ექიმი რობოტი - სამედიცინო რობოტიკის დასაწყისი

ეს არ უნდა იყოს სპეციალისტი რობოტი, რომელიც აკონტროლებს ლუკ სკაიუოკერის მკლავს, რომელიც ვნახეთ ვარსკვლავურ ომებში (1). საკმარისია მანქანამ აწარმოოს კომპანია და შესაძლოა ავადმყოფი ბავშვები გაართოს საავადმყოფოში (2) - როგორც ევროკავშირის მიერ დაფინანსებულ ALIZ-E პროექტში.

როგორც ამ პროექტის ნაწილი, XNUMX ნაო რობოტებირომლებიც ჰოსპიტალიზებული იყვნენ დიაბეტით დაავადებულ ბავშვებთან ერთად. ისინი დაპროგრამებულია წმინდა სოციალური ფუნქციებისთვის, აღჭურვილია მეტყველებისა და სახის ამოცნობის უნარებით, ასევე სხვადასხვა დიდაქტიკური ამოცანებით დიაბეტის შესახებ ინფორმაციას, მის მიმდინარეობას, სიმპტომებს და მკურნალობის მეთოდებს.

თანაგრძნობის თანაგრძნობა შესანიშნავი იდეაა, მაგრამ ყველგან მოდის ცნობები იმის შესახებ, რომ რობოტები სერიოზულად ეწევიან ნამდვილ სამედიცინო საქმეს. მათ შორის, მაგალითად, Veebot, შექმნილი კალიფორნიის სტარტაპის მიერ. მისი ამოცანაა სისხლის აღება ანალიზისთვის (3).

მოწყობილობა აღჭურვილია ინფრაწითელი „მხედველობის“ სისტემით და მიმართავს კამერას შესაბამის ვენაზე. როგორც კი იპოვის მას, შემდგომში იკვლევს ულტრაბგერითი, რათა ნახოს, ჯდება თუ არა ნემსის ღრუში. თუ ყველაფერი რიგზეა, ნემსს აჭერს და სისხლს იღებს.

მთელ პროცედურას დაახლოებით ერთი წუთი სჭირდება. Veebot-ის სისხლძარღვების შერჩევის სიზუსტე 83 პროცენტია. Პატარა? ანალოგიური შედეგი აქვს მედდასაც, რომელიც ამას ხელით აკეთებს. გარდა ამისა, მოსალოდნელია, რომ Veebot 90%-ს გადააჭარბებს კლინიკური კვლევების დროს.

1. რობოტი ექიმი ვარსკვლავური ომებიდან

2. რობოტი, რომელიც თან ახლავს ბავშვებს საავადმყოფოში

მათ მოუწიათ კოსმოსში მუშაობა.

მშენებლობის იდეა ქირურგიული რობოტები და ა.შ. 80-იან და 90-იან წლებში აშშ-ს NASA-მ ააშენა ინტელექტუალური საოპერაციო ოთახები, რომლებიც გამოიყენებოდა როგორც აღჭურვილობა კოსმოსური ხომალდებისთვის და ორბიტალური ბაზებისთვის, რომლებიც მონაწილეობდნენ კოსმოსის საძიებო პროგრამებში.

3. Veebot - რობოტი სისხლის შეგროვებისა და ანალიზისთვის

მიუხედავად იმისა, რომ პროგრამები დაიხურა, Intuitive Surgical-ის მკვლევარებმა განაგრძეს მუშაობა რობოტულ ქირურგიაზე, სადაც კერძო კომპანიები აფინანსებდნენ მათ ძალისხმევას. შედეგი იყო და ვინჩი, რომელიც პირველად დაინერგა კალიფორნიაში 90-იანი წლების ბოლოს.

მაგრამ პირველი მსოფლიოში ქირურგიული რობოტი დამტკიცებული და დამტკიცებული გამოსაყენებლად 1994 წელს აშშ-ს სურსათისა და წამლების ადმინისტრაციის მიერ იყო AESOP რობოტული სისტემა.

მისი სამუშაო იყო კამერების დაჭერა და სტაბილიზაცია მინიმალური ინვაზიური ოპერაციების დროს. შემდეგი იყო ZEUS, სამხელიანი, სამართავი რობოტი, რომელიც გამოიყენება ლაპაროსკოპიულ ქირურგიაში (4), ძალიან ჰგავს და ვინჩის რობოტს, რომელიც მოგვიანებით გამოვა.

