Doktor Robot - tibbiy robototexnikaning boshlanishi
Bu biz Yulduzli urushlarda ko'rgan Lyuk Skywalkerning qo'lini boshqaradigan mutaxassis robot bo'lishi shart emas (1). Avtomobil uchun kompaniyani ushlab turish va ehtimol kasal bolalarni kasalxonada (2) ko'ngil ochish kifoya - Evropa Ittifoqi tomonidan moliyalashtirilgan ALIZ-E loyihasida bo'lgani kabi.
Ushbu loyihaning bir qismi sifatida XNUMX Nao robotlariqandli diabet bilan kasallangan bolalar bilan kasalxonaga yotqizilgan. Ular sof ijtimoiy funktsiyalar uchun dasturlashtirilgan bo'lib, nutq va yuzni aniqlash ko'nikmalari bilan jihozlangan, shuningdek, diabet, uning kursi, belgilari va davolash usullari haqida ma'lumot bilan bog'liq turli didaktik vazifalar.
Bemorlarga hamdard bo'lish juda yaxshi g'oya, ammo robotlar haqiqiy tibbiy ish bilan shug'ullanayotgani haqida hamma joydan xabarlar kelayapti. Ular orasida, masalan, Kaliforniya startapi tomonidan yaratilgan Veebot. Uning vazifasi tahlil qilish uchun qon olishdir (3).
Qurilma infraqizil "ko'rish" tizimi bilan jihozlangan va kamerani mos keladigan tomirga qaratadi. Uni topgandan so'ng, u igna bo'shlig'iga mos keladimi yoki yo'qligini aniqlash uchun uni ultratovush bilan tekshiradi. Agar hamma narsa tartibda bo'lsa, u igna tiqadi va qon oladi.
Butun protsedura taxminan bir daqiqa davom etadi. Veebotning qon tomirlarini tanlash aniqligi 83 foizni tashkil qiladi. Kichikmi? Buni qo'lda qiladigan hamshira ham xuddi shunday natijaga ega. Bundan tashqari, Veebot klinik sinovlar vaqtida 90% dan oshishi kutilmoqda.
Yulduzli urushlardan 1 Robot Doktor
2. Kasalxonada bolalarga hamrohlik qiluvchi robot
Ular kosmosda ishlashlari kerak edi.
qurish g'oyasi jarrohlik robotlari va boshqalar. 80 va 90-yillarda AQSh NASA koinotni tadqiq qilish dasturlarida ishtirok etuvchi kosmik kemalar va orbital bazalar uchun uskuna sifatida ishlatilishi kerak bo'lgan aqlli operatsiya xonalarini qurdi.
3. Veebot - qonni yig'ish va tahlil qilish uchun robot
Dasturlar yopilgan bo'lsa-da, Intuitive Surgical tadqiqotchilari robotlashtirilgan jarrohlik ustida ishlashni davom ettirdilar, xususiy kompaniyalar ularning sa'y-harakatlarini moliyalashtirdilar. Natijada birinchi marta 90-yillarning oxirida Kaliforniyada taqdim etilgan da Vinchi bo'ldi.
Lekin birinchi navbatda dunyodagi birinchi jarrohlik roboti 1994 yilda AQSh oziq-ovqat va farmatsevtika idorasi tomonidan tasdiqlangan va foydalanish uchun tasdiqlangan AESOP robot tizimi edi.
Uning vazifasi minimal invaziv operatsiyalar paytida kameralarni ushlab turish va barqarorlashtirish edi. Keyingi o'rinda laparoskopik jarrohlikda ishlatiladigan uch qurolli, boshqariladigan robot ZEUS edi (4), keyinchalik paydo bo'ladigan da Vinchi robotiga juda o'xshash.
2001-yil sentabrida Nyu-Yorkda bo‘lganida Jak Maresko Strasburg klinikasida ZEUS robotli jarrohlik tizimi yordamida 68 yoshli bemorning o‘t pufagini olib tashladi.
Ehtimol, ZEUSning eng muhim afzalligi, boshqalar kabi jarrohlik roboti, Bu hatto dunyodagi eng tajribali va eng yaxshi jarrohlar ham azob chekayotgan qo'l qaltirashining ta'sirini butunlay yo'q qilish edi.
