Doctor Robot - početak medicinske robotike
To ne mora biti specijalizirani robot koji kontrolira ruku Lukea Skywalkera kakvog smo vidjeli u Ratovima zvijezda (1). Dovoljno je da automobil pravi društvo i možda zabavlja bolesnu djecu u bolnici (2) - kao u projektu ALIZ-E koji financira Europska unija.
U sklopu ovog projekta, XNUMX Nao robotikoji su bili hospitalizirani s djecom s dijabetesom. Programirani su za čisto društvene funkcije, opremljeni vještinama govora i prepoznavanja lica, kao i raznim didaktičkim zadacima vezanim uz informacije o dijabetesu, njegovom tijeku, simptomima i metodama liječenja.
Suosjećati kao suoboljenici odlična je ideja, ali odasvud stižu izvještaji da roboti ozbiljno preuzimaju pravi medicinski posao. Među njima, na primjer, Veebot, koji je stvorio startup iz Kalifornije. Njegov zadatak je uzimanje krvi za analizu (3).
Uređaj je opremljen infracrvenim "vision" sustavom i usmjeravanjem kamere na odgovarajuću venu. Nakon što ga pronađe, dodatno ga pregledava ultrazvukom kako bi vidio staje li u šupljinu igle. Ako je sve u redu, zabada iglu i vadi krv.
Cijeli postupak traje oko minutu. Veebotova točnost odabira krvnih žila je 83 posto. Mali? Medicinska sestra koja to radi ručno ima sličan rezultat. Osim toga, očekuje se da će Veebot premašiti 90% do vremena kliničkih ispitivanja.
1. Robot doktor iz Ratova zvijezda
2. Robot koji prati djecu u bolnici
Morali su raditi u svemiru.
građevinska ideja kirurški roboti itd. U 80-ima i 90-ima američka NASA izgradila je inteligentne operacijske sobe koje su se trebale koristiti kao oprema za svemirske letjelice i orbitalne baze koje sudjeluju u programima istraživanja svemira.
3. Veebot - robot za prikupljanje i analizu krvi
Iako su programi zatvoreni, istraživači u Intuitive Surgicalu nastavili su raditi na robotskoj kirurgiji, a privatne tvrtke financirale su njihove napore. Rezultat je bio da Vinci, prvi put predstavljen u Kaliforniji kasnih 90-ih.
Ali prvo prvi na svijetu kirurški robot odobren i odobren za korištenje 1994. godine od strane američke Uprave za hranu i lijekove bio je robotski sustav AESOP.
Njegov je posao bio držati i stabilizirati kamere tijekom minimalno invazivnih operacija. Sljedeći je bio ZEUS, troruki upravljivi robot koji se koristi u laparoskopskoj kirurgiji (4), vrlo sličan da Vincijevom robotu koji će se pojaviti kasnije.
U rujnu 2001., dok je bio u New Yorku, Jacques Maresco je uklonio žučni mjehur 68-godišnjem pacijentu na klinici u Strasbourgu koristeći robotski kirurški sustav ZEUS.
Vjerojatno najvažnija prednost ZEUS-a, kao i svih ostalih kirurški 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 korištenju odgovarajućeg filtra koji eliminira vibracije na frekvenciji od oko 6 Hz, tipične za ljudski stisak ruke. Spomenuti da Vinci (5) proslavio se početkom 1998. kada je francuski tim izveo prvu operaciju pojedinačne koronarne premosnice u svijetu.
Nekoliko mjeseci kasnije uspješno je izvedena operacija mitralnog zaliska, tj. operacije unutar srca. Za tadašnju medicinu to je bio događaj usporediv sa slijetanjem sonde Pathfinder na površinu Marsa 1997. godine.
Da Vincijeve četiri ruke, koje završavaju instrumentima, ulaze u tijelo pacijenta kroz male rezove na koži. Aparatom upravlja kirurg koji sjedi za konzolom, opremljen je sustavom tehničkog vida, zahvaljujući kojem operirano mjesto promatra trodimenzionalno, u HD rezoluciji, u prirodnim bojama i s povećanjem od 10x.
Ova napredna tehnika omogućuje potpuno uklanjanje oboljelog tkiva, posebice onog zahvaćenog stanicama raka, kao i pregled teško dostupnih mjesta, poput zdjelice ili baze lubanje.
Drugi liječnici mogu promatrati da Vincijeve operacije čak i na mjestima udaljenim tisućama milja. To omogućuje izvođenje složenih kirurških zahvata uz korištenje znanja najuglednijih stručnjaka, bez njihovog dovođenja u operacijsku salu.
