УДК 74+616-77

«Кибер-дизайн»: новые точки соприкосновения

Янковчук Екатерина Игоревна – магистр направления «Искусство и гуманитарные науки» кафедры Теории и истории факультета Гуманитарных и социальных наук Российского университета дружбы народов.

Черкасова Ирина Константиновна – старший преподаватель кафедры Теории и истории факультета Гуманитарных и социальных наук Российского университета дружбы народов.

Аннотация: В исследовании представлен анализ прогресса протезирования с точки зрения дизайнерских решений в медицине. В данной статье исследуется то, как со временем изменился подход к изготовлению и репрезентации протезов. Сейчас протезирование – не только отрасль медицины и техники, но и неотъемлемая часть сферы культуры и искусства. Основная цель статьи – рассказать о тенденциях дизайна в сфере протезирования и проследить становление данной отрасли в контексте развития креативных индустрий. Результаты этого исследования определили, что кибер-протезирование вышло на новый уровень и активно развивается и совершенствуется. Исследование показало, что благодаря тесному взаимодействию сфер искусства и медицины, изготовление протезов из конвейерного производства стало дизайнерской деятельностью.

Ключевые слова: дизайн, кибер-протезы, протезирование, современные технологии, дизайн протезов.

Протезирование – полная или частичная замена утраченной конечности искусственным способом с помощью протезa [1]. Это сложная функциональная методика, включающая в себя проектирование механизма протеза, его установку, а также адаптацию человека в носке и эксплуатации протеза. Реабилитация человека после замены конечности является важным техническим и психологическим этапом, который нужно пройти для полноценного принятия протеза.

«Присоединение» [2]- так переводится с греческого языка слово протез. В простом понимании протез – это устройство или механизм, изготовленный их искусственных или натуральных материалов, необходимый для замены утраченной конечности при ампутации. При утрате конечности пострадавшего чаще всего ждет долгий и болезненный период адаптации. Здесь мы говорим не столько о физическом недомогании, сколько о психологическом. Отторжение человеком факта потери конечности является классическим примером посттравматического эффекта. Опираясь на это, мы снова приходим к выводу о том, что протезирование – это комплексная дисциплина, в которой помимо проектирования механизма для замены конечности есть множество подводных камней и нюансов. Программа реабилитации включает в себя не только примерку и подгон протеза под нужды индивида, но и психологическую адаптацию по принятию себя. Протезирование объединяет в себе объединившую медицину, технику, а в настоящее время еще и цифровые и биотехнологии. В ХХI веке к данным сферам можно смело добавить искусство и дизайн, так как многие протезы изготавливаются сейчас целой командой дизайнеров и модераторов. С течением времени материалы стали подбираться более тщательно и становились более легче и изящнее: первые силиконовые и резиновые импланты появляются уже к середине семнадцатого века [3].

Основными видами протезирования на данный момент являются:

1. Анатомическое протезирование [4]. Анатомическое протезирование направлено на изготовление точной копии утраченной конечности или органа. Данная разновидность протезов направлена больше на функциональную замену органа, чем на эстетическую и подразумевает собой возвращение привычного облика человеческого тела или лица.
2. Экзопротезирование [5]- вид протезирования, когда сам механизм протеза располагается снаружи организма. Такой протез замещает внешние дефекты и не дает окружающим увидеть недостатки протеза, однако ограничен в своем функциональном и эстетическом спектре.
3. Эктопротезирование – выполняет функцию замены некоторой части протеза или конечности, является имплантом.

Однако, косметические протезы устраняют только визуальные дефекты и не способны вернуть утраченную функциональность в потной мере. Активные механические протезы одновременно возмещают косметический и функциональный дефекты конечности за счет воспроизведения формы конечности и наличия механизмов, управляемых человеком самостоятельно. Мы наблюдаем большой прогресс в сфере протезирования каждый год, от обычных механических протезов и до конструкций и экзоскелетов [6]. Как и в развитии любой другой области, некоторые идеи и механизмы сейчас находятся в стадии разработки и подают большие надежды.

