דוקטור רובוט - תחילתה של הרובוטיקה הרפואית

זה לא חייב להיות הרובוט המומחה השולט בזרועו של לוק סקייווקר שראינו במלחמת הכוכבים (1). מספיק שהמכונית תארח חברה ואולי לארח ילדים חולים בבית החולים (2) - כמו בפרויקט ALIZ-E במימון האיחוד האירופי.

כחלק מפרויקט זה, XNUMX רובוטים של נאושאושפזו עם ילדים עם סוכרת. הם מתוכנתים לתפקודים חברתיים גרידא, מצוידים במיומנויות דיבור וזיהוי פנים, כמו גם משימות דידקטיות שונות הקשורות למידע על סוכרת, מהלך, תסמינים ודרכי טיפול.

הזדהות כעמית לסובלים היא רעיון נהדר, אבל דיווחים מגיעים מכל עבר שרובוטים לוקחים עבודה רפואית אמיתית ברצינות. ביניהם, למשל, Veebot, שנוצר על ידי סטארט-אפ מקליפורניה. המשימה שלו היא לקחת דם לניתוח (3).

המכשיר מצויד במערכת "ראייה" אינפרא אדום ומכוון את המצלמה לווריד המתאים. ברגע שהוא מוצא אותו, הוא עוד בוחן אותו באולטרסאונד כדי לראות אם הוא מתאים לחלל המחט. אם הכל תקין, הוא תוקע מחט ולוקח דם.

כל ההליך לוקח בערך דקה. דיוק בחירת כלי הדם של Veebot הוא 83 אחוז. קטן? לאחות שעושה זאת ביד יש תוצאה דומה. בנוסף, Veebot צפוי לעלות על 90% עד למועד הניסויים הקליניים.

1. רובוט דוקטור ממלחמת הכוכבים

2. רובוט שמלווה ילדים בבית החולים

הם היו צריכים לעבוד בחלל.

רעיון בנייה רובוטים כירורגיים וכו ' בשנות ה-80 וה-90 בנתה נאס"א בארה"ב חדרי ניתוח חכמים שהיו אמורים לשמש כציוד עבור חלליות ובסיסי מסלול המשתתפים בתוכניות חקר החלל.

3. Veebot - רובוט לאיסוף וניתוח דם

למרות שהתוכניות נסגרו, החוקרים ב-Intuitive Surgical המשיכו לעבוד על ניתוחים רובוטיים, כאשר חברות פרטיות מממנות את מאמציהם. התוצאה הייתה דה וינצ'י, שהוצג לראשונה בסוף שנות ה-90 בקליפורניה.

אבל קודם כל הראשון בעולם רובוט כירורגי שאושרה ואושרה לשימוש בשנת 1994 על ידי מנהל המזון והתרופות האמריקאי הייתה המערכת הרובוטית AESOP.

תפקידו היה להחזיק ולייצב מצלמות במהלך ניתוחים זעיר פולשניים. הבא היה ZEUS, רובוט בעל שלוש זרועות וניתן לכיוון המשמש בניתוחים לפרוסקופיים (4), דומה מאוד לרובוט דה וינצ'י שיגיע מאוחר יותר.

בספטמבר 2001, בהיותו בניו יורק, הסיר ז'אק מרסקו את כיס המרה של חולה בן 68 במרפאה בשטרסבורג באמצעות מערכת הניתוח הרובוטית ZEUS.

כנראה היתרון החשוב ביותר של ZEUS, כמו כולם רובוט כירורגי, היה ביטול מוחלט של השפעת רעד הידיים, שממנה סובלים גם המנתחים המנוסים והטובים בעולם.

4. רובוט ותחנת בקרה ZEUS

הרובוט מדויק הודות לשימוש בפילטר מתאים המבטל רעידות בתדר של כ-6 הרץ, האופייני ללחיצת יד אנושית. דה וינצ'י (5) הנ"ל התפרסם בתחילת 1998 כאשר צוות צרפתי ביצע את ניתוח המעקף הכלילי הראשון בעולם.

כמה חודשים לאחר מכן, בוצע בהצלחה ניתוח מסתם מיטרלי, כלומר. ניתוח בתוך הלב. עבור הרפואה באותה תקופה, זה היה אירוע דומה לנחיתה של הגשושית Pathfinder על פני מאדים ב-1997.

ארבע זרועותיו של דה וינצ'י, המסתיימות במכשירים, נכנסות לגופו של המטופל דרך חתכים קטנים בעור. המכשיר נשלט על ידי מנתח היושב בקונסולה, מצויד במערכת ראייה טכנית, שבזכותה הוא צופה במקום המנותח בתלת מימד, ברזולוציית HD, בצבעים טבעיים ובהגדלה של פי 10.

טכניקה מתקדמת זו מאפשרת הסרה מלאה של רקמות חולות, במיוחד אלו המושפעות מתאי סרטן, כמו גם בדיקת מקומות שקשה להגיע אליהם, כמו האגן או בסיס הגולגולת.

