Doktor Robot - početak medicinske robotike
Ne mora to biti specijalni robot koji kontroliše ruku Lukea Skywalkera kojeg smo vidjeli u Ratovima zvijezda (1). Dovoljno je da auto pravi društvo i možda zabavlja bolesnu djecu u bolnici (2) - kao u projektu ALIZ-E koji finansira Evropska unija.
Kao dio ovog projekta, XNUMX Nao robotskoji su bili hospitalizovani sa decom sa dijabetesom. Programirani su za isključivo društvene funkcije, opremljeni vještinama prepoznavanja govora i lica, kao i raznim didaktičkim zadacima koji se odnose na informacije o dijabetesu, njegovom toku, simptomima i metodama liječenja.
Suosjećanje kao supatnici je odlična ideja, ali odasvud stižu izvještaji da se roboti ozbiljno bave pravim medicinskim radom. Među njima je, na primjer, Veebot, koji je kreirao startup iz Kalifornije. Njegov zadatak je da uzme krv na analizu (3).
Uređaj je opremljen infracrvenim sistemom "vizije" i usmjerava kameru na odgovarajuću venu. Kada ga pronađe, dodatno ga pregleda ultrazvukom da vidi da li se uklapa u šupljinu igle. Ako je sve u redu, zabode iglu i uzme krv.
Cijela procedura traje oko minut. Veebot-ova tačnost odabira krvnih sudova je 83 posto. Mala? Medicinska sestra koja to radi rukom ima sličan rezultat. Osim toga, očekuje se da će Veebot premašiti 90% do vremena kliničkih ispitivanja.
1. Robot Doctor iz Ratova zvijezda
2. Robot koji prati djecu u bolnici
Morali su da rade u svemiru.
građevinska ideja hirurški roboti itd. Tokom 80-ih i 90-ih, američka NASA je izgradila inteligentne operacione sale koje su se koristile kao oprema za svemirske letelice i orbitalne baze koje su učestvovale u programima istraživanja svemira.
3. Veebot - robot za prikupljanje i analizu krvi
Iako su programi zatvoreni, istraživači u Intuitive Surgical nastavili su raditi na robotskoj hirurgiji, a njihove napore financirale su privatne kompanije. Rezultat je bio da Vinci, prvi put predstavljen u Kaliforniji kasnih 90-ih.
Ali prvo prvi na svijetu hirurški robot AESOP robotski sistem je odobren i odobren za upotrebu 1994. godine od strane američke Uprave za hranu i lijekove.
Njegov posao je bio da drži i stabilizuje kamere tokom minimalno invazivnih operacija. Sljedeći je bio ZEUS, troruki, upravljivi robot koji se koristi u laparoskopskoj hirurgiji (4), vrlo sličan da Vinčijevom robotu koji će doći kasnije.
U septembru 2001. godine, dok je bio u New Yorku, Jacques Maresco je uklonio žučnu kesu 68-godišnjem pacijentu na klinici u Strazburu koristeći ZEUS robotski hirurški sistem.
Vjerovatno najvažnija prednost ZEUS-a, kao i svih ostalih hirurški robot, bila je potpuna eliminacija efekta drhtanja ruku od kojeg pate i najiskusniji i najbolji kirurzi na svijetu.
4. ZEUS robot i kontrolna stanica
Robot je precizan zahvaljujući upotrebi odgovarajućeg filtera koji eliminiše vibracije na frekvenciji od oko 6 Hz, tipičnom za ljudski stisak. Spomenuti da Vinci (5) postao je poznat početkom 1998. godine kada je francuski tim izveo prvu u svijetu pojedinačnu koronarnu premosnicu.
Nekoliko mjeseci kasnije uspješno je obavljena operacija mitralne valvule, tj. operacija unutar srca. Za medicinu u to vrijeme, ovo je bio događaj uporediv sa slijetanjem sonde Pathfinder na površinu Marsa 1997. godine.
Da Vincijeve četiri ruke, koje se završavaju instrumentima, ulaze u tijelo pacijenta kroz male rezove na koži. Aparatom upravlja hirurg koji sedi za konzolom, opremljen tehničkim sistemom za vid, zahvaljujući kojem operisano mesto posmatra u tri dimenzije, u HD rezoluciji, u prirodnim bojama i sa uvećanjem od 10x.
Ova napredna tehnika omogućava potpuno uklanjanje oboljelog tkiva, posebno onih zahvaćenih ćelijama raka, kao i pregled teško dostupnih mjesta, poput karlice ili baze lubanje.
