Российские экзоскелеты: как вывести на рынок высокотехнологичный стартап
Проект «ЭкзоАтлет» в своем нынешнем виде был запущен в 2011 году по инициативе МЧС и научно-технической команды МГУ им. М.В.Ломоносова. Команда НИИ механики университета начала разрабатывать аварийно-спасательный экзоскелет, который мог бы стать опорой для спасателей при разборе завалов, поиске уцелевших при чрезвычайных ситуациях людей. Позднее разработчики задумались о применении технологии для реабилитации пациентов с нарушениями двигательной функции вследствие травмы позвоночника, головного или спинного мозга. Новая компания получила грант на StartupVillage, стала резидентом «Сколково», провела необходимые испытания и получила регистрационное удостоверение Росздрава. Последнее позволяет «ЭкзоАтлету» продавать оборудование в реабилитационные клиники России.
Отечественный экзоскелет дает возможность пациентам вставать с инвалидных кресел, ходить, подниматься по лестнице, перешагивать пороги. Таким образом, человек становится в естественное вертикальное положение, что улучшает работу внутренних органов и способствует полной реабилитации, если такая возможность есть. В медицинских клиниках такое оборудование может использоваться для лечения, так как экзоскелет регулируется под рост человека. Конечно, стоит продукция «ЭкзоАтлета» недешево: согласно открытым данным, частным лицам инновация обойдется в полтора миллиона рублей, а медицинским учреждениям – в 3,5 миллионов. Однако это все равно дешевле, чем зарубежные аналоги.
Мировыми лидерами по разработкам в этой области являются США, Япония и Израиль. В России «ЭкзоАтлет» – тоже не единственная попытка вернуть человеку с ограниченными возможностями движение. В Юго-Западном государственном университете в Курске, например, предклинические испытания проходит экзоскелет «ExoLite», а ученые Нижегородского нейронаучного центра и Научно-исследовательского физико-технического института ННГУ имени Н. И. Лобачевского работают над созданием экзоскелета, управляемого мозго-машинным интерфейсом, то есть с помощью силы мысли. «ЭкзоАтлет» управляется, в свою очередь, с помощью мышечных сигналов. Успех компании в коммерциализации и привлечении финансирования можно объяснить хорошим менеджментом, считает ведущий инженер Института эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова, сотрудник естественнонаучного факультета Университета ИТМО Юрий Баулин.
«В чем главная проблема нашей науки? Особенно ее старой школы? В неумении представлять свои результаты. Для качественного представления результатов в научной команде должен быть успешный и понимающий суть проблемы управленец. С этим есть очень серьезные проблемы. Особенно с учетом необходимости сдавать кучу формальных показателей по тем или иным вопросам в ходе исследования. В свою очередь, наличие менеджмента снимает с ученых нагрузку по формальным показателям и позволяет заниматься тем, что они умеют. Очевидно, “ЭкзоАтлет” вполне организованная в этом плане компания, и у нее есть все необходимые составляющие: и связи с общественностью, и управление, и научный отдел. Вопрос не в активности или успешности тех или иных ученых или проектов, вопрос, на мой взгляд, исключительно в организации работы», – сказал он.
С экспертом согласился разработчик активного ортеза, студент кафедры световодной фотоники Университета ИТМО Никита Липович. Он отметил, что основные сложности на всех этапах проекта – это выявление того, что важно, и организация нормальной среды для развития проекта. К примеру, во время обучения и участия команды проекта в бизнес-акселераторе Future Technologies часть времени уходила на учебу, часть – на маркетинговые мероприятия по программе, и совсем мало времени оставалось на создание прототипа при учете того, что средств не было и приходилось искать подработку на стороне. Кроме того, много вопросов связано с пониманием того, на что нужно тратить привлеченные средства в проекте, а на что – нет.