רופאים אחרים יכולים לצפות בפעולותיו של דה וינצ'י אפילו במקומות במרחק אלפי קילומטרים. זה מאפשר לבצע פרוצדורות כירורגיות מורכבות תוך שימוש בידע של המומחים המוכרים ביותר, מבלי להכניס אותם לחדר הניתוח.

סוגי רובוטים רפואיים רובוטים כירורגיים - התכונה החשובה ביותר שלהם היא דיוק מוגבר והסיכון המופחת הנלווה לטעויות. עבודות שיקום - מקלות ותומכות בחייהם של אנשים עם ליקויים תפקודיים קבועים או זמניים (בתקופת ההחלמה), וכן של נכים וקשישים.  

הקבוצה הגדולה ביותר משמשת ל: אבחון ושיקום (בדרך כלל בפיקוח מטפל, ובאופן עצמאי של המטופל, בעיקר בטלשיקום), שינוי תנוחות ותרגילים במיטה (מיטות רובוטיות), שיפור ניידות (כסאות גלגלים רובוטיים לנכים ו שלדים חיצוניים) טיפול (רובוטים), סיוע אקדמי ועבודה (חללי עבודה רובוטים או חדרים רובוטיים), וטיפול בהפרעות קוגניטיביות מסוימות (רובוטים טיפוליים לילדים ולקשישים).

ביורובוטים הם קבוצה של רובוטים שנועדו לחקות בני אדם ובעלי חיים שבהם אנו משתמשים למטרות קוגניטיביות. דוגמה לכך היא רובוט חינוכי יפני המשמש את הרופאים לעתיד להתאמן בניתוח. רובוטים המחליפים עוזר בזמן ניתוח - היישום העיקרי שלהם נוגע ליכולת של המנתח לשלוט במיקום המצלמה הרובוטית, המספקת "תצוגה" טובה של האתרים המנותחים.

יש גם רובוט פולני

כתבה רובוטיקה רפואית בפולין הוקמה בשנת 2000 על ידי מדענים מהקרן לפיתוח ניתוחי לב של Zabrze, שפיתחו אב טיפוס של רובוטים ממשפחת RobinHeart (6). יש להם מבנה מפולח המאפשר לבחור את הציוד המתאים לפעולות שונות.

נוצרו הדגמים הבאים: RobinHeart 0, RobinHeart 1 - עם בסיס עצמאי ונשלט על ידי מחשב תעשייתי; RobinHeart 2 - מוצמד לשולחן הניתוחים, עם שני סוגרים עליהם ניתן להתקין מכשירי ניתוח או שביל צפייה במצלמה אנדוסקופית; RobinHeart mc2 ו-RobinHeart Vision משמשים לשליטה באנדוסקופ.

יוזם, רכז, יוצר הנחות, תכנון תפעול ופתרונות פרויקטים מכטרוניים רבים. רובוט כירורגי פולני רובינהרט היה רופא. זביגנייב נוואראט. יחד עם פרופ' ז"ל. זביגנייב רליגה היה הסנדק של כל העבודות שבוצעו על ידי מומחים מזבז'ה בהתייעצות עם מרכזים אקדמיים ומכוני מחקר.

קבוצת המעצבים, האלקטרוניקה, ה-IT והמכונאים שעבדו על RobinHeart היו בהתייעצות מתמדת עם הצוות הרפואי כדי לקבוע אילו תיקונים נדרשים לבצע בו.

"בינואר 2009, במרכז לרפואה ניסיונית של האוניברסיטה הרפואית של שלזיה בקטוביץ, בעת טיפול בבעלי חיים, הרובוט ביצע בקלות את כל המשימות שהוטלו עליו. נכון לעכשיו, מונפקים עבורו תעודות.

6. רובוט רפואי פולני RobinHeart

כשנמצא נותני חסות, זה ייכנס לייצור המוני", אמר זביגנייב נוואראט מהקרן לפיתוח ניתוחי לב בזבז'ה. לעיצוב הפולני יש הרבה מן המשותף עם דה וינצ'י האמריקאי - הוא מאפשר ליצור תמונה תלת מימדית באיכות HD, מבטל רעד בידיים, והמכשירים חודרים טלסקופית למטופל.

RobinHeart לא נשלט על ידי ג'ויסטיקים מיוחדים, כמו של דה וינצ'י, אלא על ידי כפתורים. פוליש ביד אחת מנתח רובוט מסוגל להפעיל עד שני כלים, אשר יתר על כן, ניתן להסיר בכל עת, למשל, להשתמש בהם באופן ידני.

לרוע המזל, עתידו של הרובוט הניתוחי הפולני הראשון נותר מאוד לא בטוח. עד כה, יש רק mc2 אחד שעדיין לא נותח חולה חי. גורם? אין מספיק משקיעים.

ד"ר נברט חיפש אותם שנים רבות, אך נדרשים כ-40 מיליון זלוטי להצגת רובוטים של RobinHeart בבתי חולים פולניים. בדצמבר אשתקד הוצג אב טיפוס של רובוט מעקב וידאו נייד קל משקל עבור מגוון רחב של יישומים קליניים: RobinHeart PortVisionAble.

