Сгибающийся протез для собаки разработали и напечатали на 3D-принтере иркутские энтузиасты

Конструкция, призванная заменить собаке недостающую лапу, практически готова. Осталось лишь додумать, каким образом прикрепить её к телу животного. Несмотря на кажущуюся простоту задачи, двум иркутским парням — Никите Кавесу и Николаю Фомину — пришлось ломать голову над конструкцией более двух месяцев. В мире есть примеры подобных протезов для животных, но каждый случай уникален, и делиться наработками просто так никто не стал. А парни решили сделать сгибающуюся конструкцию, чтобы собака могла бегать и прыгать.

— Впервые о протезах вообще мы начали говорить, когда к нам в зоогалерею привезли лису Валентину. Тогда парни и обратились с предложением сделать такую конструкцию для неё, — рассказала директор Иркутской зоогалереи Людмила Ивушкина. — Поскольку с лисой ещё всё было непонятно, мы предложили им разработать протез для нашей трёхлапой собаки Крейзи, которой он необходим.

Собаку взяли охранять территорию, ещё щенком, у знакомых в питомнике, где появился незапланированный помёт — помесь хаски и алабая. Животное получилось гиперактивным, поэтому его и назвали Крейзи — от английского «сумасшедший». Когда щенку было полгода, в драке с другой собакой у него оказалось прокушено запястье. Ранка не заживала полтора месяца. Крейзи сделали необходимые исследования, которые показали, что у неё остеосаркома. Тогда приняли решение ампутировать лапу. Собака и на трёх ногах в течение трёх лет оставалась весёлой, подвижной, активной, могла по нескольку часов бегать. Но летом вдруг начала отказываться гулять. После осмотра ветеринар пояснил, что сказывается неравномерная нагрузка на позвоночник, начинается его искривление. Есть три варианта: либо всё время лежать (что невозможно), либо она погибнет, либо ей нужна опора на месте отсутствующей лапы.

Поэтому начать эксперименты по разработке и созданию протезов решили с Крейзи. У неё есть ещё одно неоспоримое преимущество перед лисой Валентиной: собаке можно делать любые замеры и примерки рядом с хозяином — она слушается и не кусается.
В мире есть немало примеров того, как современные технологии помогают заменить животным утраченные конечности: лапу — утке, копыто — пони, панцирь черепахе, верхнюю часть клюва тукана и даже ногу слонихе. Но это всё единичные, частные случаи. Гораздо больше распространён способ замены пары конечностей колёсной тележкой. Для Крейзи тележка не подходит — одна-то передняя лапа у неё есть, и собаке нужна именно опора.

— Аналога протеза, который нужен нашей собаке, в мире нет, — говорит один из разработчиков конструкции, Никита Кавес. — Возможно, кто-то его уже где-то изобрёл, но мы об этом не знаем и идём своим путём. Мы много искали, хотели спросить совета, помощи у тех, кто этим занимался, но ничего подобного найти не смогли.

— Мы тоже пытались связаться с другими городами, со специалистами, и у всех один ответ: давайте нам собаку, мы сами будем делать, — подтверждает Людмила Ивушкина. — Делиться своими наработками просто так никто не хочет. Хотя любой протез, который когда-либо делали какому-то животному, индивидуален: у каждого своя культя, свой вес, свой образ жизни и своя анатомия.

Людмила сразу отнеслась к идее Никиты серьёзно, потому что знает парня с детства:

— Никита пришел к нам юннатом в 4-м классе, вырос почти у нас на глазах. Животных очень любит, мечтал свою жизнь связать с этой темой. И вот теперь к ней присоединились инновационные технологии.

— Вообще я программист, пишу сайты, программы, — рассказывает Никита. — А с Колей давно знаком, ещё с тех пор, когда мы изучали городские тайны, вместе лазили по крышам, бомбоубежищам. Сейчас он разработчик компании Siber, увлекается робототехникой, серьёзно занимается созданием 3D-принтеров. Коля раньше к животным никакого отношения не имел, это я постоянно кого-нибудь к себе домой приносил, даже медвежонка на передержку брал. Мы решили совместить наши интересы и помочь собаке.

