Original Material
Дела рукотворные
История трехлетней китайской девочки Хан-Хан, которой успешно имплантировали череп, изготовленный на 3D принтере, потрясла многих. Но это далеко не первый случай, когда 3D-технология спасает или меняет к лучшему жизнь ребенка. Что такое 3D-протезирование и каковы его перспективы — выяснял The New Times
Операция на черепе Хан-Хан длилась 17 часов, проводившие ее хирурги Второго народного госпиталя провинции Хунань верят в полное выздоровление девочки, которой поставили диагноз «гидроцефалия» когда ей было всего шесть месяцев. Сразу после этого врачи подсчитали ориентировочную стоимость операции — 400—500 тыс китайских юаней ($64000 — $80000). Таких денег у семьи не было. Мать ушла из нее, когда Хан-Хан исполнился годик, отец, задавшийся целью набрать-таки требуемую сумму, хватался за любые работы. В результате бабушка и отец собрали около 100 тыс юаней, часть из которых дали знакомые и родственники. Остальные пожертвования Хан-Хан семья собирала через интернет, и в итоге удалось набрать необходимую сумму.
17 часов спасения Перед имплантацией Хан-Хан перенесла операцию под названием «пластическая хирургия по сжатию мозга». Как разъясняет сайт 3dprint.com, который первым распространил новость про Хан-Хан, опасность гидроцефалии в том, что внутричерепная жидкость накапливается в верхней части черепа, раздвигая мягкие кости младенца. К двум годам объем жидкости в голове Хан-Хан составлял уже около 80%, размер головы в четыре раза превышал норму, и на нее приходилось больше половины веса всего тела. Хан-Хан перестала вставать, едва не ослепла, и у нее начали развиваться другие серьезные проблемы со здоровьем. К началу лета врачи сделали вывод: череп ребенка в любой момент может треснуть.
Сайт 3dprint.com. в подробностях описал ход операции, которая включала в себя снятие скальпа, полную реконструкцию черепа в трех измерениях, изготовление на 3D принтере — по результатам этих измерений и данных компьютерной томографии — трех имплантантов из титановой крошки, которые должны были заменить верхнюю часть черепа, выпуск накопившейся в голове жидкости и размещение мозга внутри титановых имплантантов.
Операция прошла великолепно. Сразу после ее окончания девочка открыла глаза и начала дышать самостоятельно — еще даже до того, как была перевезена в палату интенсивной терапии.
Через несколько лет, по мере взросления Хан-Хан и роста ее собственных костей, они должны будут покрыть титановые имплантанты, и у нее сформируется обычная верхняя часть черепа, считают врачи.
«Проект Лара» Изготовление костей черепа китайской малышке на 3D принтере — это первый в истории случай такого рода, но далеко не единственный пример, когда протез спасает жизнь ребенка. Примерно год назад газеты писали о том, как врачи Бостонского детского госпиталя использовали отпечатанную на 3D принтере модель мозга американского мальчика Габриэля Мандевилля, чтобы заранее отрепетировать сложнейшую и тончайшую операцию, в которой срочно нуждался малыш. Но, пожалуй, самое распространенное пока медицинское применение принтеров 3D — это протезирование рук, особенно у детей.
Недавно все британские газеты обошла история под названием «проект Лара» — о том как ученики одной из школ в графстве Кент собрали протез руки для своей одноклассницы Лары Пинкотт и еще 49 детей из деталей, изготовленных на высокотехнологичном 3D принтере: протез изготовила фирма, расположенная по соседству со школой.
Дело в том, что Лара Пинкотт родилась без кисти левой руки. Стесняться этого она начала примерно к десяти годам, причем решительно отказывалась от протеза, считая, что вид его может быть неприятен окружающим детям, и они не захотят с ней общаться.
Лара изменила свое мнение, увидев протезы, сделанные на 3D принтере, по телевизору. Мама школьницы решила поговорить об этом с учителем труда, партнер которого владел технической фирмой «Текилаб», обладавшей 3D принтеров. Из этого разговора и родился проект, в который оказалась вовлечена вся школа — более 200 учеников.
Фирма изготовила детали для 50 протезов кистей рук, включая один набор лично для Лары, и снабдила школьников инструментами и крепежом для сборки. Каждый набор деталей стоил фирме £6, чертежи взяли типовые, а сборка проводилась детьми бесплатно. Иными словами, себестоимость 50 протезов составила £300.
