ربات دکتر - آغاز رباتیک پزشکی

لزومی ندارد که این ربات متخصص کنترل بازوی لوک اسکای واکر باشد که در جنگ ستارگان (1) دیدیم. کافی است ماشین شرکت کند و شاید کودکان بیمار را در بیمارستان سرگرم کند (2) - مانند پروژه ALIZ-E که توسط اتحادیه اروپا تأمین می شود.

به عنوان بخشی از این پروژه، XNUMX ربات های نائوکه با کودکان مبتلا به دیابت در بیمارستان بستری شدند. آنها برای عملکردهای صرفاً اجتماعی، مجهز به مهارت های گفتار و تشخیص چهره، و همچنین وظایف آموزشی مختلف مربوط به اطلاعات در مورد دیابت، دوره، علائم و روش های درمانی برنامه ریزی شده اند.

همدردی به عنوان هموطنان مبتلا ایده خوبی است، اما گزارش‌هایی از همه جا به گوش می‌رسد مبنی بر اینکه روبات‌ها به طور جدی کار پزشکی واقعی را انجام می‌دهند. در میان آنها، به عنوان مثال، Veebot، ایجاد شده توسط یک استارت آپ کالیفرنیا. وظیفه او گرفتن خون برای تجزیه و تحلیل است (3).

این دستگاه مجهز به سیستم "دید" مادون قرمز است و دوربین را به سمت ورید مربوطه نشانه می گیرد. هنگامی که آن را پیدا کرد، آن را با سونوگرافی بیشتر بررسی می کند تا ببیند آیا در حفره سوزن قرار می گیرد یا خیر. اگر همه چیز مرتب باشد، سوزن می زند و خون می گیرد.

کل روش حدود یک دقیقه طول می کشد. دقت انتخاب عروق خونی Veebot 83 درصد است. مقدار کمی؟ پرستاری که این کار را با دست انجام می دهد نتیجه مشابهی دارد. علاوه بر این، انتظار می رود که Veebot تا زمان آزمایشات بالینی از 90٪ فراتر رود.

1. روبات دکتر از جنگ ستارگان

2. روباتی که کودکان را در بیمارستان همراهی می کند

آنها باید در فضا کار می کردند.

ایده ساختن ربات های جراحی و غیره. در دهه‌های 80 و 90، ناسا ایالات متحده اتاق‌های عمل هوشمندی ساخت که قرار بود به عنوان تجهیزاتی برای فضاپیماها و پایگاه‌های مداری شرکت‌کننده در برنامه‌های اکتشاف فضایی استفاده شوند.

3. Veebot - رباتی برای جمع آوری و تجزیه و تحلیل خون

اگرچه این برنامه ها بسته شد، اما محققان در Intuitive Surgical به کار بر روی جراحی رباتیک ادامه دادند و شرکت های خصوصی بودجه تلاش های آنها را تامین کردند. نتیجه داوینچی بود که اولین بار در اواخر دهه 90 در کالیفرنیا معرفی شد.

اما اول در جهان ربات جراحی سیستم روباتیک AESOP برای استفاده در سال 1994 توسط سازمان غذا و داروی ایالات متحده تایید و تایید شد.

کار او نگه داشتن و تثبیت دوربین ها در طی جراحی های کم تهاجمی بود. بعدی ZEUS بود، یک ربات سه بازو و قابل هدایت که در جراحی لاپاراسکوپی مورد استفاده قرار می گیرد (4)، که بسیار شبیه به ربات داوینچی است که بعداً ساخته می شود.

در سپتامبر 2001، زمانی که ژاک مارسکو در نیویورک بود، کیسه صفرا یک بیمار 68 ساله را در کلینیک استراسبورگ با استفاده از سیستم جراحی رباتیک ZEUS خارج کرد.

احتمالاً مهم ترین مزیت ZEUS، مانند سایرین ربات جراحی، رفع کامل اثر لرزش دست بود که باتجربه ترین و بهترین جراحان دنیا هم از آن رنج می برند.

4. ربات ZEUS و ایستگاه کنترل

این ربات به لطف استفاده از یک فیلتر مناسب که لرزش های فرکانس حدود 6 هرتز را که برای دست دادن انسان معمولی است، از بین می برد، دقیق است. داوینچی فوق الذکر (5) در اوایل سال 1998 زمانی که یک تیم فرانسوی اولین عمل جراحی بای پس عروق کرونر را انجام داد به شهرت رسید.

چند ماه بعد، عمل جراحی دریچه میترال با موفقیت انجام شد. جراحی در داخل قلب برای پزشکی در آن زمان، این یک رویداد قابل مقایسه با فرود کاوشگر Pathfinder در سطح مریخ در سال 1997 بود.

