляет всего 15 000 рублей. Для сравнения, стоимость традиционных косметических протезов достигает 35 000, а механических – все 100 000 рублей.

Сборка руки-протеза подразумевает печать необходимых деталей и установку тяговых тросиков. Все это делается с помощью винтов и дрели. Но окончательная сборка требует подгонки под руку пациента, что делается с помощью гильзы из легкоплавкого медицинского термопластика, размягчающегося в горячей воде и принимающего необходимую форму. В работе с первыми экземплярами протеза и пациентами сотрудникам компании помогали специалисты из Центра протезирования им. Альбрехта. Общее время изготовления и подгонки индивидуального протеза на сегодняшний день составляет около недели. И пока команда Румянцева работала над первыми тремя пациентами, в очередь желающих записались еще три десятка человек.

«Каждый случай абсолютно уникальный, не бывает типовой руки. Особенно если мы говорим о детях», — рассказывает Румянцев.

Остается лишь одна проблема: получение необходимой сертификации, без которой невозможна работа с государственными медицинскими учреждениями. Но сами врачи оптимистичны.

«Думаю, с этим проблем не будет. Конструкция простая, и вреда она принести не может», – считает травматолог Алексей Кириченко из клиники «Медсити».

Сам процесс сертификации тоже не должен занять слишком много времени, ибо тщательного тестирования, как в случае с новыми препаратами, не требуется.

В течение следующих четырех лет компания надеется продать 10 000 протезов, но не собирается останавливаться на достигнутом: специалисты из W.E.A.S. работают над электромеханическим протезом, управляемым с помощью датчиков касания. Кроме того, планируется использование фотодатчиков и электромагнитных сенсоров для определения материала, из которого сделан объект. Наряду с развитием ручных протезов, планируется и производство протезов для ног, так как спрос на функциональные ножные протезы даже выше. Но не все сразу, считает Румянцев:

«У ребят иногда так мысль развивается, что приходится их одергивать, возвращать в текущий проект».