Больные смогут вновь ходить благодаря украинскому экзоскелету. Он управляется мыслью

Александр Кулик – украинский нейрохирург, директор клиники «Нодус». Он создал экзоскелет, который поставит на ноги тех, кто привык к коляске. Его разработка оказалась намного дешевле, функциональней и легче существующих аналогов мире. К проекту уже присматриваются европейцы.

Александр Кулик в интервью MC Today рассказал о своем изобретении и о том, есть ли место инновациям в украинской медицине.

Друзья, мы в редакции mc.today мечтаем публиковать ваши истории. С вами приключилось что-то странное и необычное на работе, в поездке, прямо на улице? Расскажите об этом нам, отправив письмо на [email protected]

Как появилась идея создать экзоскелет

Александр Кулик

За годы работы нейрохирургом я понял, что операция не всегда помогает пациентам выздороветь полностью.

Раньше я специализировался на нейроонкологии.Я часто видел, как люди приходят в клинику на операцию своими ногами, а уезжают в инвалидном кресле.

Если опухоль в функционально важных зонах мозга, ее удаление может привести к тому, что человек частично потеряет способность двигаться. К сожалению, онкология ставит выбор между жизнью и здоровьем.

Перед каждой операцией мы предупреждаем пациентов о возможных последствиях. Но они все равно часто возмущаются после. Их огорчают не столько двигательные проблемы, сколько то, что реабилитироваться они уходят практически в никуда. Статус онкобольного часто отпугивает реабилитологов и смежных специалистов.

Это угнетало, хотелось помочь пациенту не только продлить жизнь, но и повысить ее качество. В какой-то момент я понял, что мы, нейрохирурги, сами должны придумать, как компенсировать функцию человеческого организма, которую нельзя восстановить.

Об инновационных методах реабилитации я задумывался давно, но только работа с нейроонкоболными подтолкнула к реальным действиям.

Я освоил еще несколько профессий, детально изучил все наработки украинского Института нейрохирургии, учился за границей, от Японии до Германии.

В теории было понятно, что человеческий мозг при правильной реабилитации может восстановиться, но на практике, к сожалению, все часто выглядит иначе. Тогда я начал искать решение среди внешних устройств. Так появилась идея создания экзоскелета.

Что такое экзоскелет

Большинство людей с обездвиженными ногами передвигаются на инвалидных колясках. Но это прошлое.

В третьем тысячелетии, в эпоху резкого скачка технологий, мы должны думать о том, как позволить этим людям чувствовать себя безбарьерными.

Инвалидное кресло – это тупик восстановления, не говоря уже о том, что длительное пребывание в нем чревато различными осложнениями

Разрабатывать экзоскелет мы начали 10 лет назад. В нашей команде сейчас пять докторов и два техника.

За это время экзоскелет пережил несколько версий. Мы создавали механические, полумеханические, гидравлические модели. Новейшая разработка – бионический экзоскелет, то есть такой, который контролируется импульсами мозга и работает на базе газогидромеханики (совмещает гидравлические и механические приводы – прим.ред.) и управляющей электроники.

Такой экзоскелет подходит для самых сложных пациентов, которые из-за органического поражения спинного и головного мозга совсем не могут ходить.

Бионический экзоскелет, в отличии от обычного, не просто поддерживает неработающий двигательный сегмент мышц, а обеспечивает каркас. Благодаря ему мышцы и органы расположены физиологично, как на настоящем скелете.

Это платформа, которая берет на себя задачи неработающих мышц, превращает их движения в перемещение всего тела по заданному направлению с заданной и изменяющейся скоростью.

Экзоскелет полностью возобновляет физиологию движения, позволяет двигаться тазобедренному, коленному, голеностопному суставам и так далее. Кроме того, детали нашего экзоскелета настолько эргономичные, что он просто ложится на ногу. Под свободной одеждой можно даже не заметить, что у человека не работает нога.

Экзоскелет нельзя надеть как гаджет и пойти. Для того, чтобы научиться с ним передвигаться, нужно пройти специальный курс реабилитации и восстановления в нашей клинике.

Чем отличается от существующих

В мире уже существуют экзоскелеты, но как правило, это приспособление, в которые просто помещают человека. Оно регулируется заданными алгоритмами при нажатии кнопок. Человек в таком экзоскелете по-прежнему чувствует себя, как пассажир, точно так же, как и в инвалидном кресле.

Мы разработали систему, которая считывает нервные импульсы. Человек сам управляет своей ходьбой. Он не чувствует свои ноги, но знает, что если напряжет мышцы, то отправит нервные имульсы, которые запустят механизм экзоскелета.