Drugi lekari mogu posmatrati da Vinčijeve operacije čak i na mestima udaljenim hiljadama milja. To omogućava izvođenje složenih hirurških zahvata uz znanje najuglednijih specijalista, bez njihovog dovođenja u operacijsku salu.
Vrste medicinskih robota Hirurški roboti - njihova najvažnija karakteristika je povećana preciznost i s tim povezan smanjeni rizik od greške. Rehabilitacijski radovi - olakšavaju i podržavaju život osobama sa trajnim ili privremenim funkcionalnim oštećenjima (u periodu oporavka), kao i invalidima i starim osobama.
Najveća grupa se koristi za: dijagnostiku i rehabilitaciju (obično pod nadzorom terapeuta, a samostalno od strane pacijenta, uglavnom u telerehabilitaciji), promjenu položaja i vježbi u krevetu (robotski kreveti), poboljšanje pokretljivosti (robotska invalidska kolica za invalide i egzoskeleti), njegu (roboti), pomoć u učenju i radu (robotizirana radna mjesta ili robotske sobe), te terapiju određenih kognitivnih poremećaja (terapijski roboti za djecu i starije osobe).
Bioroboti su grupa robota dizajniranih da oponašaju ljude i životinje koje koristimo u kognitivne svrhe. Primjer je japanski edukativni robot koji će budući ljekari koristiti za obuku iz hirurgije. Roboti koji zamjenjuju asistenta tokom operacije – njihova glavna primjena tiče se sposobnosti kirurga da kontroliše položaj robotske kamere, koja omogućava dobar "vid" na operisana mjesta.
Tu je i poljski robot
История medicinska robotika u Poljskoj su 2000. godine pokrenuli naučnici iz Fondacije za razvoj kardiohirurgije Zabrze, koji su razvijali prototip porodice robota RobinHeart (6). Imaju segmentiranu strukturu koja vam omogućava da odaberete pravu opremu za različite operacije.
Kreirani su sledeći modeli: RobinHeart 0, RobinHeart 1 - sa nezavisnom bazom i kontrolisanim industrijskim računarom; RobinHeart 2 - pričvršćen za operacijski sto, sa dva nosača na koje možete ugraditi hirurške instrumente ili stazu za pregled sa endoskopskom kamerom; RobinHeart mc2 i RobinHeart Vision se koriste za kontrolu endoskopa.
Inicijator, koordinator, kreator pretpostavki, planiranja operacija i mnogih mehatroničkih projektnih rješenja. Poljski hirurški robot Robinhart je bio doktor. Zbigniew Nawrat. Zajedno sa pokojnim prof. Zbigniew Religa je bio kum svih radova koje su izvodili stručnjaci iz Zabrzea u konsultaciji sa akademskim centrima i istraživačkim institutima.
Grupa dizajnera, elektronike, IT-a i mehaničara koji su radili na RobinHeartu bili su u stalnim konsultacijama s medicinskim timom kako bi utvrdili koje popravke treba napraviti na njemu.
“U siječnju 2009. godine, u Centru za eksperimentalnu medicinu Medicinskog univerziteta Šleske u Katowicama, prilikom liječenja životinja, robot je lako obavljao sve zadatke koji su mu bili dodijeljeni. Trenutno se za to izdaju certifikati.
6. Poljski medicinski robot RobinHeart
Kada nađemo sponzore, krenut ćemo u serijsku proizvodnju”, rekao je Zbigniew Nawrat iz Fondacije za razvoj kardiohirurgije u Zabrzeu. Poljski dizajn ima mnogo zajedničkog sa američkim da Vincijem - omogućava vam da kreirate 3D sliku u HD kvaliteti, eliminiše drhtanje ruku, a instrumenti teleskopski prodiru u pacijenta.
RobinHeart se ne kontroliše posebnim džojsticima, kao da Vincijevim, već dugmadima. Jednoručno poliranje robot hirurg može koristiti do dva alata, koji se, osim toga, mogu ukloniti u bilo kojem trenutku, na primjer, da ih koristite ručno.
Nažalost, budućnost prvog poljskog hirurškog robota ostaje vrlo neizvjesna. Za sada postoji samo jedan mc2 koji još nije operisao živog pacijenta. Uzrok? Nema dovoljno investitora.
Doktor Navrat ih je tražio dugi niz godina, ali za uvođenje RobinHeart robota u poljskim bolnicama potrebno je oko 40 miliona zl. U prosincu prošle godine predstavljen je prototip laganog prijenosnog robota za video praćenje za širok spektar kliničkih primjena: RobinHeart PortVisionAble.
