Доктор робот – почеток на медицинската роботика
Не мора да биде специјализираниот робот кој ја контролира раката на Лук Скајвокер, што го видовме во „Војна на ѕвездите“ (1). Машината треба само да прави друштво и можеби да ги забавува болните деца во болницата (2) - како во проектот АЛИЗ-Е, финансиран од Европската Унија.
Како дел од овој проект, XNUMX Нао роботикои биле хоспитализирани со деца со дијабетес. Тие се програмирани за чисто социјални функции, опремени со вештини за препознавање на говор и лице, како и разни дидактички задачи поврзани со информации за дијабетесот, неговиот тек, симптоми и методи на лекување.
Сочувството како колеги болни во болница е одлична идеја, но насекаде има извештаи дека роботите сериозно ја сфаќаат вистинската медицинска работа. Меѓу нив, на пример, Veebot, создаден од калифорниски стартап. Неговата задача е да земе крв за анализа (3).
Уредот е опремен со инфрацрвен систем „визија“ и ја насочува камерата кон соодветната вена. Откако ќе го најде, дополнително го испитува со помош на ултразвук, проверувајќи дали се вклопува во шуплината на иглата. Ако се е во ред, тој закачува игла и вади крв.
Целата процедура трае околу една минута. Точноста на изборот на крвните садови на Veebot е 83 проценти. Мали? Медицинска сестра која го прави ова рачно има сличен резултат. Дополнително, се очекува Veebot да надмине 90% до времето на клиничките испитувања.
1. Робот доктор од Star Wars
2. Робот кој ги придружува децата во болница
Мораа да работат во вселената.
Идеја за градење хируршки роботи итн. Во НАСА во 80-тите и 90-тите, беа изградени интелигентни операциони сали за да се користат како опрема за вселенски летала и орбитални бази кои учествуваат во програмите за истражување на вселената.
3. Veebot - робот за собирање и анализа на крв
Иако програмите беа затворени, истражувачите во Intuitive Surgical продолжија да работат на роботска хирургија, а приватните компании ги финансираа нивните напори. Резултатот беше да Винчи, првпат претставен во доцните 90-ти во Калифорнија.
Но прв во светот хируршки робот одобрен и одобрен за употреба во 1994 година од страна на Управата за храна и лекови на САД беше роботскиот систем AESOP.
Неговата работа беше да држи и стабилизира камери за време на минимално инвазивни хируршки процедури. Следен беше ZEUS, контролиран робот со три раце што се користи во лапароскопската хирургија (4), многу сличен на роботот Да Винчи кој ќе дојде подоцна.
Во септември 2001 година, додека бил во Њујорк, Жак Мареско, користејќи го роботскиот хируршки систем ZEUS, го отстранил жолчното кесе на 68-годишен пациент во клиника во Стразбур.
Веројатно најважната предност на ZEUS, како и сите други хируршки робот, дошло до целосна елиминација на ефектот на треперење на рацете кој ги погодува и најискусните и најдобрите хирурзи во светот.
4. ЗЕУС робот и контролна станица
Роботот е прецизен благодарение на употребата на соодветен филтер кој ги елиминира вибрациите со фреквенција од околу 6 Hz, карактеристични за човечко ракување. Споменатиот да Винчи (5) стана познат на почетокот на 1998 година, кога француски тим ја изврши првата единечна операција на коронарен бајпас во светот.
Неколку месеци подоцна успешно е извршена операција на митралната валвула, т.е. операција во внатрешноста на срцето. За медицината во тоа време, ова беше настан споредлив со слетувањето на сондата „Патфајндер“ на површината на Марс во 1997 година.
Четирите раце на Да Винчи, кои завршуваат со инструменти, влегуваат во телото на пациентот преку мали засеци на кожата. Апаратот го контролира хирург кој седи на конзола, опремен со технички систем за вид, благодарение на кој го гледа оперираниот простор во три димензии, во HD резолуција, во природни бои и со 10x зголемување.
Оваа напредна техника ви овозможува целосно да го отстраните заболеното ткиво, особено оние погодени од клетките на ракот, а исто така да ги испитате тешко достапните области, како што се карлицата или основата на черепот.