Vrste medicinskih robota Kirurški roboti - njihova najvažnija značajka je povećana točnost i s njom povezani smanjeni rizik od pogreške. Rehabilitacijski radovi - olakšavaju i podupiru život osobama s trajnim ili privremenim funkcionalnim oštećenjima (u razdoblju oporavka), te osobama s invaliditetom i starijim osobama.
Najveća skupina služi za: dijagnostiku i rehabilitaciju (obično pod nadzorom terapeuta, a samostalno od strane bolesnika, uglavnom u telerehabilitaciji), mijenjanje položaja i vježbe u krevetu (robotski kreveti), poboljšanje mobilnosti (robotska invalidska kolica i egzoskeleti), njega (roboti), pomoć pri učenju i radu (robotizirana radna mjesta ili robotske sobe), te terapija za određene kognitivne poremećaje (terapijski roboti za djecu i starije osobe).
Bioroboti su skupina robota dizajniranih da oponašaju ljude i životinje koje koristimo u kognitivne svrhe. Primjer je japanski obrazovni robot kojim se budući liječnici obučavaju u kirurgiji. Roboti koji zamjenjuju asistenta tijekom operacije - njihova glavna primjena odnosi se na sposobnost kirurga da kontrolira položaj robotske kamere, koja omogućuje dobar "pregled" operiranih mjesta.
Tu je i poljski robot
Priča medicinska robotika u Poljskoj pokrenuli su 2000. znanstvenici Zaklade za razvoj kardiokirurgije Zabrze, koji su razvijali prototip obitelji robota RobinHeart (6). Imaju segmentiranu strukturu koja vam omogućuje odabir prave opreme za različite operacije.
Izrađeni su sljedeći modeli: RobinHeart 0, RobinHeart 1 - s neovisnom bazom i upravljani industrijskim računalom; RobinHeart 2 - pričvršćen na operacijski stol, s dva nosača na koje možete instalirati kirurške instrumente ili put za gledanje s endoskopskom kamerom; RobinHeart mc2 i RobinHeart Vision koriste se za upravljanje endoskopom.
Inicijator, koordinator, kreator pretpostavki, planiranja rada i brojnih mehatroničkih projektnih rješenja. Poljski kirurški robot Robinhart je bio liječnik. Zbigniew Nawrat. Zajedno s pokojnim prof. Zbigniew Religa bio je kum svih radova koje su izveli stručnjaci iz Zabrzea u suradnji s akademskim centrima i istraživačkim institutima.
Skupina dizajnera, elektroničara, IT-a i mehaničara koji su radili na RobinHeartu bili su u stalnim konzultacijama s medicinskim timom kako bi odredili koje popravke je potrebno napraviti.
“U siječnju 2009. godine, u Centru za eksperimentalnu medicinu Medicinskog sveučilišta Šleske u Katowicama, prilikom liječenja životinja, robot je s lakoćom obavljao sve zadatke koji su mu dodijeljeni. Trenutno se za to izdaju potvrde.
6. Poljski medicinski robot RobinHeart
Kad nađemo sponzore, krenut će u serijsku proizvodnju”, rekao je Zbigniew Nawrat iz Zaklade za razvoj kardiokirurgije u Zabrzeu. Poljski dizajn ima mnogo toga zajedničkog s američkim da Vincijem - omogućuje vam stvaranje 3D slike u HD kvaliteti, eliminira drhtanje ruku, a instrumenti teleskopski prodiru u pacijenta.
RobinHeart se ne upravlja posebnim joystickovima, poput da Vincijevih, već gumbima. Poliranje jednom rukom robot kirurg može rukovati do dva alata, koji se, osim toga, mogu ukloniti u bilo kojem trenutku, na primjer, kako bi ih koristili ručno.
Nažalost, budućnost prvog poljskog kirurškog robota ostaje vrlo neizvjesna. Za sada postoji samo jedan mc2 koji još nije operirao živog pacijenta. Uzrok? Nema dovoljno investitora.
Dr. Navrat ih je tražio godinama, ali uvođenje RobinHeart robota u poljske bolnice zahtijeva oko 40 milijuna zl. U prosincu prošle godine predstavljen je prototip laganog prijenosnog robota za video praćenje za širok raspon kliničkih primjena: RobinHeart PortVisionAble.
