Современная медицина – это не только инновационные лекарства, но и высокие технологии. Они уже сегодня меняют жизнь пациентов и открывают новые горизонты в лечении заболеваний. «Ведомости&» изучили пять прорывных технологий, которые активно исследуются и внедряются в медицинскую практику по всему миру и в России.
Роботы в помощь хирургам
Роботизированные системы уже давно стали незаменимыми в хирургии. Первая и самая известная такая технология – американская система da Vinci, используется в основном в урологии, гинекологии и общей хирургии. В отличие от полостных операций роботизированная хирургия делается через разрезы размером не более 1 см. Аппарат передает движения рук хирурга, при этом врач может контролировать свои действия благодаря трехмерному изображению с камеры. По данным Intuitive Surgical, компании – разработчика da Vinci, в 2024 г. с помощью этой системы было выполнено почти 2,7 млн операций во всем мире – на 17% больше, чем годом ранее.
Одно из новых достижений – в 2024 г. хирурги Института трансплантации им. Лангоне при Нью-Йоркском университете совершили первую в мире полностью роботизированную трансплантацию двух легких, используя одну из моделей системы da Vinci – da Vinci Xi. Пациенткой стала 57-летняя женщина с хронической обструктивной болезнью легких, состояние которой ухудшилось после перенесенного в пандемию ковида. С помощью аппарата врачи сделали небольшие надрезы между легкими, затем удалили и заменили оба легких.
По статистике офиса da Vinci в РФ, число проданных в российские клиники систем к 2025 г. достигло 55, количество проведенных с их помощью операций – 38 000.
Аналог da Vinci – систему Senhance делает также итальянская компания Asensus Surgical (ранее – TransEnterix), в России эту разработку зарегистрировали в 2020 г. С 2021 г. Senhance начали использовать в клинике «РЖД медицина» в Ростове-на-Дону – отмечалось, что операции с применением методов цифровой лапароскопии позволяют на треть снизить травматичность.
Главным минусом da Vinci и других роботизированных систем является их высокая цена, траты на обслуживание оборудования и стоимость самих операций. По данным портала MedtechDive. новейшие системы da Vinci стоят около $2 млн. О старте испытаний более дешевого аналога в 2023 г. сообщала китайская компания Weigao Group, но ее система пока не дошла до стадии коммерческого использования.
Мировой рынок роботизированных систем для хирургии, по данным Mordor Intelligence, в 2024 г. достиг $11,26 млрд. По прогнозу аналитиков, к 2030 г. он вырастет вдвое до $21,25 млрд.
Поддержка от экзоскелета
Рынок экзоскелетов в последние годы также активно развивается благодаря новым технологиям. В 2024 г. во время открытия Олимпийских игр парализованный теннисист Кевин Пиетт пронес олимпийский факел по Парижу, облачившись в новый роботизированный экзоскелет Wandercraft Atalante. Французский стартап Wandercraft представил этот экзоскелет в начале 2024 г. Разработка позволяет парализованным людям ходить по городу, подниматься по лестнице, сидеть и стоять без посторонней помощи. Большинство других экзоскелетов требуют использования костылей или дополнительной поддержки.
В России экзоскелеты для медицины делает несколько компаний, самые известные – это ExoAtlet и Symbionix. Экзоскелеты ExoAtlet используются для реабилитации пациентов с черепно-мозговыми травмами, ДЦП, травмами спинного мозга, рассеянным склерозом, а также после инсультов. По данным компании, «экзоатлетами» пользуется более 120 медицинских центров в России и странах СНГ.
Похожие модели делают в Symbionix: по данным компании, конструкция одной из моделей каркаса выполнена из высокотехнологичных материалов, высокопрочного пластика и сплава титана – «экзоскелет весит всего 8,5 кг, что делает его одним из самых легких и прочных в мире», отмечено на сайте компании.