2001 წლის სექტემბერში, ნიუ-იორკში ყოფნისას, ჟაკ მარესკომ 68 წლის პაციენტის ნაღვლის ბუშტი ამოიღო სტრასბურგის კლინიკაში ZEUS-ის რობოტული ქირურგიული სისტემის გამოყენებით.

ალბათ ZEUS-ის ყველაზე მნიშვნელოვანი უპირატესობა, ისევე როგორც ყველას ქირურგიული რობოტი, იყო ხელის კანკალის ეფექტის სრული აღმოფხვრა, რომელსაც მსოფლიოში ყველაზე გამოცდილი და საუკეთესო ქირურგებიც კი განიცდიან.

4. ZEUS რობოტი და მართვის სადგური

რობოტი ზუსტია შესაბამისი ფილტრის გამოყენების წყალობით, რომელიც აქრობს ვიბრაციას დაახლოებით 6 ჰც სიხშირეზე, რაც დამახასიათებელია ადამიანის ხელის ჩამორთმევისთვის. ზემოხსენებული და ვინჩი (5) ცნობილი გახდა 1998 წლის დასაწყისში, როდესაც ფრანგულმა გუნდმა ჩაატარა მსოფლიოში პირველი კორონარული შემოვლითი ოპერაცია.

რამდენიმე თვის შემდეგ წარმატებით ჩატარდა მიტრალური სარქვლის ოპერაცია, ე.ი. ოპერაცია გულის შიგნით. იმდროინდელი მედიცინისთვის, ეს იყო 1997 წელს მარსის ზედაპირზე Pathfinder-ის ზონდის დაშვებას შედარებული მოვლენა.

და ვინჩის ოთხი ხელი, რომელიც მთავრდება ინსტრუმენტებით, შედის პაციენტის სხეულში კანის მცირე ჭრილობებით. მოწყობილობას აკონტროლებს კონსოლთან მჯდომი ქირურგი, რომელიც აღჭურვილია ტექნიკური მხედველობის სისტემით, რომლის წყალობითაც იგი ათვალიერებს საოპერაციო ადგილს სამ განზომილებაში, HD რეზოლუციით, ბუნებრივ ფერებში და 10x გადიდებით.

ეს მოწინავე ტექნიკა იძლევა დაავადებული ქსოვილის სრულ მოცილებას, განსაკუთრებით კიბოს უჯრედებით დაზარალებულ ქსოვილებს, ასევე ძნელად მისადგომ ადგილების შემოწმებას, როგორიცაა მენჯი ან თავის ქალას ძირი.

სხვა ექიმებს შეუძლიათ დააკვირდნენ და ვინჩის ოპერაციებს ათასობით მილის მოშორებითაც კი. ეს საშუალებას იძლევა ჩატარდეს რთული ქირურგიული პროცედურები ყველაზე ცნობილი სპეციალისტების ცოდნის გამოყენებით, მათი საოპერაციო ოთახში მოყვანის გარეშე.

სამედიცინო რობოტების ტიპები ქირურგიული რობოტები - მათი ყველაზე მნიშვნელოვანი მახასიათებელია გაზრდილი სიზუსტე და დაკავშირებული შეცდომის რისკის შემცირება. სარეაბილიტაციო სამუშაოები - ხელს უწყობს და მხარს უჭერს მუდმივი ან დროებითი ფუნქციური დარღვევების მქონე პირთა სიცოცხლეს (აღდგენის პერიოდში), ასევე ინვალიდებსა და მოხუცებს.  

ყველაზე დიდი ჯგუფი გამოიყენება: დიაგნოსტიკისა და რეაბილიტაციისთვის (როგორც წესი, თერაპევტის მეთვალყურეობის ქვეშ და პაციენტის მიერ დამოუკიდებლად, ძირითადად ტელერეაბილიტაციაში), საწოლში პოზიციის შეცვლა და ვარჯიში (რობოტული საწოლები), მობილობის გასაუმჯობესებლად (რობოტული ინვალიდის ეტლები შეზღუდული შესაძლებლობის მქონე პირებისთვის და ეგზოჩონჩხები), მედდა (რობოტები), სწავლისა და სამუშაოს დახმარება (რობოტიზებული სამუშაო ადგილები ან რობოტიზირებული ოთახები) და გარკვეული კოგნიტური დარღვევების თერაპია (თერაპიული რობოტები ბავშვებისთვის და მოხუცებისთვის).