«Было просто удовольствием смотреть, как увлеченно работают дети. И у Лары прямо прибавилось уверенности. Она немножко стеснялась до того, а тут ей пришлось рассказывать свою историю всей школе… «Она просто влюблена в свою новую руку. Ее одноклассники говорят, какая это крутая штука и задают ей разные вопросы», — цитировала маму Лары Пинкотт местная газета «Кент Онлайн».
Пользуясь своей искусственной рукой, Лара, которая занимается музыкой, смогла даже абсолютно самостоятельно играть на трубе — ей не понадобилась посторонняя поддержка.
На сборку протезов в школу были приглашены в качестве почетных гостей несколько подростков без рук и однорукий дедушка, местный житель, внук которого собрал с одноклассниками протез для него.
Все остальные собранные в тот день протезы фирма «Текилаб» отправила в различные благотворительные организации, которые работают с детьми-инвалидами по всему миру — от Бразилии до стран Восточной Европы.
«Мы страшно рады, что в этом участвовали школьники, нам бы хотелось, чтобы они с детства понимали: своими усилиями они могут изменить к лучшему окружающий мир» — сказал во время сборки протезов присутствовавший на мероприятии представитель Текилаб.
Прочно и недорого История Лары Пинкотт, конечно, не уникальна. Передо мной — переписка благотворительного фонда E-Nable (это основная структура, специализирующейся на 3D протезировании верхних конечностей для детей) — с родителями детей, нуждающихся в такого рода помощи.
«Меня зовут Пол Прессо. Мой сын родился без правой руки, и наша семья очень хотела бы узнать о ваших проектах. Ему сейчас один год и его зовут Калум Прессо. С уважением, Пол»
И ниже — ответ представителя компании: «Дорогой Пол, спасибо, что обратились к нам. Ваш сын пока еще немножко маловат для этих устройств. Давайте подождем, когда ему исполнится 4—5 лет, потому что там есть мелкие детали, которыми он теоретически может подавиться, и у него пока недостаточный запас слов, чтобы пожаловаться вам, что протез ему где-то давит или натирает и так далее. Когда он станет постарше — заполняйте форму заказа на нашем сайте, и мы вам поможем».
Технология 3D протезирования появилась недавно, и поэтому у «дверей» E-Nable, где дизайном и сборкой искусственных конечностей занимаются волонтеры, — довольно большая очередь. Но есть люди, которые не хотят ждать, тем более, что 3D протез стоит совсем недорого.
Недавно мне на глаза попался рассказ о семилетней американской девочке Фейф Леннокс, которая лишилась левой руки в младенчестве. Находясь в утробе матери, Фейф лежала в необычной позе, что привело, после ее появления на свет, к атрофированию конечности. Врачи долго пытались спасти ей руку, но в 9 месяцев приняли решение ампутировать. Из истории этой девочки, пересказанной Associated Press и другими СМИ, становится понятно — почему именно в детском протезировании 3D конструкции совершен столь внушительный прорыв.
Главное преимущество в том, что такие протезы очень дешевы, а менять-то их надо довольно часто, потому что дети растут. Протез, сделанный на 3D принтере, вместе с изготовлением и оплаченной сборкой, обошелся семье Фейф всего в $50.
Во-вторых, напечатанные на 3D принтере искусственные руки очень легкие. Протез Фейф весит около 500 г, изготовлен он из пластмассы, из которой делают некоторые автомобильные детали. При этом протезы достаточно прочные: искусственная рука может удерживать вес в несколько килограммов и выполнять довольно большое количество разнообразных движений.
В-третьих, 3D искусственная рука управляется запястьем, тогда как традиционные протезы управляются либо движением плеча — что означает дополнительные лямки на теле ребенка, — либо подниманием-опусканием локтя.
В-четвертых, 3D протезы похожи на руку робота, и в глазах детей выглядят круто. В случае Фейф Леннокс можно было даже заказать цветовую гамму, и девочка выбрала раскраску по цветам разных рыбок из своего любимого мультфильма «В поисках Немо» — розовый, голубой и фиолетовый.
