Доктар Робат - пачатак медыцынскай робататэхнікі
Гэта не абавязкова павінен быць робат-спецыяліст, які кіруе рукой Люка Скайуокера, якога мы бачылі ў «Зорных войнах» (1). Машыне дастаткова скласці кампанію і, магчыма, пацешыць хворых дзяцей у бальніцы (2) – як у праекце ALIZ-E, які фінансуецца Еўрапейскім Саюзам.
У рамках гэтага праекту было падрыхтавана XNUMX. Нао робатыякія былі шпіталізаваны з дзецьмі, хворымі на цукровы дыябет. Яны запраграмаваны на чыста сацыяльныя функцыі, забяспечаны навыкамі распазнання прамовы і мімікі, а таксама рознымі дыдактычнымі задачамі, звязанымі з інфармацыяй аб дыябеце, яго плыні, сімптомах і метадах лячэння.
Спачуваць у ролі таварышаў па бальнічных пакутах - выдатная ідэя, але адусюль паступаюць паведамленні аб тым, што робаты сур'ёзна бяруцца за сапраўдную медыцынскую працу. Сярод іх, напрыклад, Veebot, створаны каліфарнійскім стартапам. Яго задача - узяць кроў на аналіз (3).
Прылада абсталяванае сістэмай інфрачырвонага зроку і навядзеннем камеры на адпаведную вену. Як толькі ён яе знаходзіць, ён дадаткова даследуе яе з дапамогай УГД, правяраючы, ці падыходзіць яна для паражніны іголкі. Калі ўсё ў парадку, ён утыкае іголку і бярэ кроў.
Уся працэдура займае каля хвіліны. Дакладнасць выбару крывяносных сасудаў Veebot складае 83 працэнты. Маленькі? Медсястра, якая робіць гэта ўручную, мае аналагічны вынік. Акрамя таго, чакаецца, што да моманту клінічных выпрабаванняў Veebot перавысіць 90%.
1. Робат - доктар з "Зорных войнаў"
2. Робат, які суправаджае дзяцей у бальніцы
Яны мусілі працаваць у космасе.
Ідэя будынка хірургічныя робаты і т.зв. у НАСА ЗША у 80-х і 90-х гадах былі пабудаваны інтэлектуальныя аперацыйныя, якія павінны былі выкарыстоўвацца ў якасці абсталявання для касмічных караблёў і арбітальных баз, якія ўдзельнічаюць у праграмах заваявання космасу.
3. Veebot - робат для збору і аналізу крыві
Хоць праграмы зачыніліся, даследнікі з Intuitive Surgical працягвалі працаваць над рабатызаваных хірургіяй, а прыватныя кампаніі фінансавалі іх намаганні. Вынікам стаў да Вінчы, упершыню прадстаўлены ў канцы 90-х гадоў у Каліфорніі.
Але спачатку першы ў свеце хірургічны робат ухваленай і ўхваленай для выкарыстання ў 1994 годзе Упраўленнем па санітарным наглядзе за якасцю харчовых прадуктаў і медыкаментаў ЗША была рабатызаваных сістэма AESOP.
Яго праца складалася ў тым, каб утрымліваць і стабілізаваць камеры падчас малаінвазіўных хірургічных аперацый. Наступным быў ZEUS – кіраваны трехрукий робат, які выкарыстоўваецца ў лапараскапічнай хірургіі (4), вельмі падобны на робата да Вінчы, які з'явіцца пазней.
У верасні 2001 года, знаходзячыся ў Нью-Ёрку, Жак Марэска з дапамогай рабатызаваных хірургічнай сістэмы ZEUS выдаліў жоўцевую бурбалку 68-гадоваму пацыенту ў клініцы Страсбурга.
Мусіць самая галоўная добрая якасць ZEUS, як і ва ўсіх хірургічны робат, было поўнае ўхіленне эфекту дрыгацення рук, якім пакутуюць нават самыя дасведчаныя і лепшыя хірургі ў свеце.