چهار بازوی داوینچی که به ابزار ختم می شود از طریق برش های کوچک روی پوست وارد بدن بیمار می شود. این دستگاه توسط جراح نشسته در کنار کنسول مجهز به سیستم بینایی فنی کنترل می شود که به لطف آن محل عمل شده را به صورت سه بعدی، با وضوح HD، با رنگ های طبیعی و با بزرگنمایی 10 برابر مشاهده می کند.

این تکنیک پیشرفته امکان حذف کامل بافت‌های بیمار، به‌ویژه بافت‌هایی که تحت تأثیر سلول‌های سرطانی هستند، را می‌دهد و همچنین مکان‌های صعب العبور مانند لگن یا قاعده جمجمه را بازرسی می‌کند.

سایر پزشکان می توانند عملیات داوینچی را حتی در مکان های چند هزار کیلومتری مشاهده کنند. این اجازه می دهد تا روش های جراحی پیچیده با استفاده از دانش معتبرترین متخصصان بدون وارد کردن آنها به اتاق عمل انجام شود.

انواع ربات های پزشکی ربات های جراحی - مهمترین ویژگی آنها افزایش دقت و کاهش خطر خطا است. کارهای توانبخشی - تسهیل و حمایت از زندگی افراد دارای اختلالات عملکردی دائمی یا موقت (در طول دوره نقاهت)، و همچنین معلولان و سالمندان.  

بزرگترین گروه برای تشخیص و توانبخشی (معمولاً تحت نظارت یک درمانگر، و به طور مستقل توسط بیمار، عمدتاً در توانبخشی از راه دور)، تغییر وضعیت و تمرینات در تخت (تخت های رباتیک)، بهبود تحرک (ویلچر رباتیک برای معلولان و اسکلت‌های بیرونی) مراقبت (ربات‌ها)، کمک به مطالعه و کار (محل کار ربات یا اتاق‌های روباتیک)، و درمان برخی از اختلالات شناختی (ربات‌های درمانی برای کودکان و سالمندان).

ربات‌های زیستی گروهی از ربات‌ها هستند که برای تقلید از انسان‌ها و حیوانات طراحی شده‌اند که ما از آنها برای اهداف شناختی استفاده می‌کنیم. به عنوان مثال یک ربات آموزشی ژاپنی است که توسط پزشکان آینده برای آموزش جراحی استفاده می شود. روبات هایی که در حین عمل جایگزین دستیار می شوند - کاربرد اصلی آنها به توانایی جراح در کنترل موقعیت دوربین رباتیک مربوط می شود که "نمای" خوبی از مکان های عمل شده ارائه می دهد.

یک ربات لهستانی هم وجود دارد

داستان رباتیک پزشکی در لهستان در سال 2000 توسط دانشمندانی از بنیاد توسعه جراحی قلب در Zabrze که در حال توسعه نمونه اولیه ربات های خانواده RobinHeart هستند، راه اندازی شد (6). آنها ساختاری تقسیم بندی شده دارند که به شما امکان می دهد تجهیزات مناسب را برای عملیات های مختلف انتخاب کنید.

مدل های زیر ایجاد شد: RobinHeart 0، RobinHeart 1 - با پایه مستقل و کنترل شده توسط یک کامپیوتر صنعتی. RobinHeart 2 - متصل به میز عمل، با دو براکت که می توانید ابزار جراحی یا یک مسیر مشاهده با دوربین آندوسکوپی را روی آن نصب کنید. RobinHeart mc2 و RobinHeart Vision برای کنترل آندوسکوپ استفاده می شوند.

آغازگر، هماهنگ کننده، خالق مفروضات، برنامه ریزی عملیات و بسیاری از راه حل های پروژه مکاترونیک. ربات جراحی لهستانی رابینهارت پزشک بود. زبیگنیو ناورات. به اتفاق مرحوم پروفسور Zbigniew Religa پدرخوانده تمام کارهایی بود که توسط متخصصان زبرزه با مشورت مراکز دانشگاهی و موسسات تحقیقاتی انجام شد.

گروهی از طراحان، الکترونیک، فناوری اطلاعات و مکانیک‌هایی که روی RobinHeart کار می‌کردند، در حال رایزنی دائمی با تیم پزشکی بودند تا مشخص کنند که چه اصلاحاتی باید روی آن انجام شود.

در ژانویه 2009، در مرکز پزشکی تجربی دانشگاه پزشکی سیلزیا در کاتوویتس، ربات هنگام معالجه حیوانات، تمام وظایف محوله را به راحتی انجام داد. در حال حاضر گواهی هایی برای آن صادر می شود.