Первый из протезов был найдем в Египте и принадлежал особе дворянского происхождения около 740 гг.до н.э. Механизм был сделан из двух деревянных частей и скреплялся кожаной нитью через прорези, просверленные в дереве и крепился к ступне [7]. Конечно, протез не мог восстановить двигательных особенностей организма, но для целостности конечности это было необходимо. Такие простые протезы могли облегчить ходьбу и улучшить равновесие, однако эстетической роли не выполняли. С ходом времени человек стал задумываться об улучшении качества протезов, ведь некоторые из них были видны окружающим и вызывали много вопросов. Естественно, качественные и эстетически привлекательные импланты были доступны только обеспеченным или знаменитым людям, так как стоимость протезов всегда была немаленькой. Однако, сама история протезирования развивалась довольно медленно: первые протезы были изготовлены из грубых и неудобных материалов, которые не только не помогали, но зачастую усложняли жизнь.

Обратимся к эпохе Средних веков, когда суровые условия жизни, болезни и войны были постоянными спутниками жизни людей. Все протезы и механизмы того времени изготавливались из подручных средств и материалов: дерева и железа. Естественно, такие протезы были громоздкими и неудобными. Интересно отметить, что специально обученных и подготовленных людей для изобретения протезов не было, этим ремеслом занимались зачастую либо простые люди, либо, как не странно, часовщики, которые хорошо разбирались в механизмах и могли выполнить макет импланта.

Современная же хирургия предстает пред нами в образе Амбруаза Пере [8], которого по праву можно считать пионером создания ортопедических конструкций. Амбруаз ввел новые методы ампутации, а также первым сделал первые «навесные» [9] протезы для верхних и нижних конечностей. Новшеством в его работах было то, что он модифицировал протез ноги, добавив к нему регулирующие ремни и возможность «блокировать» колено больного, которые послужили базой для дальнейшего создания и модификации протезов. Таким образом, внимание стало уделяться не только желанию восстановить часть тела, но поставить в приоритет именно функциональность конечности.

Кинепластика [10] – вид хирургической ампутации, когда сухожилия и мышцы конечности можно оставить прикрепленными к созданному протезу. Впервые такая операция была проведена в 1898 году итальянцем Ваганетти и ее суть заключалась во внедрении вышечного канала, который был покрыт кожей. По мере заживления в протез вводили металлический стержень, с помощью которого можно было контролировать сгибание и разгибание протеза.

В России первый протез был также механическим, а его изобретателем и в целом праотцом протезирования в нашей стране стал Иван Кулибин. Протез, о котором пойдет речь, был создан для друга Кулибина, который потерял ногу выше колена во время войны России с Турцией. Данный протез получился очень качественным, так как поручик смог не только нормально передвигаться, но и даже танцевать на мероприятиях без помощи. Однако, данная разработка так и не продвинулась дальше, так как по легенде чертежи «ноги Кулибина [11]» попали в руки французской армии и были переданы непосредственно Наполеону Бонапарту. Иван Кулибин был на самом деле талантливым разработчиком и механиком, привнесшим значительный вклад в сферу протезирования.

Новый виток своего развития протезирование в России получило в конце девятнадцатого века, когда в Санкт-Петербурге открылся первый Мариинский приют для увеченных солдат, для которых в дальнейшем разрабатывались протезы конечностей. Данный феномен привел к тому, что в данном приюте возникла мастерская, в которой стали создаваться протезы, а также появляется обучение протезированию как ремеслу. Со временем филиалы Мариинского приюта открываются во многих городах России и протезы получает все больше нуждающихся.

Основоположником протезирования в России стал изобретатель Герман Альбрехт [12] когда поступил в техникум по подготовке мастеров ортопедического производства. Герман родился 11 сентября 1878 года в Псковской губернии, окончил там колледж и поступил в Военно-медицинскую академию. В своих научных работах он рассматривал протезы нижних конечностей с точки зрения статики и динамики, занимался разработкой корсетов-держателей и ортопедической обуви. Особенно сильно врача увлекала одна из самых трудных сфер протезирования –создание протезов рук, созданию и усовершенствованию которых изобретатель посвятил большинство времени своей жизни.

Инженеры и техники, совместно с врачами-травматологами и хирургами изучали человеческое тело и ставили эксперименты по установке и эксплуатации протезов. Активно начали использоваться альтернативные материалы для имплантов, такие как искусственная кожа, легкие сплавы металлов или пластик. Новые, функциональные, а главное легкие в носке протезы могли бы значительно улучшить качество жизни пациентов [13]. Например, интегрируемые миоэлектрические датчики, которые считывают более тонкие жесты, более тонкую моторику и позволяют нативно управлять протезом. Помимо этого, развиваются телеметрия и сбор данных о состоянии протеза. Ещё одно перспективное направление – это применение виртуальной реальности в реабилитации.