Парни сразу решили, что протез для Крейзи должен быть функциональным, т. е. сгибаться и выпрямляться. Начинали работу на голом энтузиазме, насмотревшись примеров в Интернете. Только на разработку модели лапы ушло больше двух недель.

— Мы устроили мозговой штурм, полностью погрузились в тему, рисовали, делали наброски, показывали Людмиле, потом снова додумывали, и даже основная работа временно отошла на второй план, — вспоминает Никита. — Сейчас мы разработали весь протез полностью, напечатали на 3D-принтере, проверили его работоспособность. Осталось грамотно закрепить его на поддерживающем корсете.

Функцию мышц у конструкции выполняют тросы, специальная система из них обеспечивает поднятие конечности.

— В ходе работы выяснилось, что протез не должен быть тяжелее реальной лапы, чтобы не пошло новое нарушение осанки, — продолжает Никита. — Примерный вес лапы у Крейзи 1,3—1,5 кг, вес конструкции — 1,380 кг. В протезе крепкие металлические подшипники, потому что сама собака тяжёлая, 55 кг.
Ещё одна особенность — нагрузка должна идти не на культю, а распределяться равномерно. Поэтому нужна целая курточка для собаки. Чтобы снять мерки для её изготовления, сделали слепок: обмотали Крейзи пищевой пленкой, потом обложили гипсом. Из чего делать эту самую курточку, тоже решали долго: сначала хотели твёрдую, из стеклопластика. Ветеринар сказала категорическое «нет»: твёрдый материал будет натирать тело, собака может ещё вырасти, поправиться или похудеть. Решили заменить стеклопластик на перфорированную кожу. Из неё получится корсет по типу черепашьего панциря с твёрдыми и мягкими прослойками — он будет и подвижным, и мягким, и не стесняющим движений собаки. На культю животного надевается специальный стакан с силиконовой вкладкой, к нему снизу крепится искусственная лапа, а сверху — ремни, ведущие к корсету.

— Если вдруг с протезом что-то произойдёт, на 3D-принтере мы сможем допечатать сломавшуюся деталь или воссоздать его полностью, — говорит Никита. — Хоть мы и напечатали его из хорошего пластика, но собака же не будет с ним лежать на диване, а станет бегать, прыгать — а на улице камни, ямы, канавы… Каждую деталь мы пронумеровали и собираем базу. Это наш первый опыт, и мы его ещё даже не закончили, но уже есть большое желание помогать и другим животным. О потоке речь не идёт, потому что это не основная наша деятельность, но, думаю, к определённому моменту у нас накопится достаточно опыта, чтобы это делать.

Создание протеза оказалось не только хлопотным делом, но и достаточно затратным. В запланированный изначально бюджет Никита и Николай уже не вписываются — многое приходилось менять, поэтому иногда даже добавляли из своего кармана, что-то делали из подручных материалов. По предварительным расчётам, на всю конструкцию уйдет порядка 40 тысяч рублей. Людмила Ивушкина говорит: когда всё получится, готова покрыть расходы и даже выдать изобретателям небольшую премию.

— Я видела в Интернете, что за изготовление верхней части клюва тукана запросили 10 000 долларов — с нашими расходами сумма, конечно, несопоставимая, — делится Людмила. — Печатают и хвосты дельфинам, крокодилам, но в более подготовленных условиях; таких фантазеров-практиков, как Никита с Колей, наверное, больше нет. Но у них получается, нужно время, чтобы всё закончить. То, что они делают, на самом деле очень сложно.

— Искусственная лапа выглядит космически! — говорит Никита. — А потом мы её оштукатурим и покрасим.

Пока же главное, чтобы всё получилось. Крейзи уже привыкла обходиться без лапы, поэтому необходимо сделать конструкцию удобной.

— Мы даже внутренне готовы к моменту, когда надеваем готовую конструкцию на Крейзи и говорим: «Собака, иди!» — а она никуда не идёт, — признаётся Никита. — Готовы, что нужно будет дорабатывать, что-то менять. Но уверены, что в конце концов Крейзи побежит на нашем протезе.