Стартап з обкладинки Time. Як Esper Bionics робить протези, що здатні самонавчатися

У листопаді роботизована рука від української компанії Esper Bionics увійшла до 200 найкращих винаходів за версією журналу Time та прикрасила обкладинку видання. Ми поговорили з операційною директоркою Анною Белеванцевою про те, як це впливає на бажання інвестувати у стартап, як самонавчаються біонічні протези, чому наразі не шукають державних програм та як війна змінила цільовий ринок компанії.

Розкажіть про Esper Bionics. Як ви почали працювати над біонічними протезами?

Ми технологічна компанія, що працює над продуктами для покращення людських можливостей і фізичних здібностей. Зараз у нашій команді 24 спеціалісти у трьох офісах: R&D-центри у Києві та Берліні, а штаб-квартира у Нью-Йорку.

Одним із наших засновників є лікар Дмитро Газда, який мав ідею створити продукт, що змінить життя людей, надаючи їм додаткові можливості та збільшуючи їхній потенціал. 

Нашим головним продуктом є роботизована рука. Ми також розробляємо власну систему контролю за протезами та робимо акцент на тому, щоб наші протези навчалися під час користування ними людиною. Плануємо працювати і над іншими продуктами, але зараз це наш головний напрям роботи.

Наша історія почалася у 2019 році з чотирьох співзасновників, двох технічних спеціалістів та двох бізнес-спеціалістів. Натепер у нас троє засновників разом зі мною. Я операційна директорка у Esper Bionics, займаюся розбудовою команди, партнерствами та фінансовими аспектами.

Ваша компанія стверджує, що електроніка всередині людського тіла — це майбутнє. Що ви у це вкладаєте?

Почну з основ. Філософія нашої компанії у тому, щоб використовувати маленькі електронні датчики (імпланти), які будуть розміщені всередині нашого тіла, для збирання інформації про наше здоров'я. Наприклад, датчики можуть визначати, чи є у нас загострення якоїсь хвороби або потрібно швидко ввести ліки, що необхідно, скажімо, за інсульту. Крім того, їх можна налаштувати зчитувати інформацію про відновлення після травми або стежити за якістю сну.  

Ми працюємо у цьому напрямі. Зараз наші протези працюють на датчиках, які розміщені на поверхні шкіри. 

Коли ми будемо використовувати внутрішні датчики (імпланти), це дасть змогу покращити точність рухів через нервові імпульси та краще вловлювати рухи малих м'язів. Людина зможе керувати протезом більш натурально, не думаючи, який рух потрібно зробити. 

Але щоб зробити імпланти, потрібна база для цієї технології. Завдяки нашим зовнішнім сенсорам ми хочемо зібрати якнайбільше даних про користувачів, як вони використовують протези, які рухи роблять. Згодом у нас буде достатня кількість даних для початку розроблення імплантів.

Як самонавчаються біонічні протези?

У протезі встановлені датчики, які збирають інформацію про рухи користувача та стан протеза. Ці дані потім передаються до хмарної платформи, де за допомогою системи машинного навчання аналізуються та обробляються. Система може використовувати навчальні алгоритми, щоб навчити протез виконувати певні рухи та адаптуватися до користувача. Фактично це апдейт прошивки, як у телефоні. 

Підписуйтеся на наші соцмережі

Це зроблено для того, щоб протез налаштовувався під індивідуальні особливості користувача. Наприклад, якщо людина щодня бере чашку зі столу з певним нахилом, кутом і у тому самому місці, то система аналізує поведінку протеза: з якою швидкістю рухався, за якою траєкторією, щоб за повторення ситуації не напружувати м'яз і протез зробив рух самостійно. 

Що більше даних ми збиратимемо, то краще будемо розуміти потреби та патерни поведінки користувача. 

Який досвід користувачів біонічних рук?

Ми робимо рухи інтуїтивно, не замислюючись, які м'язи потрібно скоротити. Натомість людині, яка користується біонічним протезом, потрібно зважати на це і сигнал має бути чітко вираженим. На закінчення руки (кукси) одягається культиприйомник, у якому є батарея, сенсори і власне функціональна частина протеза — роботизована кисть.  

Наскільки швидко люди освоюють цей процес, залежить від багатьох чинників. Насамперед від того, це вроджена відсутність кінцівки чи набута. Людина, в якої була травматична ампутація, пам'ятає, як користуватися м'язами, а з вродженою відсутністю руки доведеться вчитися.  

Зазвичай базове навчання триває приблизно два тижні, а далі все залежить, наскільки людина активно використовує протез, та від роду занять. У нас є люди, які за місяць навчилися швидко перемикати хвати, виконувати операції не задумуючись. Декому це дається складніше, а отже, довше. 