Объем мирового рынка носимых роботов и экзоскелетов, по данным Mordor Intelligence, в 2024 г. составил $2,55 млрд. Ожидается, что к 2029 г. он вырастет почти в 5 раз до $10,25 млрд.
Протезы без фантомных болей
Бионический протез частично или полностью заменяет утраченный орган и выполняет его функции. В последние годы такие протезы стали разнообразнее, появилось много новых моделей. «Рынок значительно вырос, это произошло благодаря инновациям в области робототехники и ИИ, появлению 3D-печати, кастомизации и интеграции с мобильными технологиями, а также использованию более легких материалов», – отмечает генеральный директор компании «Моторика» Андрей Давидюк.
Например, немецкая компания Ottobock в последних версиях своей модели bebionic hand добавила возможность использования сенсорных экранов. «Моторика», по словам Давидюка, также разработала прототип модели протеза с сенсорной обратной связью. С помощью такого протеза испытуемые «уже могут различить, твердый предмет или мягкий, а также определить его размер», поясняет Давидюк. По его словам, это достижение было сделано в рамках исследования по очувствлению протезов и купированию фантомных болей, проводимого в Совместном центре кибернетической медицины и нейропротезирования «Моторики» и Федерального центра мозга и нейротехнологий ФМБА с университетами-партнерами. Проект изучает инновационные методы нейростимуляции для восстановления естественных ощущений у людей с ампутированными конечностями и облегчения фантомной боли в культе.
«Цена активных тяговых протезов варьируется от 170 000 до 270 000 руб., а бионических – от 850 000 до 4 млн руб. Западные же аналоги в среднем дороже в 1,5 раза», – уточняет Давидюк. Протезы «Моторики» не только заменяют утраченные конечности, но и могут стать полноценными гаджетами, интегрированными в цифровую среду, добавляет он.
Мировой рынок бионических протезов, по подсчетам Custom Market Insights, в 2025 г. составил $5,54 млрд. К 2034 г., по прогнозу исследователей, он вырастет вдвое и достигнет $11,23 млрд. В России эксперты Агентства инноваций Москвы в 2023 г. оценивали целевую аудиторию AssistiveTech (технологические товары и сервисы для людей с ограниченными возможностями. – «Ведомости&») в 49,3 млн человек: 34% этой аудитории приходилось на людей с нарушениями зрения, 26% – мобильности, 22% – слуха и 17% – с когнитивными нарушениями.
Доступный объем рынка в отчете оценивают в 179,2 млрд руб., чуть более 20% его потенциального объема. «Импортные товары занимают почти три четверти доступного рынка. Таким образом, очевиден значительный потенциал для импортозамещения и развития российских продуктов. Только пятая часть российского рынка AssistiveTech освоена», – уверен Давидюк.
Напечатать мозг
3D-печать в медицине становится все более важной технологией, позволяющей создавать биосовместимые импланты и даже выращивать ткани. Одно из последних достижений в этой области – в 2024 г. ученые из Висконсинского университета в Мэдисоне в США напечатали на 3D-принтере ткани коры мозга и полосатого тела (области мозга, которая отвечает за координацию движений и формирование условных рефлексов). Слои нейронов наносились горизонтально и удерживались биочернилами – гелем особой плотности. Предполагается, что напечатанная модель мозга поможет изучить разные неврологические заболевания и патологии развития нервной системы, включая болезни Альцгеймера и Паркинсона.
В России в 2023 г. провели первую в мире операцию по биопечати прямо на ране.
Устройство было разработано учеными НИТУ МИСиС и компанией 3D Bioprinting Solutions. Траекторию подачи биополимера in situ, т. е. сразу в рану, на месте программировал специалист университета после сканирования места повреждения. Хирург забрал клетки пациента из костного мозга, а затем добавил их в биочернила для печати. Сканирование и биопечать робот провел без участия человека.