Njegovu izgradnju finansirali su Nacionalni centar za istraživanje i razvoj, sredstva Fonda za razvoj kardiohirurgije i brojni sponzori. Ove godine planirano je izdavanje tri modela uređaja. Ako Etički odbor pristane da ih koristi u kliničkom eksperimentu, oni će biti testirani u bolničkom okruženju.
Ne samo operacija
Na početku smo spomenuli robote koji rade sa djecom u bolnici i skupljaju krv. Medicina bi mogla naći više "društvenih" upotreba za ove mašine.
Primjer je logopedski robot Bandit, kreiran na Univerzitetu Južne Kalifornije, dizajniran je da podrži terapiju za djecu s autizmom. Izgleda kao igračka koja je dizajnirana da olakša kontakt sa bolesnima.
7. Robot Clara obučena kao medicinska sestra
U njegovim "očima" nalaze se dvije kamere, a zahvaljujući ugrađenim infracrvenim senzorima, robot, koji se kreće na dva točka, može odrediti položaj djeteta i poduzeti odgovarajuće radnje.
Uobičajeno, prvo pokušava prići malom pacijentu, ali kada on pobjegne, stane i gestikulira mu da pristupi.
Obično će djeca prići robotu i uspostaviti vezu s njim zbog njegove sposobnosti da izrazi emocije „izrazima lica“.
To omogućava djeci da se uključe u igru, a prisustvo robota također olakšava društvene interakcije poput razgovora. Kamere robota takođe omogućavaju snimanje ponašanja deteta, podržavajući terapiju koju pruža lekar.
Rad na rehabilitaciji obezbeđujući tačnost i ponovljivost, omogućavaju izvođenje vežbi na pacijentima uz manje angažovanja terapeuta, što može smanjiti troškove i povećati broj ljudi koji se leče (podržani egzoskelet se smatra jednim od najnaprednijih oblika rehabilitacionog robota).
Osim toga, tačnost, nedostižna za osobu, omogućava smanjenje vremena rehabilitacije zbog veće efikasnosti. upotreba rehabilitacioni roboti međutim, potreban je nadzor terapeuta kako bi se osigurala sigurnost. Pacijenti često ne primjećuju previše bolova tokom vježbanja, pogrešno vjerujući da, na primjer, veća doza vježbanja dovodi do bržih rezultata.
Provajder tradicionalne terapije će verovatno brzo primetiti preteranu senzaciju bola, kao i vežbu koja je suviše lagana. Također je potrebno osigurati mogućnost hitnog prekida rehabilitacije pomoću robota, na primjer, ako algoritam upravljanja ne uspije.
Robot Clara (7), kreiran od strane USC Interaction Lab. robot medicinska sestra. Kreće se po unaprijed određenim rutama, otkrivajući prepreke. Pacijenti se prepoznaju po skeniranju kodova postavljenih pored kreveta. Robot prikazuje unaprijed snimljene upute za vježbe rehabilitacije.
Komunikacija u dijagnostičke svrhe sa pacijentom se odvija kroz odgovore "da" ili "ne". Robot je namjenjen osobama nakon kardioloških zahvata koji trebaju izvoditi vježbe spirometrije do 10 puta na sat tokom nekoliko dana. Nastao je i u Poljskoj. rehabilitacijski robot.
Razvio ga je Michal Mikulski, zaposlenik Odsjeka za kontrolu i robotiku Šleskog tehnološkog univerziteta u Gliwicama. Prototip je bio egzoskelet - uređaj koji se nosi na pacijentovoj ruci, sposoban da analizira i poboljša funkciju mišića. Međutim, mogao bi da služi samo jednom pacijentu i bio bi veoma skup.
Naučnici su odlučili stvoriti jeftinijeg stacionarnog robota koji bi mogao pomoći u rehabilitaciji bilo kojeg dijela tijela. Međutim, uz sav entuzijazam za robotiku, vrijedi zapamtiti da je upotreba roboti u medicini posuto je ne samo ružama. U hirurgiji, na primjer, to je povezano sa značajnim troškovima.
Procedura pomoću da Vinci sistema, koji se nalazi u Poljskoj, košta oko 15-30 hiljada. PLN, a nakon deset procedura morate kupiti novi set alata. NHF ne nadoknađuje troškove operacija izvedenih na ovoj opremi u iznosu od približno 9 miliona PLN.
Također ima nedostatak što se produžava vrijeme potrebno za zahvat, što znači da pacijent mora duže ostati u anesteziji i biti priključen na umjetnu cirkulaciju (u slučaju operacije srca).