ბიორობოტები არის რობოტების ჯგუფი, რომელიც შექმნილია ადამიანებისა და ცხოველების იმიტაციისთვის, რომლებსაც ვიყენებთ შემეცნებითი მიზნებისთვის. ამის მაგალითია იაპონური საგანმანათლებლო რობოტი, რომელსაც მომავალი ექიმები იყენებენ ქირურგიაში მოსამზადებლად. რობოტები, რომლებიც ცვლიან ასისტენტს ოპერაციის დროს - მათი მთავარი გამოყენება ეხება ქირურგის უნარს, აკონტროლოს რობოტული კამერის პოზიცია, რაც უზრუნველყოფს საოპერაციო ადგილების კარგ „ხედვას“.

ასევე არის პოლონელი რობოტი

Story სამედიცინო რობოტიკა პოლონეთში დაიწყო 2000 წელს ზაბრზეს კარდიოქირურგიის განვითარების ფონდის მეცნიერებმა, რომლებიც ავითარებდნენ RobinHeart რობოტების ოჯახის პროტოტიპს (6). მათ აქვთ სეგმენტირებული სტრუქტურა, რომელიც საშუალებას გაძლევთ აირჩიოთ სწორი აღჭურვილობა სხვადასხვა ოპერაციებისთვის.

შეიქმნა შემდეგი მოდელები: RobinHeart 0, RobinHeart 1 - დამოუკიდებელი ბაზით და მართული სამრეწველო კომპიუტერით; RobinHeart 2 - მიმაგრებულია საოპერაციო მაგიდაზე, ორი სამაგრით, რომელზედაც შეგიძლიათ დააყენოთ ქირურგიული ინსტრუმენტები ან სანახავი ბილიკი ენდოსკოპიური კამერით; RobinHeart mc2 და RobinHeart Vision გამოიყენება ენდოსკოპის გასაკონტროლებლად.

ინიციატორი, კოორდინატორი, დაშვებების, ოპერაციების დაგეგმვისა და მრავალი მექატრონიკული პროექტის გადაწყვეტის შემქმნელი. პოლონური ქირურგი რობოტი რობინჰარტი ექიმი იყო. ზბიგნევ ნავრატი. გარდაცვლილ პროფ. ზბიგნევ რელიგა იყო ყველა სამუშაოს ნათლია, რომელსაც ზაბრზეელი სპეციალისტები ახორციელებდნენ აკადემიურ ცენტრებთან და კვლევით ინსტიტუტებთან კონსულტაციით.

დიზაინერების, ელექტრონიკის, IT და მექანიკოსების ჯგუფი, რომლებიც მუშაობდნენ RobinHeart-ზე, მუდმივ კონსულტაციებში იმყოფებოდნენ სამედიცინო გუნდთან, რათა დაედგინათ, რა შესწორებები იყო საჭირო მასზე.

”2009 წლის იანვარში, კატოვიცაში, სილეზიის სამედიცინო უნივერსიტეტის ექსპერიმენტული მედიცინის ცენტრში, ცხოველების მკურნალობისას, რობოტი ადვილად ასრულებდა მისთვის დაკისრებულ ყველა დავალებას. ამჟამად მასზე სერთიფიკატები გაიცემა.

6. პოლონელი სამედიცინო რობოტი RobinHeart

როდესაც სპონსორებს ვიპოვით, ის გადავა სერიულ წარმოებაში“, - თქვა ზბიგნევ ნავრატმა ზაბრზეში კარდიოქირურგიის განვითარების ფონდიდან. პოლონურ დიზაინს ბევრი რამ აქვს საერთო ამერიკულ და ვინჩისთან - ის საშუალებას გაძლევთ შექმნათ 3D გამოსახულება HD ხარისხით, გამორიცხავს ხელების კანკალს და ინსტრუმენტები ტელესკოპურად აღწევს პაციენტში.

