В этом интервью News Medical беседует с Маркусом Д’Амброзио, исполнительным директором Adaract, и Джозефом Хиллом, генеральным директором Adaract, о том, как первый в мире полностью управляемый протез ноги может произвести революцию в мире протезирования.
Пожалуйста, не могли бы вы представиться и рассказать нам о своей роли в Adaract?
Меня зовут Маркус Д’Амброзио, и я один из соучредителей и главный операционный директор Adaract. Я занимаюсь почти всем развитием и операциями нашего бизнеса и буду руководить разработкой программного обеспечения для системы управления нашим протезом. Один из моих партнеров и основатель Adaract Джозеф Хилл ответит вместе со мной на некоторые из этих вопросов. Джо — инженер и механик, стоящий за почти всем, что мы создали на сегодняшний день.
Adaract — инновационная компания, специализирующаяся на разработке революционно нового типа искусственных мышц с гидравлическим приводом. Не могли бы вы рассказать нам больше об истории Adaract, а также о том, в чем заключается ваша миссия как компании?
Проект Adaract разрабатывается с 2020 года для первоначального основателя Джозефа Хилла. Джо довольно долго работал над нашей основной технологией как над увлеченным проектом, превратившимся в инженерный проект capstone. Только в 2022 году была создана полноценная команда основателей, и компания была полностью зарегистрирована и функционировала полный рабочий день.
Миссия Adaract заключается в повышении мобильности человека и машины с помощью нашей технологии искусственных мышц. Более конкретно, мы создали невероятную энергетическую систему (искусственную мышцу), которая, по нашему мнению, может преодолеть технологический разрыв в силовом протезировании, силовой ортопедии, экзоскелетах и мобильной робототехнике. Наша долгосрочная цель — изучить внедрение наших основных технологий в каждой из этих отраслей, чтобы создать лучшие решения для людей с ограниченными физическими возможностями.
Пожалуйста, не могли бы вы рассказать нам больше о созданных вами синтетических мышцах и о том, как они могут работать при приведении в действие протеза ноги?
Синтетическая/искусственная мышца Adaract представляет собой привод с регулируемым приводом от гидравлики. Каждое мышечное “волокно” может быть активировано индивидуально, что обеспечивает невероятную адаптивность и энергоэффективность. Способ, которым эти мышцы сокращаются, заключается в том, что в них закачивается жидкость под давлением, заставляя каждое волокно расширяться в радиальном направлении и сокращаться в осевом направлении. Этот тип сокращения в сочетании с соответствующей системой сцепления позволяет мышцам обеспечивать нашему устройству полный диапазон движений как в коленном, так и в голеностопном суставах с примерно 250 фунт-фут крутящего момента в суставе – это примерно в два раза больше крутящего момента Toyota Corolla.
Atalanta от Adaract станет первым в мире полностью приводимым в действие протезом ноги. Что отличает эту технологию от существующих протезов нижних конечностей?
Почти все современные протезы нижних конечностей, за редким исключением, не имеют питания. По сравнению с любым устройством без питания, нашим главным преимуществом является способность обеспечивать значительную движущую и поддерживающую силу для суставов. Это должно значительно уменьшить боль и усталость и улучшить подвижность у людей с ампутированными конечностями выше колена.
По сравнению с другими устройствами с питанием, наше устройство обеспечит гораздо более высокую выходную мощность, увеличенное время автономной работы и повышенную долговечность при одновременном снижении веса и шума. Еще одним ключевым преимуществом является доступность, поскольку любое другое устройство с питанием или чрезвычайно прочное микропроцессорное колено будет стоить как минимум в три раза дороже нашего.
Приводы мягких мышц Adaract приводятся в действие гидравлически. Хотя подобные приводы появляются в исследованиях, компания Adaract разработала уникальную эффективную версию этих приводов, которая лучше подходит для использования в протезных устройствах. Не могли бы вы рассказать нам подробнее о том, как эта технология полезна при протезировании?
Хотя было предпринято много попыток создания высокофункциональных силовых протезов, никому не удалось одновременно преодолеть барьеры веса, прочности, мощности и энергоэффективности. Эта технология полезна в протезировании, потому что она позволяет нам создать первый в своем роде протез с питанием, у которого нет проблем с весом, прочностью, звуком или временем автономной работы. Это идеальное сочетание удельной мощности гидравлического привода с управляемостью и эффективностью работы электропривода.
До сих пор, как вы проверяли силу и скорость искусственной мышцы, и как вы планируете тестировать протезирование в реальных условиях?
Мы протестировали и подтвердили, что мышцы могут обеспечить производительность, необходимую для реализации инноваций, которые мы предполагаем. Мышца, разработанная в настоящее время, может поднимать более 3800 фунтов (1723 кг — прим. пер.) по вертикали, обеспечивать крутящий момент 250 фунт-фут вокруг суставов протеза и полностью активироваться всего за 90 мс; это примерно в 3 раза быстрее, чем человеческий мозг может приказать мышце действовать.