Говоря о внедрении современных технологий в сферы искусства, стоит начать со сферы дизайнерской деятельности. В первую очередь, в наши дни дизайнеры чаще всего прибегают к разработке дизайнов и макетов с помощью 3D-принтера. Исследуя перспективы использования современных технологий в сфере дизайна, мы сталкиваемся с актуальной для XXI века нишей – протезированием [2].

Технологии, применяющиеся в сфере дизайна протезов, называются аддитивными. Использование данных новшеств в протезировании и изготовлении протезов – становится одним из ведущих направлений в дизайне XXI века. Кастомизация и дизайн медицинских изделий является безусловным преимуществом, а с применением аддитивных технологий возможно не только детально воспроизвести части тела, но превратить протез в даже в настоящие дизайнерские решение.

Прогресс протезирования в сфере дизайна и моды продолжает развиваться. Современные технологии позволяют создавать протезы, которые не только функциональны, но и являются дизайнерским решением. Некоторые дизайнеры разрабатывают протезы, которые могут быть использованы как элементы модного образа, а не только как медицинские устройства. Кроме того, существуют специализированные компании, которые занимаются производством индивидуальных протезов для моделей и людей с физическими особенностями.

Примером внедрения дизайна в сферу протезирования является российская компания «Моторика», которая является лидером инноваций на рынке России. Главной целью компании «Моторика» стала разработка не только надежной и простой конструкции, но и эстетически значимой. Протез становится способом самовыражения, влияющий на социальную сферу жизни человека. Сейчас компания «Моторика» – это резидент инновационного центра Сколково, в которой изобретаются и создаются механические и бионические протезы. Пиком популярности и выходом на мировую арену для компании становится 2017 год, когда два протеза были представлены в виде аксессуаров на неделе моды Mercedes-Benz Fashion Week Russia. Экспериментальный механический протез, который Никита представил на Fashion Week 2017 мог управляться дистанционно. В него был встроен блок midi-контроллера c wifi-модулем, а также микро USB [6]. Протез, созданный таким образом, может быть легко адаптирован и под другие интерфейсы несмотря на то, что изначально он позиционировался как музыкальный инструмент.

Одной из новых точек соприкосновения сферы дизайна и новых технологий является кибер- одежда. Цифровая мода является инновационным решением в области индустрии, где одежда рассматривается с точки зрения digital пространства [15]. Кибер-одежда – это стиль одежды, который сочетает в себе элементы футуризма, киберпанка и технологий. Она создается из современных материалов, таких как киберткань, спандекс, лайкра, глянцевые ткани и металлические элементы. Такая одежда может включать в себя такие элементы, как роботизированные аксессуары, светодиодные вставки, футуристические принты.

Дизайнеры кибер-одежды способны создать и использовать ткань и лекала, которые не существуют в реальном мире, тем самым увеличив уникальность изделия в digital пространстве. Электронная одежда не только является уникальным феноменом XXI века, но и экономит ресурсы производства. Высокие технологии и цифровизация креативных индустрий меняет многие отрасти искусства и дает обширное поле для дизайнерской деятельности.

Одним из примеров внедрения цифровой моды в сферу дизайна является бренд «DRESS-X». Дарья Шаповалова и Наталья Моденова являются основательницами международной платформы «More dash” по продаже виртуальной одежды.
Данный ритейл-проект является инновационным решением в сфере дизайна и моды. Сейчас проект работает в бета-режиме и включает в себя коллекции таких брендов, как: Paskal, Ophelica, Nina Doll, Arnaud Pepin-Donat, Eva Sviridova. Разработчики проекта также работают над внедрением всемирно известных брендов на данную платформу.
Включение виртуальной одежды в индустрию дизайна является инновационным решением, позволяющим не только по-новому взглянуть на вопрос потребления, но и расширяет границы моды, как феномена.

Данная платформа работает с дизайнерами по всему миру и привлекает внимание общественности к таким темам, как разумное потребление и экология. Исходя из исследования феномена цифровой моды, можно сделать вывод о том, что кибер-одежда становится не только новым решением в области искусства, но представляет собой социально значимый проект [16].

В России феномен цифровой моды появляется в 2014 году, когда резиденты и научные работники инновационного центра «Сколково» разрабатывают технологию виртуальной примерки одежды. Разработав специальные алгоритмы, с помощью которых искусственный интеллект создает 3D-модель потребителя по фотографии, учитывая не только физические данные, но и стилистические особенности, подбирая необходимый размер и крой изделия самостоятельно. Данным высокотехнологичным решением уже пользуются некоторые дизайнерские бренды: ZNY, Gucci.