הקמתו מומנה על ידי המרכז הארצי למחקר ופיתוח, כספי הקרן לפיתוח ניתוחי לב ונותני חסות רבים. השנה מתוכנן להוציא שלושה דגמים של המכשיר. אם ועדת האתיקה תסכים להשתמש בהם בניסוי קליני, הם ייבחנו בסביבת בית חולים.

לא רק ניתוח

בהתחלה הזכרנו רובוטים שעובדים עם ילדים בבית החולים ואוספים דם. הרפואה יכולה למצוא שימושים "חברתיים" יותר למכונות הללו.

דוגמא היא מרפאת תקשורת רובוטית Bandit, שנוצר באוניברסיטת דרום קליפורניה, נועד לתמוך בטיפול בילדים עם אוטיזם. זה נראה כמו צעצוע שנועד להקל על המגע עם החולים.

7. רובוט קלרה לבושה כאחות

יש שתי מצלמות ב"עיניים" שלו, ובזכות חיישני האינפרא אדום המותקנים, הרובוט, הנע על שני גלגלים, מסוגל לקבוע את מיקומו של הילד ולנקוט פעולות מתאימות.

כברירת מחדל, הוא מנסה להתקרב תחילה למטופל הקטן, אך כשהוא בורח, הוא עוצר ומחווה לו אל הגישה.

בדרך כלל, ילדים יתקרבו לרובוט ויצרו עמו קשר בשל יכולתו להביע רגשות באמצעות "הבעות פנים".

זה מאפשר לילדים להיות מעורבים במשחק, והנוכחות של הרובוט גם מקלה על אינטראקציות חברתיות כמו שיחה. מצלמות הרובוט מאפשרות גם תיעוד של התנהגות הילד, התומכות בטיפול הניתן על ידי הרופא.

עבודת שיקום מספקים דיוק וחזרה, הם מאפשרים לבצע תרגילים במטופלים עם פחות מעורבות של מטפלים, מה שיכול להפחית עלויות ולהגדיל את מספר האנשים העוברים טיפול (השלד החיצוני הנתמך נחשב לאחת הצורות המתקדמות ביותר של רובוט שיקום).

בנוסף, דיוק, בלתי מושג לאדם, מאפשר לצמצם את תקופת השיקום עקב יעילות רבה יותר. נוֹהָג רובוטי שיקום עם זאת, נדרשת השגחה של מטפלים כדי להבטיח בטיחות. מטופלים לרוב אינם מבחינים בכאב רב מדי במהלך פעילות גופנית, ומאמינים בטעות כי, למשל, מינון גבוה יותר של פעילות גופנית מוביל לתוצאות מהירות יותר.

ספק הטיפול המסורתי עשוי להבחין במהירות בתחושת כאב מוגזמת, וכך גם פעילות גופנית קלה מדי. כמו כן, יש צורך לספק אפשרות של הפסקת חירום של שיקום באמצעות רובוט, למשל, אם אלגוריתם הבקרה נכשל.

רובוט קלרה (7), נוצר על ידי USC Interaction Lab. אחות רובוטית. הוא נע לאורך מסלולים שנקבעו מראש, מזהה מכשולים. מטופלים מזוהים על ידי סריקת קודים המוצבים ליד המיטות. הרובוט מציג הנחיות מוקלטות מראש לתרגילי שיקום.

תקשורת למטרות אבחון עם המטופל מתבצעת באמצעות התשובות "כן" או "לא". הרובוט מיועד לאנשים לאחר פרוצדורות לב שצריכים לבצע תרגילי ספירומטריה עד 10 פעמים בשעה במשך מספר ימים. הוא נוצר גם בפולין. רובוט שיקום.

הוא פותח על ידי מיכל מיקולסקי, עובדת המחלקה לבקרה ורובוטיקה של האוניברסיטה הטכנולוגית של שלזיה בגליוויצה. אב הטיפוס היה שלד חיצוני - מכשיר שמולבש על ידו של המטופל, המסוגל לנתח ולשפר את תפקוד השרירים. עם זאת, זה יכול לשרת רק מטופל אחד ויהיה יקר מאוד.

מדענים החליטו ליצור רובוט נייח זול יותר שיוכל לסייע בשיקום של כל חלק בגוף. עם זאת, עם כל ההתלהבות מרובוטיקה, כדאי לזכור שהשימוש ב רובוטים ברפואה הוא זרוע לא רק בורדים. בניתוח, למשל, הדבר כרוך בעלויות משמעותיות.

ההליך באמצעות מערכת דה וינצ'י, הממוקמת בפולין, עולה כ-15-30 אלף. PLN, ולאחר עשרה הליכים אתה צריך לקנות סט חדש של כלים. NHF אינה מחזירה את עלויות הפעולות המבוצעות בציוד זה בסכום של כ-9 מיליון PLN.

יש לזה גם חיסרון של הגדלת הזמן הנדרש להליך, כלומר על המטופל להישאר בהרדמה זמן רב יותר ולהיות מחובר למחזור הדם המלאכותי (במקרה של ניתוח לב).