Помимо самого скелета, на человека устанавливаются датчики. С помощью специально разработанной программы они считывают мышечные сокращения, мониторят сердечно-сосудистую систему. Датчики также стоят на функциональных узлах экзоскелета: постоянно анализируют их работоспособность и текущее положение.

Первый физический прототип появился год назад, сейчас мы его тестируем и собираемся официально представить проект в начале следующего года. В следующем году мы собираемся разработать такой скелет для детей.

О производстве

Все изделия мы буквально создаем своими руками: сами рисуем чертежи, продумываем модели, подбираем материал, собираем. Я переоборудовал свой гараж под производство, там стоят хоббийные устройства, 3D-принтеры, сварочные аппараты.

Хоть я нейрохирург, но мне пришлось освоить даже токарный станок. Я также изучил 3D-моделирование, сертифицированный специалист.

Был период, когда я 12 лет не был в отпуске, хотя работал на трех работах в трех разных клиниках. Но когда все шли домой после операций, я шел в свой гараж. Все это нужно было совмещать, чтобы в итоге получить тот самый биоуправляемый экзоскелет.

Все наши экзоскелеты мы тестировали  на волонтерах-пациентах, на ходу улучшали модели. Поначалу расчеты показывали одно, но в процессе выяснилось, что трение неправильное, узлы нагреваются. На ходу все переделывали.

Были сложные моменты, когда мы были близки к тому, чтобы все бросить: не хватало денег, не могли найти определенный номер стали для деталей, ломалось углеволокно, не могли подобрать подходящее плетение. Но все это мы уже пережили.

Материалы используем только сертифицированные. Все важные детали мы тестировали на специальных станках по тысяче циклов. В процессе половину деталей порвали и поломали, пока не нашли самую стойкую структуру.

Все это мы делали за свои деньги. За все время мы потратили на проект $250 тыс. Мы тыкались как слепые котята, потому, что никто не раскрывает подобных наработок, а то что осталось после Советского союза уже давно устарело.

Экзоскелет должен быть удобным. С помощью специальных сплавов и пластика мы существенно облегчили его вес. Обошли многих наших мировых конкурентов на 20-30 кг, а самого топового производителя – на 13 кг.

С учетом того, что сопутствующие технологии развиваются, через два года экзоскелет будет еще легче.

О поиске инвестиций

Александр Кулик

Мы не ищем инвестиции для завершения разработки, она уже полностью готова. Сейчас нам нужны инвестиции для того, чтобы запустить более масштабное производство. Для этого надо $2 млн.

Один экзоскелет в среднем стоит $20-25 тыс.. Это в 3-4 раза дешевле, чем аналоги в мире. И во много раз дешевле, чем специализированная интенсивная реабилитация, которая длится два года, стоит в среднем 4 млн. грн и ничего не гарантирует.

Сейчас у нас есть потенциально 100 предзаказов. То есть, инвестиции в проект, включая те деньги, которые мы вложили самостоятельно, мы окупив уже с первых 90 образцов.

В условиях гаража и моего графика, я могу создать сейчас 10 скелетов за год. Когда наладим производство, сможем делать 10 в месяц, учитывая, что каждый экзоскелет – это эксклюзивная работа под каждого пациента.

О судьбе инноваций в украинской медицине

В продажах мы ориентируемся в первую очередь на пациентов. В Украине нет смысла рассчитывать на госфинансирование, хотя мы, разумеется, будем использовать любой шанс.

Это очень специфический рынок, самой лучшей рекламой для нас могут быть люди, которые будут в экзоскелете ходить по улицам и жить полной жизнью. Только тогда общество сможет пересмотреть свои взгляды на инвалидные кресла, понять, что они должны уйти в прошлое.

Конечно, в Украине мы ожидаем огромного сопротивления со стороны производителей колясок, готовимся к тому, что нам будут рассказывать, что мы используем недоказанные методы лечения. Но мы также ожидаем большого спроса на нашу разработку из зарубежных рынков: Италии, Германии, Канады, Польши, Австрии.​

До сих пор нас не поддержала ни одна госструктура. Мы знаем случаи, когда компании получали государственные деньги на подобные проекты и потом имели проблемы с прокуратурой, СБУ, налоговой за каждые 10 гривен из госбюджета. Нам этого не надо.

Год назад мы показывали наши разработки на одном закрытом специализированном мероприятии. После этого мы сразу же получили предложения от одного итальянского завода, который создает бионические протезы, разместить у них производство. Они хотели выкупить весь проект, но мы отказали.

Мы принципиально хотим, чтобы подобные технологии развивались в Украине, чтобы наши доктора не уезжали и чтобы инвестировать в украинскую медицину стало привлекательным.