Други лекари можат да ги набљудуваат операциите на Да Винчи дури и на места оддалечени неколку илјади километри. Ова овозможува да се изведуваат сложени хируршки процедури со користење на знаење на најпочитуваните специјалисти без да се внесат во операционата сала.
Видови медицински роботи Хируршки роботи - нивната најважна карактеристика е зголемената точност и поврзаниот намален ризик од грешка. Работа за рехабилитација – го олеснува и поддржува животот на лицата со трајни или привремени функционални оштетувања (за време на периодот на опоравување), како и на лицата со посебни потреби и стари лица.
Најголемата група се користи за: дијагноза и рехабилитација (обично под надзор на терапевт, а независно од пациентот, главно во телерехабилитација), промена на позициите и вежби во кревет (роботски кревети), подобрување на мобилноста (роботски инвалидски колички за инвалиди и егзоскелети), нега (роботи), помош при учење и работа (роботски работни места или роботски простории) и терапија за одредени когнитивни нарушувања (терапевтски роботи за деца и постари лица).
Биороботите се група роботи дизајнирани да имитираат луѓе и животни кои ги користиме за когнитивни цели. Пример е јапонскиот едукативен робот, на кој идните лекари тренираат хирургија. Роботи кои заменуваат асистент за време на операцијата - нивната главна примена се однесува на способноста на хирургот да ја контролира позицијата на роботската камера, која обезбедува добар „поглед“ на оперираните области.
Има и полски робот
Приказна медицинска роботика во Полска беше започната во 2000 година од страна на научниците од Фондацијата за развој на кардиохирургија во Забрзе, развивајќи прототип на семејството на роботи RobinHeart (6). Тие имаат сегментирана структура која ви овозможува да ја изберете вистинската опрема за различни операции.
Создадени се следните модели: RobinHeart 0, RobinHeart 1 – со независна основа и контролиран од индустриски компјутер; RobinHeart 2 – се прикачува на операционата маса, со две загради на кои може да се инсталираат хируршки инструменти или патека за гледање со ендоскопска камера; RobinHeart mc2 и RobinHeart Vision се користат за контрола на ендоскопот.
Иницијатор, координатор, креатор на претпоставки, планирање на операции и многу мехатронски решенија за проектот. Полски хируршки робот Робин Харт беше доктор. Збигњев Наврат. Заедно со покојниот проф. Збигњев Релига беше кум на целата работа што ја спроведуваа специјалисти од Забрзе во консултација со академски центри и истражувачки институти.
Тимот од дизајнери, електроника, ИТ и механичари кои работеа на RobinHeart постојано се консултираа со медицинскиот тим за да утврдат какви корекции треба да се направат на него.
„Во јануари 2009 година, во Центарот за експериментална медицина на Медицинскиот универзитет во Шлезија во Катовице, кога лекувал животни, роботот лесно ги извршувал сите задачи што му биле доделени. Во моментов се издаваат сертификати за тоа.
6. Полски медицински робот RobinHeart
Кога ќе најдеме спонзори, ќе оди во сериско производство“, рече Збигњев Новрат од Фондацијата за развој на кардиохирургија во Забрзе. Полскиот дизајн има многу заедничко со американскиот да Винчи - овозможува формирање на 3D слика со HD квалитет, го елиминира треперењето на рацете, а инструментите телескопски продираат во пациентот.
RobinHeart не се контролира со специјални џојстици, како оние на Да Винчи, туку со копчиња. Едната рака на полски робот хирург способен да држи до две алатки, кои, покрај тоа, може да се отстранат во секое време, на пример, за рачно користење.
За жал, иднината на првиот полски роботски хирург останува многу неизвесна. Засега има само еден mc2 кој сè уште не оперирал жив пациент. Причина? Нема доволно инвеститори.
Д-р Новрат ги бара долги години, но потребни се околу 40 милиони злоти за да се воведат роботите RobinHeart во полските болници. Минатиот декември беше претставен прототип на лесен, пренослив робот за видео следење за широк опсег на клинички апликации: RobinHeart PortVisionAble.