4. ZEUS roboti va boshqaruv stantsiyasi
Robot insonning qo'l siqishiga xos bo'lgan taxminan 6 Gts chastotadagi tebranishlarni yo'q qiladigan tegishli filtrdan foydalanish tufayli aniq ishlaydi. Yuqorida tilga olingan da Vinchi (5) 1998 yilning boshida frantsuz jamoasi dunyodagi birinchi yagona koronar bypass operatsiyasini amalga oshirganida mashhur bo'ldi.
Bir necha oy o'tgach, mitral qopqoq operatsiyasi muvaffaqiyatli amalga oshirildi, ya'ni. yurak ichidagi operatsiya. O'sha paytdagi tibbiyot uchun bu Pathfinder zondining 1997 yilda Mars yuzasiga qo'nishi bilan taqqoslanadigan voqea edi.
Da Vinchining asboblar bilan tugaydigan to'rtta qo'li bemorning tanasiga teridagi kichik kesmalar orqali kiradi. Qurilmani texnik ko'rish tizimi bilan jihozlangan konsolda o'tirgan jarroh boshqaradi, buning natijasida u operatsiya qilingan joyni uch o'lchamda, HD piksellar sonini, tabiiy ranglarda va 10 marta kattalashtirishda ko'radi.
Ushbu ilg'or texnika kasal to'qimalarni, ayniqsa saraton hujayralari tomonidan ta'sirlangan to'qimalarni to'liq olib tashlash, shuningdek, tos suyagi yoki bosh suyagi asosi kabi borish qiyin bo'lgan joylarni tekshirish imkonini beradi.
Boshqa shifokorlar da Vinchi operatsiyalarini hatto minglab kilometr uzoqlikdagi joylarda ham kuzatishi mumkin. Bu murakkab jarrohlik muolajalarini eng nufuzli mutaxassislarning bilimlaridan foydalangan holda, ularni operatsiya xonasiga olib kirmasdan amalga oshirish imkonini beradi.
Tibbiy robotlarning turlari Jarrohlik robotlari - ularning eng muhim xususiyati yuqori aniqlik va ular bilan bog'liq xatolik xavfini kamaytirishdir. Reabilitatsiya ishlari - doimiy yoki vaqtinchalik funktsional nuqsonlari bo'lgan (tiklash davrida), shuningdek, nogironlar va qariyalarning hayotini osonlashtiradi va qo'llab-quvvatlaydi.
Eng katta guruh quyidagilar uchun qo'llaniladi: diagnostika va reabilitatsiya (odatda terapevt nazorati ostida va bemor tomonidan mustaqil ravishda, asosan telereabilitatsiyada), yotoqda pozitsiyalarni va mashqlarni o'zgartirish (roboto-to'shaklar), harakatchanlikni yaxshilash (nogironlar uchun robotli aravachalar va boshqalar). ekzoskeletlar) parvarishlash (robotlar), o'qish va ishlashda yordam (robot ish joylari yoki robot xonalari) va ba'zi kognitiv kasalliklarni davolash (bolalar va qariyalar uchun terapevtik robotlar).
Biorobotlar - biz kognitiv maqsadlarda foydalanadigan odamlar va hayvonlarni taqlid qilish uchun mo'ljallangan robotlar guruhi. Masalan, bo'lajak shifokorlar jarrohlik bo'yicha mashg'ulotlar o'tkazish uchun foydalanadigan yapon o'quv roboti. Operatsiya paytida yordamchini almashtiradigan robotlar - ularning asosiy qo'llanilishi jarrohning robot kamera o'rnini boshqarish qobiliyatiga taalluqlidir, bu esa operatsiya qilinadigan joylarning yaxshi "ko'rinishini" ta'minlaydi.
Polshalik robot ham bor
История tibbiy robototexnika Polshada 2000 yilda Zabrze kardiojarrohligini rivojlantirish jamg'armasi olimlari tomonidan RobinHeart robotlar oilasining prototipini ishlab chiqish boshlandi (6). Ular turli xil operatsiyalar uchun to'g'ri uskunani tanlash imkonini beruvchi segmentlangan tuzilishga ega.
Quyidagi modellar yaratilgan: RobinHeart 0, RobinHeart 1 - mustaqil bazaga ega va sanoat kompyuteri tomonidan boshqariladi; RobinHeart 2 - operatsiya stoliga biriktirilgan, ikkita qavs bilan jarrohlik asboblarini yoki endoskopik kamera bilan ko'rish yo'lini o'rnatishingiz mumkin; RobinHeart mc2 va RobinHeart Vision endoskopni boshqarish uchun ishlatiladi.