Как, по вашему мнению, ваши достижения в области этих устройств могут принести пользу людям с ограниченными физическими возможностями?
Ожидается, что наши достижения в области протезирования значительно уменьшат боль / усталость, улучшат подвижность и предотвратят долгосрочные сопутствующие заболевания, связанные с ампутацией выше колена. Люди с ампутацией выше колена расходуют на 45-300% больше энергии при ходьбе, чем люди без ампутации, из-за отсутствия движущей силы от их ампутированной конечности; мы ожидаем, что наше устройство компенсирует большую часть этой потерянной энергии, возвращая людям с ампутированными конечностями энергию и способности, которых они заслуживают.
Кроме того, ходьба по склонам / спускам, лестницам и бег могут быть чрезвычайно сложными для людей с ампутированными конечностями выше колена из-за недостаточной силы в колене и лодыжке их протеза. Наше устройство может обеспечить эту мощность и дать людям с ампутированными конечностями возможность восстановить свою подвижность. Другими результатами протезирования без питания являются боли в тазобедренном суставе / спине и длительное ухудшение состояния тазобедренных, задних и здоровых суставов конечностей из-за перегрузки при смещенных нагрузках. Мы надеемся уменьшить эту боль и потребность в будущей медицинской помощи, уменьшив нагрузку, переносимую на другие части тела.
Поскольку мы не изучили глубоко, что наши продукты могут сделать для людей без ампутаций с нарушениями подвижности, такими как паралич нижних конечностей, мы не можем точно говорить о преимуществах, кроме возможности снова ходить.
Заглядывая в будущее, как, по вашему мнению, будут развиваться достижения в области технологии искусственных мышц в течение ближайшего десятилетия? Надеетесь ли вы, что Adaract однажды сможет также внедрить эту технологию в силовые ортопедические изделия и экзоскелеты?
Мы считаем, что в следующем десятилетии приводы для мягких мышц, подобные нашему, станут передовыми в производстве протезов, ортопедических изделий, экзоскелетов и мобильной робототехники, а Adaract возглавит этот процесс. Мы видим, как работа наших искусственных мышц революционизирует мобильность всех видов, как для человека, так и для машины.
Да, Adaract планирует расширить нашу основную технологию на силовые ортопедические изделия и экзоскелеты уже в 2023 году.
Что будет дальше с Adaract? Есть ли в планах еще какие-нибудь интересные проекты?
Прямо сейчас Adaract сосредоточена на продолжении наших усилий по сбору средств и завершении тестирования прототипа на людях в течение следующих двух месяцев. Мы невероятно рады подключить наше устройство к кому-то и испытать, на что оно способно.
Кроме того, мы всегда стараемся наладить отраслевые отношения, чтобы помочь в коммерциализации наших технологий. Мы полностью сосредоточены на том, чтобы люди с ограниченными физическими возможностями могли воспользоваться тем, что мы создали.
Где читатели могут найти больше информации?
Читатели могут узнать больше на нашем сайте: https://adaract.com . Мы собираемся запустить рассылку новостей / список рассылки, который также сможет информировать людей о наших успехах. Кроме того, мы призываем заинтересованных читателей связаться с нами по любой контактной информации, указанной на веб-сайте.
Об интервьюируемых
Маркус Д’Амброзио – исполнительный директор: В настоящее время Маркус руководит всем развитием бизнеса, операциями и отношениями с инвесторами в Adaract. Он также работает совместно с Джо над разработкой самых ранних этапов системы управления протезом ноги Адаракта. До Adaract Маркус окончил Инженерный колледж Университета Юты с двойным дипломом бакалавра в области химической инженерии и прикладной математики. Ранее Маркус занимал должность технического директора небольшой агротехнологической компании, где он создавал решения ML для пчеловодства и приобрел ценные навыки развития малого бизнеса, операционные и управленческие навыки.
Джозеф Хилл (Joseph Hill) – генеральный директор: В настоящее время Джо руководит разработкой продуктов, разработкой и производством в Adaract – Джо воплощает в жизнь все осязаемое волшебство. Он является ведущим инженером по всем проектным работам, а также осуществляет надзор за любыми производственными процессами. Джо работал над тем, что превратилось в Adaract, почти 3 года. То, что начиналось как проект увлечения, превратилось в инженерный проект, превратившийся в стартап-компанию. Джо окончил Университет Невады в Рино со степенью бакалавра в области машиностроения. После окончания университета Джо приобрел ценный опыт работы в качестве руководителя производства в компании Hamilton, прежде чем полностью сосредоточиться на Adaract.
Перевёл: Никита Павловский
Источник: https://www.news-medical.net/news/20220826/How-the-worlde28099s-first-fully-powered-prosthetic-leg-could-revolutionize-powered-prosthetics.aspx