4. Робат і станцыя кіравання ZEUS
Робат дакладны дзякуючы выкарыстанню адпаведнага фільтра, які ўхіляе вібрацыі з частатой каля 6 Гц, характэрныя для поціску рукі чалавека. Згаданы вышэй да Вінчы (5) праславіўся ў пачатку 1998 года, калі французская брыгада правяла першую ў свеце адзіночную аперацыю каранарнага шунтавання.
Праз некалькі месяцаў была паспяхова праведзена аперацыя на мітральнай клапане, г.зн. аперацыя ўнутры сэрца. Для медыцыны таго часу гэта было падзеяй, параўнальнай з пасадкай зонда "Патфайндер" на паверхню Марса ў 1997 годзе.
Чатыры рукі да Вінчы, якія сканчаюцца прыладамі, уваходзяць у цела пацыента праз невялікія надрэзы ў скурных пакровах. Апаратам кіруе які сядзіць за пультам хірург, абсталяваны сістэмай тэхнічнага зроку, дзякуючы якой ён праглядае апераванае месца ў трох вымярэннях, у дазволе HD, у натуральных колерах і з 10-кратным павелічэннем.
Такая перадавая методыка дазваляе цалкам выдаліць хворыя тканіны, асабліва здзіўленыя ракавымі клеткамі, а таксама агледзець цяжкадаступныя месцы, напрыклад, у вобласці таза ці падставы чэрапа.
Іншыя лекары могуць назіраць за аперацыямі да Вінчы нават у месцах, выдаленых на некалькі тысяч кіламетраў. Гэта дазваляе праводзіць складаныя хірургічныя працэдуры, выкарыстоўваючы веды самых аўтарытэтных адмыслоўцаў, не прыносячы іх у аперацыйную.
Віды медыцынскіх робатаў Хірургічныя робаты - іх найважнейшай асаблівасцю з'яўляецца падвышаная дакладнасць і звязаны з гэтым зніжаны рызыка памылкі. Рэабілітацыйныя работы - аблягчаюць і падтрымліваюць жыццё людзей з пастаяннымі або часовымі функцыянальнымі парушэннямі (у перыяд акрыяння), а таксама інвалідаў і пажылых людзей.
Самая шматлікая група выкарыстоўваецца для: дыягностыкі і рэабілітацыі (як правіла, пад назіраннем тэрапеўта, і самастойна пацыентам, у асноўным пры тэлерэабілітацыі), змены становішча і практыкаванняў у ложку (робатызаваныя ложкі), паляпшэнні рухомасці (робатызаваныя крэслы-калыскі для інвалідаў і экзоскелеты) , догляд (робаты), дапамога ў вучобе і працы (робатызаваныя працоўныя месцы або рабатызаваных пакоя), а таксама тэрапія пры некаторых кагнітыўных засмучэннях (тэрапеўтычныя робаты для дзяцей і пажылых людзей).
Біяробаты - група робатаў, створаных для імітацыі людзей і жывёл, якіх мы выкарыстоўваем у пазнавальных мэтах. Прыкладам можа служыць японскі адукацыйны робат, на якім будучыя лекары трэніруюцца ў хірургіі. Робаты, якія замяняюць асістэнта падчас аперацыі – асноўнае іх ужыванне дакранаецца магчымасці хірурга кіраваць становішчам рабатызаваных камеры, што забяспечвае добры «агляд» аперуемых месцаў.
Ёсць яшчэ польскі робат
Гісторыя медыцынская робататэхніка у Польшчы было пачата ў 2000 годзе навукоўцамі з Фонду развіцця кардыяхірургіі Забжэ, якія распрацоўваюць прататып сямейства робатаў RobinHeart (6). Яны маюць сегментаваць структуру, якая дазваляе падабраць прыдатнае абсталяванне для розных аперацый.
Былі створаны наступныя мадэлі: RobinHeart 0, RobinHeart 1 - з незалежнай базай і кіраваныя прамысловым кампутарам; RobinHeart 2 – прымацоўваецца да аперацыйнага стала, з двума кранштэйнамі, на якія можна ўсталяваць хірургічныя прылады або назіральную дарожку з эндаскапічнай камерай; RobinHeart mc2 і RobinHeart Vision выкарыстоўваюцца для кіравання эндаскопам.