Варто розуміти, що, одягнувши протез, одразу все виходити не буде, потрібно навчитися керувати, відчувати ці м'язи, може навіть бути кріпатура. Загалом негативних відгуків не було, просто у когось виходить швидше, а у когось довше.   

Якими метриками вимірюють ефективність винаходу? 

Ми не порівнюємо ефективність із біологічною рукою, але оцінюємо кількість хибних спрацювань упродовж дня або відсутність реакції. Аналізуємо ці випадки і намагаємося їх виправити. Це можна зробити або подальшим тренуванням м'язів або зміною розташування сенсорів. Також вимірюємо швидкість реакції біонічної руки. Наш основний фокус роботи зараз — покращення роботи сенсорів, щоб вони реагували навіть на незначне скорочення дрібних м'язів. Тоді він працюватиме швидше і з меншими зусиллями для користувача.    

Які є обмеження у функціоналі біонічного протеза?

Фактично за допомогою Esper Bionics можна робити будь-які побутові операції, лише зараз є обмеження, щоб не занурювати його під воду, хоча захист від дощу є. Зараз працюємо, щоб зробити його повністю водостійким. 

Розкажіть про своє виробництво. Яких фахівців потребуєте?

У нас власне виробництво, ми можемо виготовити до 200 протезів на рік. Співпрацюємо з підрядниками в Україні і за кордоном, але збираємо саме ми. Ми розширюємо штат, нам потрібні фахівці, які вміють працювати на виробництві, механіки, які можуть виготовляти технічні деталі. Нам потрібні різні інженери, які вміють працювати з силіконом, пластиком, моделювати складні конструкції та випробовувати їх. Потрібні люди, які розуміються на ML, дата-саєнтисти. І якщо бізнес-команда, маркетологи чи IT-фахівці можуть працювати віддалено, то людей, здатних працювати на виробництві, ми маємо знайти саме в Україні, у Києві.   

Як поява Esper Bionics на обкладинці Times впливає на пропозиції щодо інвестицій

Ми зараз фандрейзимо, і, звісно, активна медійна позиція і поява на обкладинці відомого журналу та потрапляння у список найкращих винаходів за рік додає впізнаваності. Вже не виникає питань, чи це справжня компанія, на якому етапі розвитку тощо. Тобто речі, які насамперед перевіряють інвестори, відпадають.

Є багато запитів про співпрацю та інвестиції, але медійність — це ще не все. Інвестори передусім оцінюють стан технології, команду, бізнес-модель тощо. Тобто впізнаваність лише полегшує перший етап перемовин.  

Як війна змінила Esper Bionics? 

Для нас викликом стало те, що багато наших підрядників перейшли на виробництво для потреб оборони України або ж закрилися. Також були логістичні проблеми зі складниками: багато країн досі не торгують з Україною у тому обсязі, як було до повномасштабної війни.

Натомість попит на продукт зріс у рази.

Ми розширили команду з 14 до 24 людей, закупили нове обладнання. 

Про собівартість, програму для військових та співпрацю з фондами 

Попит є, але ми розуміємо, що не можемо пропонувати модель за такою самою ціною, як у США. У нас є проєкт Esper for Ukraine, де ми пропонуємо встановлення військовим протезів за собівартістю. Аналогічні зарубіжні протези є, але вони дуже дорогі: ми можемо встановити три своїх за цю вартість. 

На жаль, ми не можемо закривати всі потреби, тому постійно шукаємо нові партнерства, благодійників. Оскільки ми займаємося суто виробництвом, то координуємось із протезистами, реабілітологами тощо. 

Собівартість нашої розробки для ринку України — $7 тис. Але ще потрібна робота протезиста, виготовлення культеприймача, сенсори, батареї тощо. Тому загальна вартість протезування становить $11-12 тис. 

Ми не працюємо зараз із державними органами щодо компенсацій, оскільки розуміємо, що державну політику для високофункційних протезів ще не розробили. Це дорого, і держава поки що не здатна виділити гроші для всіх охочих. Зараз Мінсоцполітики працює над збільшенням цих лімітів. Водночас ми розуміємо, що держава має максимально вкладати у пришвидшення перемоги, а протезування — це вже етап відновлення, і ми не хотіли б тут перетягувати на себе ковдру. Думаю, що пізніше над цим працюватимуть ще активніше.        

Анна Белеванцева також є лектором у Science4Kids — наукпоп онлайн-лекторії від команди INSCIENCE, де українські вчені розповідають про космос, динозаврів, археологію, фізику, біологію та природні дива. Це чудова можливість для дітей отримати безоплатний українськомовний контент, поспілкуватися з науковцями та науковицями, а також знайти нові захоплення та друзів з різних країн.