В данное время в мире уделяется все большее внимание внедрению цифровых технологий в различные сферы культуры и искусства. Дизайнеры стараются не только сделать протезы удобными и функциональными, но и разрабатывают различные макеты и модели авторских протезов. Некоторые из изготовленных образцов становятся настоящими произведениями искусства, что заставляет искусствоведов и дизайнеров по всему миру обратить свое внимание на данную интересную и сложную тему.

Таким образом мы видим, что внедрение высоких технологий в сферу искусства происходит повсеместно. "Цифровая революция, захватившая со второй половины ХХ века весь социум, коснулась и мира искусства, оказав огромное влияние на его становление и развитие. Взаимодействие технологий и искусства имела место на протяжении всей истории развития человечества [14]». И техника, и искусство находятся в данный момент истории на этапе беспрерывного развития. Во многих сферах данные отрасли дополняют друг друга и совершенствуют.

Список литературы

1. Кужекин А. П. Конструкции протезно-отопедических изделий. – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. – 240 с.
2. Кондрашин Н. И., Санин В. Г. Ампутация конечностей и первичное протезирование. – М.: Медицина, 1984. – 160 с.
3. Балон Л.Р., Костур Б.К. Возмещение дефектов челюстно-лицевой области и органов шеи. – М.:«Медицина». – 1989,- 236с.
4. Богданов В. А., Гурфинкель В. С. Биомеханика локомоций человека. -В кн.: Физиология движений, – Л.: Наука.- 1974. С.76.
5. Бегун П.И. Биомеханическое моделирование объектов протезирования. СПб.: Политехника, 2011. – 464 с.
6. Michelangelo for technicians // Ottobock URL:https://www.ottobock.com/ru-ru/product/8E50 (дата обращения: 3.01.2022).
7. Анохин П. К. (1978). "Избранные труды: Философские аспекты теории функциональной системы.- М.: Наука. 400 С.
8. Коробенков Н.О.1, Кочетов С.С.2, Григоров П.А.3 ('Иркутский научный центр хирургии и травматологии, Иркутск, Россия; URL: https://cyberleninka.ru/article/n/bionicheskoe-protezirovanie-konechnosti (дата обращения 11.03.2023).
9. Немецкие ученые имплантировали протез для восстановления зрения URL:https://iz.ru/news/420351 (дата обращения: 14.01.2022).
10. Бернштейн Н. А. К биодинамической теории построения протезов нижней конечности. Тр. Московского НИИ протезирования. Вып. 1: 5-12. 1948.
11. Камалова К. Р. Современные протезы рук / К. Р. Камалова // Мавлютовские чтения: сб. науч. тр. / Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т. – Уфа, 2021. – т. 3. – С. 73- 79.
12. Моргошия Т.Ш. Жизненный путь легендарного профессора Г.А. Альбрехта: у истоков протезирования в ортопедии (к 140-летию со дня рождения и 85-летию со дня смерти). Вестник травматологии и ортопедии им Н.Н. Приорова. 2019;(1).С.72‑76.
13. Горохова Н.М. Методы управления протезами верхних конечностей / Н.М. Горохова, М.А. Головин, М.С. Чежин // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2019. Т. 19. № 2. С. 314–325.
14. Р.Ю.Хурум,Е.Б. Птущенко. Перспективныецифровые технологии как инструмент дигитализации в изобразительном искусстве // Вестник Адыгейского государственного университета. Сер.: Филология и искусствоведение, 2022. Вып. 3 (302). С.155-163.
15. Кибер-одежда, виртуальное ателье и AR-примерочная. Как развивается цифровая индустрия моды. URL: https://vc.rn/design/140348-kiber-odezhda-virtualnoe-atele-i-ar-primerochnaya-kak-razvivaetsya-cifrovaya-industriya-mody ( дата обращения: 23.03.2022).
16. Газета.ги. Нереальная одежда: что модные бренды будут продавать в виде NFT-токенов: [Электронный ресурс]. 2021. URL: https://rus.delfi.lv/woman/moda-krasota/nerealnaya-odezhda-chto-modnye-brendy-budut-prodavat-v-vide-nft-tokenov?id=53096407 Дата обращения: 25.03.2022.