Ініцыятар, каардынатар, стваральнік здагадак, планавання аперацый і шматлікіх мехатронных рашэнняў праекту. Польскі хірургічны робат РобінХарт быў доктарам. Збігнеў Наўрат. Разам з нябожчыкам праф. Збігнеў Рэліга быў хросным бацькам усіх работ, выкананых спецыялістамі з Забжэ ў кансультацыі з акадэмічнымі цэнтрамі і навукова-даследчымі інстытутамі.
Група дызайнераў, электроншчыкаў, ІТ і механікаў, якія працавалі над RobinHeart, увесь час кансультаваліся з медыцынскай камандай, каб вызначыць, якія выпраўленні неабходна ўнесці ў яго.
«У студзені 2009 года ў Цэнтры эксперыментальнай медыцыны Медыцынскага ўніверсітэта Сілезіі ў Катавіцах пры лячэнні жывёл робат лёгка выконваў усе ўскладзеныя на яго задачы. Цяпер афармляюцца сертыфікаты на яго.
6. Польскі медыцынскі робат RobinHeart
Калі знойдзем спонсараў, ён пойдзе ў серыйную вытворчасць», - сказаў Збігнеў Наўрат з Фонду развіцця кардыяхірургіі ў Забжы. Польская канструкцыя мае шмат агульнага з амерыканскім да Вінчы – яна дазваляе фармаваць 3D-малюнак у HD якасці, выключае дрыгаценне рук, а прылады тэлескапічна пранікаюць унутр пацыента.
RobinHeart кіруецца не спецыяльнымі джойсцікамі, як у ды Вінчы, а кнопкамі. Адна рука польскага робат-хірург здольны валодаць да двух прылад, якія, акрамя таго, можна зняць у любы момант, напрыклад, каб выкарыстаць іх уручную.
На жаль, будучыня першага польскага робата-хірурга застаецца вельмі нявызначанай. Пакуль ёсць толькі адзін mc2, які яшчэ не аперыраваў жывога пацыента. Прычына? Інвестараў не хапае.
Доктар Наврат шукаў іх на працягу многіх гадоў, але для ўкаранення робатаў RobinHeart у польскіх бальніцах неабходна каля 40 мільёнаў злотых. У снежні мінулага гады быў прадстаўлены прататып лёгкага партатыўнага відэатрэкавага робата для шырокага спектру клінічных ужыванняў: RobinHeart PortVisionAble.
Яго будаўніцтва фінансавалася Нацыянальным цэнтрам даследаванняў і распрацовак, сродкамі Фонда развіцця кардыяхірургіі і многіх спонсараў. У гэтым годзе плануецца выпусціць тры мадэлі апарата. Калі Камітэт па этыцы пагодзіцца выкарыстоўваць іх у клінічным эксперыменце, яны будуць пратэставаны ва ўмовах бальніцы.
Не толькі хірургія
У пачатку мы згадалі робатаў, якія працуюць з дзецьмі ў бальніцы і збіраюць кроў. Медыцына можа знайсці больш сацыяльнае прымяненне гэтым машынам.
прыкладам з'яўляецца робат-лагапед Bandit, створаны ў Універсітэце Паўднёвай Каліфорніі, прызначаны для падтрымкі тэрапіі дзяцей з аўтызмам. Падобна на цацку, якая прызначаная для палягчэння кантакту з хворымі.
7. Робат Клара ў касцюме медсястры
У яго "вачах" дзве камеры, а дзякуючы ўсталяваным інфрачырвоным датчыкам робат, перасоўваючыся на двух колах, здольны вызначаць становішча дзіцяці і прадпрымаць адпаведныя дзеянні.
Па змаўчанні ён спрабуе падысці да маленькага пацыента першым, але калі той уцякае, спыняецца і жэстамі падштурхоўвае яго да падыходу.