Активный ортез, разрабатываемый Никитой Липович и командой, крепится на коленный сустав и автоматически сгибает-разгибает ногу, тем самым ускоряя реабилитацию двигательных функций колена пациентов. Разработчики используют гибридный метод для обнаружения фазы шага и угла сгибания колена, основанный на датчиках на стопе и mems-чипах (акселерометр, гироскоп и магнитометр). Это позволяет предсказывать когда нужно управлять приводами ортеза. Сам метод достаточно универсальный и позволяет с минимальными настройками адаптироваться под любого человека.
«Еще год назад я бы сказал, что прямых аналогов нашей разработке нет. Но уже сейчас можно найти информацию про то, что в Университете Киото сделали прототип такого устройства, и они уже собираются проходить медицинскую сертификацию. Однако, в отличие от их прототипа, мы используем механическое решение и дешевые шаговые привода (если сравнивать с другими используемыми решениями в аналогах). К примеру, в Киото используют пневмомышцы, что подразумевает под собой стоимость компонентов в восемь раз дороже и дополнительный вес, который надо переносить на спине в рюкзаке. В моем представлении, если мы успеем сделать прототип в рамках запланированного времени, то в нашей стране мы можем не беспокоиться о конкуренции с их стороны. К тому же в “Научно-исследовательском детском ортопедическом институте им. Г.И. Турнера” наш прототип уже ждут, и нам готовы оказать поддержку по сертификации и прохождению клинических испытаний», – сказал Никита Липович.
Он отметил, что разработка изначально задумывалась как устройство, доступное каждому человеку. В связи с этим используемые методы и решения просты и дешевы. Ориентировочная стоимость ортеза может составлять от 140 тысяч рублей. Студент добавил, что для проекта очень важно количество людей, которые смогут использовать ортез.
«Как говорят в современном обществе, нет инвалидов или недоразвитых людей, есть слабо развитые технологии, и стоит признать, что современные технологии развиты в недостаточной мере, чтобы удовлетворять нашим потребностям в области медицины и здоровья», – подчеркнул он.
Развитость технологий вкупе с качественным менеджментом определяет успешность проекта. По мнению Юрия Баулина, именно технологических преград для создания протезов и их массового внедрения нет – вопрос заключается в умении развить эти технологии до необходимого человечеству уровня. Например, при лечении полного паралича человека неизбежно возникнет проблема низкой энергоэффективности комплектующих возможного экзоскелета. Если для восстановления мелкой моторики источника питания хватит надолго, то батарейки у полного костюма будут садиться очень быстро. Да и для мелкой моторики нужно всего в два раза меньше сервоприводов, чем реальных мышц в конечности, а каждый привод будет потреблять энергию.
Кроме того, если ученые сталкиваются с поражением головного мозга, то им просто неоткуда взять нужные данные для работы экзоскелета. Во всех остальных случаях нервные импульсы можно считывать с уцелевших частей нервной системы. При этом можно создать специализированные приборы для лечения таких болезней, как болезнь Паркинсона. Хотя дешевле и эффективнее использовать универсальные конструкции для большого списка болезней: в этом случае приборы смогут вернуть человека к практически полноценной жизни, отметил сотрудник естественнонаучного факультета.
Кроме того, стоит подчеркнуть, что почти все комплектующие «ЭкзоАтлета», согласно открытым данным, привезены из-за рубежа. Однако эта особенность представляется закономерной в условиях существующей конкуренции на международном рынке.
«Современный мир – глобальный. Экономически невыгодно создавать высокотехнологичное производство с нуля, если кто-то уже выпускает данную продукцию. Да, такое производство можно создать, но компоненты, производимые на нем, будут дороже. Это целесообразно, если есть госзаказ, к примеру, от военных, когда необходимо, чтобы о детали было все известно досконально. Для гражданских модулей это не очень оправдано», – прокомментировал Юрий Баулин.
Добавим, что компания «ЭкзоАтлет» приглашает пилотов с парапарезом нижних конечностей принять участие в клинических исследованиях своих экзоскелетов. В исследовании примут участие 24 пилота-добровольца с травмой грудного и поясничного отдела позвоночника с нарушением функции ходьбы, но с неполным параличом. Продолжительность курса – 15 дней для каждого пациента. Подробности – на сайте разработки.
Редакция новостного портала Университета ИТМО