Tashabbuschi, muvofiqlashtiruvchi, taxminlar yaratuvchisi, operatsiyalarni rejalashtirish va ko'plab mexatronik loyiha echimlari. Polsha jarrohlik roboti Robinxart shifokor edi. Zbignev Navrat. Marhum bilan birga prof. Zbignev Religa Zabrzelik mutaxassislar tomonidan akademik markazlar va tadqiqot institutlari bilan maslahatlashgan holda amalga oshirilgan barcha ishlarning otasi edi.
RobinHeart ustida ishlagan dizaynerlar, elektronika, IT va mexaniklar guruhi unga qanday tuzatishlar kiritish kerakligini aniqlash uchun tibbiy guruh bilan doimiy maslahatlashdilar.
“2009-yil yanvar oyida Katovitsedagi Sileziya tibbiyot universitetining Eksperimental tibbiyot markazida hayvonlarni davolashda robot o‘ziga yuklangan barcha vazifalarni bemalol bajardi. Hozirda unga sertifikatlar berilyapti.
6. Polshalik tibbiy robot RobinHeart
Homiylar topilsa, u seriyali ishlab chiqarishga o‘tadi”, dedi Zabrzedagi yurak jarrohligini rivojlantirish jamg‘armasidan Zbignev Navrat. Polsha dizayni amerikalik da Vinchi bilan juda ko'p o'xshashliklarga ega - bu HD sifatli 3D tasvirni yaratishga imkon beradi, qo'l qaltirashini yo'q qiladi va asboblar bemorga teleskopik tarzda kirib boradi.
RobinHeart da Vinchi kabi maxsus joystiklar bilan emas, balki tugmalar yordamida boshqariladi. Bir qo'l bilan jilo robot jarroh ikkita asbobni ishlatishga qodir, bundan tashqari, ularni istalgan vaqtda olib tashlash mumkin, masalan, ularni qo'lda ishlatish.
Afsuski, birinchi Polsha jarrohlik robotining kelajagi juda noaniqligicha qolmoqda. Hozircha tirik bemorni operatsiya qilmagan bitta mc2 bor. Sabab? Investorlar yetarli emas.
Doktor Navrat ularni ko‘p yillardan buyon izlab kelgan, ammo Polsha shifoxonalarida RobinHeart robotlarini joriy qilish uchun taxminan 40 million PLN kerak bo‘ladi. O'tgan dekabr oyida keng ko'lamli klinik ilovalar uchun engil, portativ video kuzatuv robotining prototipi taqdim etildi: RobinHeart PortVisionAble.
Uning qurilishi Milliy tadqiqot va ishlanmalar markazi, Kardiojarrohlikni rivojlantirish jamg‘armasi mablag‘lari va ko‘plab homiylar tomonidan moliyalashtirildi. Joriy yilda qurilmaning uchta modelini chiqarish rejalashtirilgan. Agar Etika qo'mitasi ularni klinik tajribada qo'llashga rozi bo'lsa, ular shifoxona sharoitida sinovdan o'tkaziladi.
Faqat jarrohlik emas
Boshida kasalxonada bolalar bilan ishlaydigan va qon yig‘uvchi robotlar haqida gapirgan edik. Tibbiyot ushbu mashinalar uchun ko'proq "ijtimoiy" foydalanishni topishi mumkin.
Misol robot nutq terapevti Janubiy Kaliforniya universitetida yaratilgan Bandit autizmli bolalar uchun terapiyani qo'llab-quvvatlash uchun mo'ljallangan. Bu kasallar bilan aloqa qilishni osonlashtirish uchun mo'ljallangan o'yinchoqqa o'xshaydi.
7. Robot Klara hamshira sifatida kiyingan
Uning "ko'zlarida" ikkita kamera bor va o'rnatilgan infraqizil datchiklar tufayli robot ikkita g'ildirakda harakatlanib, bolaning holatini aniqlay oladi va tegishli harakatlarni amalga oshiradi.
Odatiy bo'lib, u birinchi navbatda kichik bemorga yaqinlashishga harakat qiladi, lekin u qochib ketganda, u to'xtab, unga yaqinlashishga ishora qiladi.