Звычайна дзеці падыходзяць да робата і фармуюць з ім сувязь дзякуючы яго здольнасці выяўляць эмоцыі «мімікай».
Гэта дазваляе залучыць дзяцей у гульню, а прысутнасць робата таксама палягчае сацыяльныя ўзаемадзеянні, такія як гутарка. Камеры робата таксама дазваляюць запісваць паводзіны дзіцяці, падтрымліваючы праводжаную лекарам тэрапію.
Рэабілітацыйныя працы забяспечваючы дакладнасць і паўтаральнасць, яны дазваляюць выконваць практыкаванні з пацыентамі, з меншым прыцягненнем тэрапеўтаў, што дазваляе знізіць выдаткі і павялічыць колькасць людзей, якія праходзяць лячэнне (экзашкілет з падтрымкай лічыцца адной з самых перадавых форм рэабілітацыйнага робата).
Акрамя таго, недасяжная для чалавека дакладнасць дае магчымасць скараціць тэрміны рэабілітацыі за кошт большай эфектыўнасці дзейнасці. выкарыстанне рэабілітацыйныя робаты аднак для забеспячэння бяспекі патрабуецца назіранне тэрапеўтаў. Пацыенты часта не адзначаюць занадта моцны боль падчас заняткаў, памылкова мяркуючы, што, напрыклад, больш высокая доза практыкаванняў прыводзіць да хутчэйшага выніку.
Празмернае адчуванне болю, верагодна, будзе хутка заўважана пастаўшчыком традыцыйнай тэрапіі, як і занадта лёгкія практыкаванні. Таксама неабходна забяспечыць магчымасць экстранага перапынення рэабілітацыі з выкарыстаннем робата, напрыклад, пры збоі алгарытму кіравання.
Робат Клара (7), створаны USC Interaction Lab. робат-медсястра. Ён рухаецца па загадзя зададзеных маршрутах, выяўляючы перашкоды. Пацыенты распазнаюцца шляхам сканіравання кодаў, размешчаных побач з ложкамі. Робат адлюстроўвае загадзя запісаныя інструкцыі па рэабілітацыйных практыкаваннях.
Зносіны ў дыягнастычных мэтах з пацыентам адбываецца з дапамогай адказаў "так" ці "не". Робат прызначаны для людзей пасля кардыялагічных працэдур, якім неабходна выконваць спіраметрычныя практыкаванні да 10 разоў у гадзіну на працягу некалькіх дзён. Ён таксама быў створаны ў Польшчы. робат, які палягчае рэабілітацыю.
Яго распрацаваў Міхал Мікульскі, супрацоўнік аддзела кіравання і робататэхнікі Сілезскага політэхнічнага ўніверсітэта ў Глівіцах. Прататыпам паслужыў экзоскелет - прылада, якая апранаецца на руку пацыента, здольнае аналізаваць і паляпшаць працу цягліц. Аднак ён мог абслугоўваць толькі аднаго пацыента і быў бы вельмі дарагім.
Навукоўцы вырашылі стварыць таннейшага стацыянарнага робата, які мог бы дапамагчы ў рэабілітацыі любой часткі цела. Аднак пры ўсім энтузіязме ў дачыненні да робататэхнікі варта памятаць, што выкарыстанне робаты ў медыцыне ён абсыпаны не толькі ружамі. У хірургіі, напрыклад, гэта злучана са значнымі выдаткамі.
Працэдура з выкарыстаннем сістэмы да Вінчы, размешчанай у Польшчы, каштуе каля 15-30 тысяч. PLN, а праз 9 працэдур трэба купіць новы набор інструментаў. NHF не пакрывае выдаткі на аперацыі, выкананыя з гэтым абсталяваннем, на суму каля XNUMX мільёнаў злотых.
Яго недахопам таксама з'яўляецца павелічэнне часу, неабходнага для працэдуры, што азначае, што пацыент павінен даўжэй заставацца пад знячуленнем і падлучацца да штучнага кровазвароту (у выпадку аперацыі на сэрцы).