Izgradnju su financirali Nacionalni centar za istraživanje i razvoj, sredstva Fonda za razvoj kardiokirurgije i brojni sponzori. Ove godine planirano je izdati tri modela uređaja. Ako Etičko povjerenstvo pristane koristiti ih u kliničkom eksperimentu, testirat će se u bolničkom okruženju.
Ne samo operacija
Na početku smo spomenuli robote koji rade s djecom u bolnici i prikupljaju krv. Medicina bi ovim strojevima mogla pronaći više "društvene" namjene.
Primjer je robot logoped Bandit, stvoren na Sveučilištu Južne Kalifornije, osmišljen je kao potpora terapiji za djecu s autizmom. Izgleda kao igračka koja je dizajnirana da olakša kontakt s bolesnicima.
7. Robot Clara odjevena kao medicinska sestra
U njegovim “očima” nalaze se dvije kamere, a zahvaljujući ugrađenim infracrvenim senzorima, robot koji se kreće na dva kotača može odrediti položaj djeteta i poduzeti odgovarajuće radnje.
Standardno, pokušava prvi prići malom pacijentu, ali kada ovaj pobjegne, stane i gestikulira mu da priđe.
Tipično, djeca će prići robotu i uspostaviti vezu s njim zbog njegove sposobnosti izražavanja emocija "izrazima lica".
To omogućuje djeci da se uključe u igru, a prisutnost robota također olakšava društvene interakcije poput razgovora. Kamere robota također omogućuju snimanje ponašanja djeteta, podržavajući terapiju koju provodi liječnik.
Rad na rehabilitaciji osiguravajući točnost i ponovljivost, omogućuju izvođenje vježbi na pacijentima uz manji angažman terapeuta, što može smanjiti troškove i povećati broj ljudi koji su podvrgnuti liječenju (podržani egzoskelet smatra se jednim od najnaprednijih oblika rehabilitacijskog robota).
Osim toga, točnost, nedostižna za osobu, omogućuje smanjenje vremena rehabilitacije zbog veće učinkovitosti. korištenje rehabilitacijski roboti međutim, potreban je nadzor terapeuta kako bi se osigurala sigurnost. Pacijenti često ne primjećuju preveliku bol tijekom vježbanja, pogrešno vjerujući da, primjerice, veća doza vježbanja dovodi do bržih rezultata.
Pretjerani osjećaj boli vjerojatno će brzo primijetiti tradicionalni terapeut, kao i prelagana vježba. Također je potrebno osigurati mogućnost hitnog prekida rehabilitacije pomoću robota, primjerice, ako algoritam upravljanja zakaže.
Robot Clara (7), kreiran od strane USC Interaction Lab. robotska medicinska sestra. Kreće se po unaprijed određenim rutama, otkrivajući prepreke. Pacijenti se prepoznaju skeniranjem kodova postavljenih uz krevete. Robot prikazuje unaprijed snimljene upute za rehabilitacijske vježbe.
Komunikacija u dijagnostičke svrhe s pacijentom odvija se kroz odgovore "da" ili "ne". Robot je namijenjen osobama nakon kardioloških zahvata koje trebaju izvoditi vježbe spirometrije do 10 puta na sat tijekom nekoliko dana. Također je nastao u Poljskoj. rehabilitacijski robot.
Razvio ga je Michal Mikulski, zaposlenik Odjela za kontrolu i robotiku Šleskog tehnološkog sveučilišta u Gliwicama. Prototip je bio egzoskelet - uređaj koji se nosi na ruci pacijenta, a sposoban je analizirati i poboljšati rad mišića. Međutim, mogao bi poslužiti samo jednom pacijentu i bio bi vrlo skup.
Znanstvenici su odlučili stvoriti jeftiniji stacionarni robot koji bi mogao pomoći u rehabilitaciji bilo kojeg dijela tijela. Međutim, uz sav entuzijazam za robotiku, vrijedi zapamtiti da je korištenje roboti u medicini posut je ne samo ružama. U kirurgiji je to, primjerice, povezano sa značajnim troškovima.
Postupak pomoću sustava da Vinci, koji se nalazi u Poljskoj, košta oko 15-30 tisuća. PLN, a nakon deset postupaka morate kupiti novi set alata. NHF ne nadoknađuje troškove operacija koje se izvode na ovoj opremi u iznosu od približno 9 milijuna PLN.
Nedostatak mu je i produljenje vremena potrebnog za zahvat, što znači da pacijent mora dulje ostati u anesteziji i biti priključen na umjetnu cirkulaciju (kod operacije srca).