Наконец, в‑пятых, 3D протезы собираются при помощи отверток и бечевки. Их очень легко подправить и ими просто управлять. Фейф — ребенок спортивный: она плавает с трех лет и занимается серфингом с папой. Получив новую руку, она тут же села на велосипед и поехала кататься, заметив, что удерживать руль на повороте двумя руками намного удобнее, чем одной. Внушительный прорыв.
Другой американский родитель из штата Массачусетс — Пол Макарти — смог сделать протез для своего сына Леона сам, и все устройство обошлось ему в совокупности всего в $10. В телепередаче CBS, записанной еще в 2013 году, Пол рассказывает, как нашел в интернете чертежи искусственной руки и пособие по ее сборке, выложенные в бесплатном доступе изготовителем бутафории из Вашингтона и плотником из ЮАР, которые вместе придумали эту технологию для мальчика-инвалида из Южной Африки. Пол пришел с этой идеей к своему сыну.
«Я подумал, что это немножко сумасшедшая мысль — будто мы можем отпечатать на принтере все эти пальцы, и потом их соединить — и это будет работать», — сказал маленький Леон. И добавил: «Но мы сделали это, и это было совершенно изумительно».
«Эта штука стоила нам пять баксов, ну, может быть, десять — то есть ничего. Обычный протез стоил бы 20—30 тысяч долларов», — сказал его отец, добавив, что такая дешевизна позволяет экспериментировать с дизайном и инженерными решениями, адаптируя искусственную руку так, чтобы именно Леону было с ней удобно.
Отвечая на вопрос NT, сколько всего искусственных протезов изготовлено на сегодняшний день, представитель E-Nable Джен Овен сказала: в рамках их фонда — примерно полторы тысячи. И еще, возможно, столько же — за его рамками.
«Это — довольно точная оценка, — заметила г-жа Овен, — но, поскольку мы выкладываем всю информацию (как снять слепок руки для 3D принтера, как изготовить пальцы, как их соединить, какие требования к принтеру, какие требования к материалам —
И.Д.) в открытом доступе, невозможно точно подсчитать, сколько всего рук было сделано в совокупности с тем, что произведено только нашими волонтерами и было учтено в системе E-Nable».
Что касается поразительной дешевизны 3D протеза, особенно в сравнении с обычным, то собеседница журнала сочла необходимым уточнить: сравнивать впрямую два типа протезов не совсем корректно: одно дело искусственная рука из пластмассы, детали которой напечатаны на принтере, другое — сложный и очень дорогой прибор, который, действительно, может стоить несколько десятков тысяч долларов.
Между тем, по ее словам, есть «простые протезы, управляемые мускулами, которые делаются традиционным методом» и при этом стоят намного дешевле — около $7000-$10000. Но это, конечно, тоже в разы дороже, чем $10-$50 за протез, отпечатанный на принтере.
Глобальная кампания На одном из форумов E-Nable девушка по имени Лиса написала, что ее бойфренд потерял ногу ниже колена, и спросила, можно ли ему сделать протез с помощью 3D принтера. Представитель E-Nable ответил, что их волонтеры используют не очень мощные 3D принтеры — они попросту не позволяют изготовить протез, удерживающий большой вес. «Но есть компании, которые используют более совершенные принтеры — и они работают над созданием искусственных ног и ступней. Мы надеемся, что скоро и это тоже будет доступно» — уточнил представитель фонда.
Cейчас фонд E-Nable вовлечен в широкую общественную кампанию по изготовлению протезов рук людям, пострадавшим при землетрясении в Непале.
Резонанс — колоссальный. Впрочем, это касается не только непальской трагедии. В возможность простым и недорогим способом помочь ближнему поверили тысячи людей по всему миру, и сейчас впору вести речь и глобальном волонтерском движении. Как это происходит, рассказывает сайт фонда:«По всему миру люди печатают на 3D принтерах пальцы и кисти рук для детей, которых они никогда не видели; целые классы в школах собирают протезы для местных жителей; сотни скаутов делают искусственные руки для детей из слаборазвитых стран; группы людей, рискуя жизнью, доставляют девайсы в страны третьего мира и каждый день появляются новые истории о том, как родители вместе со своими детьми работают над тем, чтобы создать новую руку».
Только вот на вопрос NT, были ли примеры изготовления искусственных рук для детей в России или других странах бывшего СССР, г-жа Джен Овен ответить не смогла…
Фото: ChinaFotoPress via Getty Images