Неговата изградба беше финансирана од Националниот центар за истражување и развој, Фондацијата за развој на кардиохирургија и многу спонзори. Оваа година се планира да се пуштат три модели на уредот. Доколку Етичкиот комитет се согласи да ги користи во клинички експеримент, тие ќе бидат тестирани во болнички услови.
Не само операција
На почетокот споменавме роботи кои работат со деца во болница и собираат крв. Медицината може да најде повеќе „социјални“ употреби за овие машини.
Пример е робот логопед Bandit, создаден на Универзитетот во Јужна Калифорнија, е дизајниран да ја поддржи терапијата за деца со аутизам. Изгледа како играчка која е дизајнирана да го олесни контактот со пациентите.
7. Роботот Клара во костим за медицинска сестра
Во неговите „очи“ има две камери, а благодарение на инсталираните инфрацрвени сензори, роботот, кој се движи на две тркала, може да ја одреди положбата на детето и да преземе соодветни активности.
Стандардно, тој се обидува прво да му пријде на малиот пациент, но кога ќе побегне, застанува и гестикулира да му пријде.
Обично, децата ќе му пристапат на роботот и ќе формираат врска со него поради неговата способност да ги изразува емоциите преку изрази на лицето.
Ова ги задржува децата вклучени во игра, а присуството на роботот исто така ги олеснува социјалните интеракции како што е разговорот. Камерите на роботот овозможуваат и снимање на однесувањето на детето, поддржувајќи ја терапијата што ја дава лекарот.
Работа за рехабилитација Со обезбедување на прецизност и повторливост, тие овозможуваат изведување вежби на пациенти со помала вклученост на терапевти, намалувајќи ги трошоците и зголемувајќи го бројот на третирани луѓе (помогнатиот егзоскелет се смета за еден од најнапредните форми на робот за рехабилитација).
Покрај тоа, прецизноста недостижна за луѓето овозможува да се намали времето на рехабилитација поради поголема ефикасност. употреба роботи за рехабилитација сепак, потребен е надзор од терапевти за да се обезбеди безбедност. Пациентите често не пријавуваат премногу болка за време на вежбањето, погрешно верувајќи дека, на пример, поголема доза на вежбање води до побрзи резултати.
Прекумерната болка веројатно ќе биде брзо забележана од давател на традиционална терапија, како што е вежбањето што е премногу лесно. Исто така, неопходно е да се обезбеди можност за итен прекин на рехабилитацијата со помош на робот, на пример, ако контролниот алгоритам не успее.
Роботот Клара (7), создаден од USC Interaction Lab. робот медицинска сестра. Се движи по однапред одредени правци, откривајќи пречки. Пациентите се идентификуваат со скенирање на кодови поставени веднаш до нивните кревети. Роботот прикажува однапред снимени упатства за вежби за рехабилитација.
Комуникацијата за дијагностички цели со пациентот се јавува преку одговори „да“ или „не“. Роботот е дизајниран за луѓе по кардиолошки зафати кои треба да вршат спирометриски вежби до 10 пати на час во текот на неколку дена. Создаден е и во Полска. робот кој ја олеснува рехабилитацијата.
Таа беше развиена од Михал Микулски, член на Одделот за контрола и роботика на Технолошкиот универзитет во Шлезија во Гливице. Прототипот беше егзоскелет - уред кој се носи на раката на пациентот, способен да ја анализира и подобри мускулната функција. Сепак, може да послужи само еден пациент и би бил многу скап.
Научниците одлучија да создадат поевтин стационарен робот кој може да помогне во рехабилитација на кој било дел од телото. Сепак, со сиот ентузијазам за роботиката, вреди да се запамети дека употребата роботи во медицината тоа е расфрлано со повеќе од обични рози. Во операцијата, на пример, ова е поврзано со значителни трошоци.
Постапката со користење на системот да Винчи, лоцирана во Полска, чини околу 15-30 илјади. PLN, и по десет процедури треба да купите нов сет на инструменти. НХФ не ги надоместува трошоците за операциите извршени со оваа опрема, кои изнесуваат приближно 9 милиони злоти.
Исто така, има недостаток на зголемување на времето потребно за процедурата, што значи дека пациентот мора подолго да остане под анестезија и да биде поврзан на кардиопулмонален бајпас (во случај на операција на срцето).