RobinHeart არ იმართება სპეციალური ჯოისტიკებით, როგორიცაა და ვინჩის, არამედ ღილაკებით. ერთი ხელის გაპრიალება რობოტი ქირურგი შეუძლია გამოიყენოს ორამდე ხელსაწყო, რომლებიც, უფრო მეტიც, შეიძლება ამოღებულ იქნას ნებისმიერ დროს, მაგალითად, მათი ხელით გამოყენება.

სამწუხაროდ, პირველი პოლონური ქირურგიული რობოტის მომავალი ძალიან გაურკვეველი რჩება. ჯერჯერობით, არის მხოლოდ ერთი mc2, რომელსაც ჯერ არ გაუკეთებია ოპერაცია ცოცხალ პაციენტზე. მიზეზი? არ არის საკმარისი ინვესტორები.

დოქტორი ნავრატი მათ მრავალი წლის განმავლობაში ეძებდა, მაგრამ პოლონეთის საავადმყოფოებში RobinHeart რობოტების დანერგვა დაახლოებით 40 მილიონი ლარია საჭირო. გასული წლის დეკემბერში წარმოდგენილი იყო მსუბუქი პორტატული ვიდეო ტრეკერის რობოტის პროტოტიპი კლინიკური აპლიკაციების ფართო სპექტრისთვის: RobinHeart PortVisionAble.

მისი მშენებლობა დაფინანსდა კვლევისა და განვითარების ეროვნული ცენტრის, კარდიოქირურგიის განვითარების ფონდის და მრავალი სპონსორის მიერ. წელს იგეგმება მოწყობილობის სამი მოდელის გამოშვება. თუ ეთიკის კომიტეტი დათანხმდება მათ გამოყენებას კლინიკურ ექსპერიმენტში, მათ ტესტირება ჩაუტარდებათ საავადმყოფოში.

არა მარტო ოპერაცია

თავიდანვე აღვნიშნეთ რობოტები, რომლებიც საავადმყოფოში ბავშვებთან მუშაობენ და სისხლს აგროვებენ. მედიცინას შეეძლო უფრო მეტი "სოციალური" გამოყენება ამ მანქანებისთვის.

მაგალითი არის ლოგოპედის რობოტი ბანდიტი, რომელიც შეიქმნა სამხრეთ კალიფორნიის უნივერსიტეტში, შექმნილია აუტიზმის მქონე ბავშვების თერაპიის მხარდასაჭერად. ის სათამაშოს ჰგავს, რომელიც შექმნილია ავადმყოფებთან კონტაქტის გასაადვილებლად.

7. რობოტი კლარა მედდაში ჩაცმული

მის „თვალებში“ ორი კამერაა და დამონტაჟებული ინფრაწითელი სენსორების წყალობით ორ ბორბალზე მოძრავ რობოტს შეუძლია ბავშვის პოზიციის განსაზღვრა და შესაბამისი ქმედებების განხორციელება.

ნაგულისხმევად, ის ჯერ ცდილობს მიუახლოვდეს პატარა პაციენტს, მაგრამ როცა გარბის, ჩერდება და ჟესტით ანიშნა მიახლოებაზე.

როგორც წესი, ბავშვები უახლოვდებიან რობოტს და აყალიბებენ კავშირს მასთან ემოციების „მიმიკებით“ გამოხატვის უნარის გამო.

ეს საშუალებას აძლევს ბავშვებს ჩაერთონ თამაშში და რობოტის არსებობა ასევე ხელს უწყობს სოციალურ ინტერაქციას, როგორიცაა საუბარი. რობოტის კამერები ასევე იძლევა ბავშვის ქცევის ჩაწერის საშუალებას, რაც მხარს უჭერს ექიმის მიერ მიწოდებულ თერაპიას.

სარეაბილიტაციო სამუშაოები სიზუსტისა და განმეორებადობის უზრუნველყოფით, ისინი საშუალებას აძლევს სავარჯიშოებს შეასრულონ პაციენტებზე თერაპევტების ნაკლები ჩართულობით, რამაც შეიძლება შეამციროს ხარჯები და გაზარდოს მკურნალობაზე გატარებული ადამიანების რაოდენობა (მხარდაჭერილი ეგზოჩონჩხი ითვლება სარეაბილიტაციო რობოტის ერთ-ერთ ყველაზე მოწინავე ფორმად).

