DEKA Research & Development

DEKA Research & Development — американская инженерная и исследовательская компания, специализирующаяся на разработке медицинских устройств, робототехнических систем и технологий для людей с ограниченными возможностями. Основана в 1982 году изобретателем Дином Кейменом. Штаб-квартира расположена в Манчестере, штат Нью-Гэмпшир, США. Компания известна созданием протеза руки «Luke Arm», а также участием в разработке транспортного средства Segway и портативного аппарата искусственной почки.

История

Компания DEKA Research & Development была основана Дином Кейменом в 1982 году. Первоначально она занималась разработкой медицинских устройств, в том числе портативного инфузионного насоса для введения лекарств. В 1990-х годах компания получила известность благодаря созданию транспортного средства Segway PT — двухколёсного самобалансирующегося электроскутера, который был представлен в 2001 году. Однако основным направлением деятельности DEKA остаётся разработка технологий для реабилитации и повышения качества жизни людей с инвалидностью.

В 2000-х годах компания привлекла внимание Министерства обороны США, которое финансировало разработку передового протеза верхней конечности. Проект получил название «Luke Arm» в честь Люка Скайуокера из «Звёздных войн». В 2014 году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) одобрило использование протеза в клинической практике.

Ключевые разработки

Протез руки «Luke Arm»

Luke Arm (официальное название — DEKA Arm System) — миоэлектрический протез верхней конечности, предназначенный для людей с ампутацией руки на уровне плеча, плечевого сустава или предплечья. Устройство управляется сигналами с мышц культи, которые считываются электродами. Протез оснащён несколькими степенями свободы, позволяя выполнять захват, вращение кисти и сгибание локтя. Система прошла клинические испытания при поддержке Управления перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA). В 2014 году FDA одобрило его коммерческое использование.

Segway PT

Segway PT — самобалансирующийся электрический транспорт, разработанный DEKA в 1990-х годах. Устройство использует гироскопы и акселерометры для поддержания равновесия. Первоначально проект назывался «Ginger» и «IT». Segway PT был представлен в 2001 году, но не получил массового распространения из-за высокой стоимости и ограничений в использовании на дорогах общего пользования. В 2020 году производство Segway PT было прекращено.

Портативный аппарат искусственной почки

DEKA разработала портативный аппарат для гемодиализа, предназначенный для использования в домашних условиях. Устройство позволяет пациентам с хронической почечной недостаточностью проводить диализ без привязки к стационару. Разработка велась при поддержке Национальных институтов здравоохранения США. В 2014 году компания объявила о завершении клинических испытаний, однако массовое производство не было начато.

iBOT

iBOT — инвалидная коляска с динамической стабилизацией, способная подниматься по лестнице и передвигаться по неровной поверхности. Разработка началась в 1990-х годах. Коляска оснащена гироскопами и электродвигателями, позволяющими ей балансировать на двух колёсах. В 2003 году FDA одобрило использование iBOT. В 2009 году производство было прекращено из-за высокой стоимости (около 25 000 долларов США). В 2021 году компания DEKA объявила о возобновлении проекта с целью снижения цены.

Технологии и методы

DEKA использует ряд инновационных подходов в разработке устройств:

• Миоэлектрическое управление — считывание электрических сигналов с мышц для управления протезами.
• Гироскопическая стабилизация — применение гироскопов для поддержания равновесия в транспортных средствах и инвалидных колясках.
• Портативные системы жизнеобеспечения — миниатюризация медицинского оборудования для использования вне стационара.
• Модульная конструкция — возможность замены и настройки компонентов под индивидуальные потребности пользователя.

Применение и значение

Разработки DEKA нашли применение в нескольких областях:

• Медицина — протезы верхних конечностей, аппараты для диализа, инвалидные коляски.
• Реабилитация — устройства, улучшающие подвижность и качество жизни людей с ампутациями и параличом.
• Транспорт — самобалансирующиеся скутеры Segway, использовавшиеся в туристических и коммерческих целях.
• Оборона — протезы для ветеранов военных действий, финансируемые DARPA.

Компания считается одним из лидеров в области биомеханики и роботизированных протезов. Её разработки способствовали развитию технологий управления протезами с помощью нервных сигналов.

Критика и ограничения

Основные критические замечания в адрес DEKA связаны с высокой стоимостью устройств. Протез Luke Arm стоит около 50 000 долларов США, что делает его недоступным для большинства пациентов. Инвалидная коляска iBOT также была дорогой и не получила широкого распространения. Кроме того, некоторые разработки, такие как портативный аппарат искусственной почки, не были доведены до массового производства.

Segway PT критиковался за низкую практичность в городских условиях и высокую цену. В ряде стран его использование на дорогах общего пользования было ограничено.

Интересные факты

• Название протеза «Luke Arm» отсылает к эпизоду фильма «Звёздные войны. Империя наносит ответный удар», где Люк Скайуокер получает бионическую руку.
• Дин Кеймен, основатель DEKA, также известен изобретением портативного инсулинового насоса и водного реактивного ранца.
• В 2010 году DEKA получила патент на технологию, позволяющую управлять протезом с помощью мысленных команд (интерфейс мозг-компьютер).

Источники

• Официальный сайт DEKA Research & Development (dekaresearch.com)
• FDA. «DEKA Arm System — P130019». 2014.
• DARPA. «Revolutionizing Prosthetics Program». 2006–2015.
• National Institutes of Health. «Portable Dialysis Device». 2012.
• The New York Times. «Segway: A Dream That Never Quite Took Off». 2020.