Odatda, bolalar robotga yaqinlashib, uning hissiyotlarini "mimika" bilan ifodalash qobiliyati tufayli u bilan bog'lanishadi.
Bu bolalarning o'yinga jalb qilinishiga imkon beradi va robotning mavjudligi suhbat kabi ijtimoiy aloqalarni ham osonlashtiradi. Robotning kameralari shifokor tomonidan ko‘rsatiladigan terapiyani qo‘llab-quvvatlab, bolaning xatti-harakatlarini yozib olishga ham imkon beradi.
Reabilitatsiya ishlari aniqlik va takroriylikni ta'minlab, ular terapevtlarning kamroq ishtiroki bilan bemorlarda mashqlarni bajarishga imkon beradi, bu esa xarajatlarni kamaytirishi va davolanayotgan odamlarning sonini oshirishi mumkin (qo'llab-quvvatlanadigan ekzoskelet reabilitatsiya robotining eng ilg'or shakllaridan biri hisoblanadi).
Bundan tashqari, inson uchun erishib bo'lmaydigan aniqlik, yuqori samaradorlik tufayli reabilitatsiya vaqtini qisqartirishga imkon beradi. foydalanish reabilitatsiya robotlari ammo, xavfsizlikni ta'minlash uchun terapevtlarning nazorati talab qilinadi. Bemorlar ko'pincha mashqlar paytida juda ko'p og'riqni sezmaydilar, masalan, mashqlarning yuqori dozasi tezroq natijalarga olib keladi, deb noto'g'ri ishonishadi.
Haddan tashqari og'riq hissi an'anaviy terapiya provayderi tomonidan tezda seziladi, chunki juda engil mashqlar. Shuningdek, robot yordamida reabilitatsiyani favqulodda to'xtatish imkoniyatini ta'minlash kerak, masalan, agar boshqaruv algoritmi muvaffaqiyatsiz bo'lsa.
Robot Klara (7), USC Interaction Lab tomonidan yaratilgan. robot hamshira. U to'siqlarni aniqlab, oldindan belgilangan marshrutlar bo'ylab harakatlanadi. Bemorlar to'shak yoniga qo'yilgan skanerlash kodlari orqali tan olinadi. Robot reabilitatsiya mashqlari uchun oldindan yozib olingan ko'rsatmalarni ko'rsatadi.
Bemor bilan diagnostik maqsadlarda muloqot "ha" yoki "yo'q" javoblari orqali amalga oshiriladi. Robot yurak muolajalaridan so'ng bir necha kun davomida soatiga 10 martagacha spirometriya mashqlarini bajarishi kerak bo'lgan odamlar uchun mo'ljallangan. U Polshada ham yaratilgan. reabilitatsiya roboti.
Uni Glivitsadagi Sileziya texnologiya universitetining boshqaruv va robototexnika bo‘limi xodimi Mixal Mikulski ishlab chiqqan. Prototip ekzoskelet edi - bemorning qo'liga kiyiladigan, mushaklar faoliyatini tahlil qilish va yaxshilashga qodir qurilma. Biroq, u faqat bitta bemorga xizmat qilishi mumkin va juda qimmatga tushadi.
Olimlar tananing istalgan qismini reabilitatsiya qilishda yordam beradigan arzonroq statsionar robot yaratishga qaror qilishdi. Biroq, robototexnikaga bo'lgan barcha ishtiyoq bilan, ulardan foydalanishni esga olish kerak tibbiyotda robotlar u nafaqat atirgullar bilan sepilgan. Masalan, jarrohlikda bu katta xarajatlar bilan bog'liq.
Polshada joylashgan da Vinchi tizimidan foydalangan holda protsedura taxminan 15-30 ming turadi. PLN, va o'n protseduradan so'ng siz yangi vositalar to'plamini sotib olishingiz kerak. NHF ushbu uskunada bajarilgan operatsiyalar uchun taxminan 9 million PLN miqdoridagi xarajatlarni qoplamaydi.
Bundan tashqari, protsedura uchun zarur bo'lgan vaqtni ko'paytirishning kamchiliklari bor, ya'ni bemor uzoqroq vaqt davomida behushlik ostida qolishi va sun'iy qon aylanishiga ulanishi kerak (yurak jarrohligida).