«Трехмерная in situ биопечать – это неинвазивный способ атравматично восстановить целостность поврежденных мягких тканей», – цитирует сайт МИСиСа старшего научного сотрудника ЦНИИ Главного военного клинического госпиталя им. Н. Н. Бурденко Марину Щедрину.
Технологии биопечати также развивают другие российские компании. Например, ученые «Росатома» разрабатывают биофабрикатор – устройство, способное выращивать кровеносные сосуды из живых клеток пациента. Устройство использует ультразвуковое акустическое поле для формирования сосудов длиной до 10 см и обеспечивает их созревание прямо внутри аппарата. В феврале 2025 г. компания сообщала, что выращенный эквивалент кровеносного сосуда удалось пересадить кролику. Ученые рассчитывают, что в будущем технология поможет людям, страдающим от варикоза, тромбоза, ишемической болезни сердца и других сосудистых заболеваний.
Разработка такой аппаратуры требует высокой точности в изготовлении, герметичности и стерилизуемости всех компонентов, отмечает руководитель группы реализации научных проектов АО «Росатом наука» Владислав Парфенов. Для функционирования аппаратуры, по его словам, нужны сложные математические расчеты и моделирование всех процессов. «Аппаратура постоянно развивается, причем не только в железе, но и в программном обеспечении на базе нейросетей», – добавляет Парфенов.
Мировой рынок 3D-печати в 2022 г. оценили в $18,33 млрд. Согласно консалтинговой компании Coherent Market Insights, сегменту здравоохранения «принадлежало» $1,87 млрд, но к 2031 г. сумма может вырасти до $7,5 млрд. Объем рынка аддитивных технологий в России, согласно исследованию NeoAnalytics, в 2022 г. составлял около $4 млрд.
Большая польза микроскопических роботов
Нанотехнологии в медицине открывают новые горизонты в лечении и диагностике заболеваний. Они позволяют работать на уровне молекул и атомов, что обеспечивает высокую точность и минимизирует побочные эффекты. Одним из ключевых направлений является таргетированная доставка лекарств с помощью наночастиц, которые позволяют напрямую воздействовать на пораженные клетки, снижая риск нежелательных реакций.
В онкологии наночастицы используются для доставки химиотерапевтических препаратов прямо к раковым клеткам, что увеличивает эффективность лечения. Например, команда ученых из Каролинского института в Швеции в 2024 г. разработала ДНК-нанороботов, которые могут убивать злокачественные клетки у мышей. Эти нанороботы активизируются только в микросреде опухоли, не затрагивая здоровые клетки. В ходе экспериментов с их помощью удалось добиться 70%-ного снижения роста опухоли.
В свою очередь, команда разработчиков из Калифорнийского технологического института в 2024 г. разработала крошечного медицинского робота. Эти микроскопические сферы из специального геля можно контролируемо перемещать внутри тела с помощью ультразвука или магнитов, что позволяет адресно доставлять лекарство.
В России также ведутся разработки в этой сфере. Например, университет ИТМО в 2022 г. создал наноробота из молекул ДНК, способного выявлять коронавирус COVID-19. В 2024 г. исследователи сообщали, что разработали ДНК-конструкцию, которая способна точно измерять концентрацию онкомаркеров и тем самым помогает нанороботу отличать раковые и здоровые клетки друг от друга, чтобы точно доставить лекарство, пишет «ТАСС Наука».
Мировой рынок нанороботов для доставки лекарств к 2025 г., по данным Research and Markets, достиг $1,22 млрд. Ожидается, что к 2032 г. он вырастет до $1,73 млрд. По данным отчета Mordor Intelligence за 2023 г., основные игроки на этом рынке – американские компании Ginkgo Bioworks Inc и Thermo Fisher Scientific Inc, швейцарская Imina Technologies S.A., британская Oxford Instruments и австрийская EV Group. Российский рынок наноробототехники пока не имеет крупных игроков, аналогичных зарубежным. Основные усилия сосредоточены на фундаментальных исследованиях, а не на коммерциализации. &