გარდა ამისა, ადამიანისთვის მიუწვდომელი სიზუსტე შესაძლებელს ხდის უფრო მეტი ეფექტურობის გამო რეაბილიტაციის დროის შემცირებას. გამოყენება სარეაბილიტაციო რობოტები თუმცა უსაფრთხოების უზრუნველსაყოფად საჭიროა თერაპევტის მეთვალყურეობა. პაციენტები ხშირად ვერ ამჩნევენ ძლიერ ტკივილს ვარჯიშის დროს, შეცდომით მიაჩნიათ, რომ, მაგალითად, ვარჯიშის უფრო მაღალი დოზა იწვევს უფრო სწრაფ შედეგებს.

ტკივილის გადაჭარბებული შეგრძნება, სავარაუდოდ, სწრაფად შეინიშნება ტრადიციული თერაპიის მიმწოდებლის მიერ, ისევე როგორც ვარჯიში, რომელიც ძალიან მსუბუქია. ასევე აუცილებელია რობოტის გამოყენებით რეაბილიტაციის გადაუდებელი შეწყვეტის შესაძლებლობა, მაგალითად, თუ საკონტროლო ალგორითმი ვერ ხერხდება.

Robot Clara (7), შექმნილი USC Interaction Lab-ის მიერ. რობოტი მედდა. ის მოძრაობს წინასწარ განსაზღვრულ მარშრუტებზე, აღმოაჩენს დაბრკოლებებს. პაციენტების ამოცნობა ხდება საწოლების გვერდით განთავსებული სკანირების კოდებით. რობოტი აჩვენებს წინასწარ ჩაწერილ ინსტრუქციებს სარეაბილიტაციო ვარჯიშებისთვის.

დიაგნოსტიკური მიზნებისთვის კომუნიკაცია პაციენტთან ხდება პასუხების "დიახ" ან "არა". რობოტი განკუთვნილია გულის პროცედურების შემდეგ ადამიანებისთვის, რომლებსაც სპირომეტრიული ვარჯიშები საათში 10-ჯერ რამდენიმე დღის განმავლობაში სჭირდებათ. ის ასევე შეიქმნა პოლონეთში. სარეაბილიტაციო რობოტი.

იგი შეიმუშავა გლივიცის სილეზიის ტექნოლოგიური უნივერსიტეტის კონტროლისა და რობოტიკის დეპარტამენტის თანამშრომელმა მიხალ მიკულსკიმ. პროტოტიპი იყო ეგზოჩონჩხი - მოწყობილობა, რომელსაც პაციენტის ხელზე ატარებენ, რომელსაც შეუძლია გააანალიზოს და გააუმჯობესოს კუნთების ფუნქცია. თუმცა, ის მხოლოდ ერთ პაციენტს ემსახურება და ძალიან ძვირი დაჯდება.

მეცნიერებმა გადაწყვიტეს შეექმნათ იაფი სტაციონარული რობოტი, რომელიც სხეულის ნებისმიერი ნაწილის რეაბილიტაციაში დაეხმარება. თუმცა, რობოტიკის მიმართ მთელი ენთუზიაზმით, უნდა გვახსოვდეს, რომ გამოყენება რობოტები მედიცინაში ის მოფენილია არა მარტო ვარდებით. მაგალითად, ქირურგიაში ეს დაკავშირებულია მნიშვნელოვან ხარჯებთან.

და ვინჩის სისტემის გამოყენებით პროცედურა, რომელიც მდებარეობს პოლონეთში, დაახლოებით 15-30 ათასი ღირს. PLN და ათი პროცედურის შემდეგ თქვენ უნდა შეიძინოთ ახალი ინსტრუმენტების ნაკრები. NHF არ ანაზღაურებს ამ მოწყობილობაზე შესრულებული ოპერაციების ხარჯებს დაახლოებით 9 მილიონი PLN-ის ოდენობით.

მას ასევე აქვს მინუსი, რომ იზრდება პროცედურისთვის საჭირო დრო, რაც იმას ნიშნავს, რომ პაციენტი უფრო დიდხანს უნდა დარჩეს ანესთეზიის ქვეშ და უნდა იყოს დაკავშირებული ხელოვნურ ცირკულაციასთან (გულის ოპერაციის შემთხვევაში).