6. روبات پزشکی لهستانی RobinHeart

زبیگنیو ناورات از بنیاد توسعه جراحی قلب در زبرزه گفت: زمانی که ما حامیان مالی پیدا کنیم، به تولید انبوه خواهد رفت. طراحی لهستانی شباهت های زیادی با داوینچی آمریکایی دارد - به شما امکان می دهد یک تصویر سه بعدی با کیفیت HD ایجاد کنید، لرزش دست را از بین می برد و ابزارها به صورت تلسکوپی به بیمار نفوذ می کنند.

RobinHeart توسط جوی استیک های خاص مانند داوینچی کنترل نمی شود، بلکه توسط دکمه ها کنترل می شود. پولیش یک دست ربات جراح قادر به استفاده از دو ابزار است، که علاوه بر این، می توان آنها را در هر زمان حذف کرد، به عنوان مثال، استفاده از آنها به صورت دستی.

متأسفانه، آینده اولین ربات جراحی لهستانی بسیار نامشخص است. تاکنون تنها یک mc2 وجود دارد که هنوز یک بیمار زنده را عمل نکرده است. علت؟ سرمایه گذار کافی نیست.

دکتر ناورات سال هاست که به دنبال آنها بوده است، اما برای معرفی روبات های RobinHeart در بیمارستان های لهستان، حدود 40 میلیون PLN نیاز است. دسامبر گذشته، نمونه اولیه یک ربات ردیاب ویدئویی سبک وزن و قابل حمل برای طیف وسیعی از کاربردهای بالینی رونمایی شد: RobinHeart PortVisionAble.

هزینه ساخت آن توسط مرکز ملی تحقیق و توسعه، بودجه صندوق توسعه جراحی قلب و بسیاری از حامیان مالی تامین شد. امسال قرار است سه مدل از این دستگاه عرضه شود. اگر کمیته اخلاق با استفاده از آنها در یک آزمایش بالینی موافقت کند، آنها در محیط بیمارستان آزمایش خواهند شد.

نه فقط جراحی

در ابتدا به روبات هایی اشاره کردیم که در بیمارستان با کودکان کار می کنند و خون جمع آوری می کنند. ممکن است پزشکی کاربردهای "اجتماعی" بیشتری برای این ماشین ها پیدا کند.

یک مثال است ربات گفتار درمانگر Bandit که در دانشگاه کالیفرنیای جنوبی ایجاد شده است، برای حمایت از درمان کودکان مبتلا به اوتیسم طراحی شده است. به نظر می رسد یک اسباب بازی است که برای تسهیل تماس با بیمار طراحی شده است.

7. روبات کلارا با لباس پرستار

دو دوربین در "چشم" آن وجود دارد و به لطف سنسورهای مادون قرمز نصب شده، ربات که روی دو چرخ حرکت می کند، می تواند موقعیت کودک را تعیین کند و اقدامات مناسب را انجام دهد.

به طور پیش فرض، او سعی می کند ابتدا به بیمار کوچک نزدیک شود، اما وقتی فرار می کند، می ایستد و به او اشاره می کند تا نزدیک شود.

به طور معمول، کودکان به دلیل توانایی آن در بیان احساسات با "حالات چهره" به ربات نزدیک می شوند و با آن پیوند برقرار می کنند.

این به کودکان اجازه می دهد تا در بازی شرکت کنند و حضور ربات نیز تعاملات اجتماعی مانند گفتگو را تسهیل می کند. دوربین‌های ربات نیز رفتار کودک را ضبط می‌کنند و از درمان تحت رهبری پزشک پشتیبانی می‌کنند.

کار توانبخشی با ارائه دقت و تکرارپذیری، امکان انجام تمرینات بر روی بیماران با مشارکت کمتر درمانگران را فراهم می‌کنند که می‌تواند هزینه‌ها را کاهش داده و تعداد افرادی که تحت درمان قرار می‌گیرند را افزایش دهد (اسکلت بیرونی پشتیبانی شده یکی از پیشرفته‌ترین اشکال ربات توانبخشی در نظر گرفته می‌شود).

علاوه بر این، دقت، دست نیافتنی برای فرد، کاهش زمان توانبخشی را به دلیل کارایی بیشتر ممکن می سازد. استفاده ربات های توانبخشی با این حال، نظارت توسط درمانگران برای اطمینان از ایمنی مورد نیاز است. بیماران اغلب در حین ورزش متوجه درد زیادی نمی شوند و به اشتباه تصور می کنند که برای مثال، دوز بالاتر ورزش منجر به نتایج سریعتر می شود.

احساس درد بیش از حد به احتمال زیاد توسط ارائه دهنده درمان سنتی به سرعت متوجه می شود، همانطور که ورزش بیش از حد سبک است. همچنین باید امکان قطع اضطراری توانبخشی را با استفاده از ربات فراهم کرد، به عنوان مثال، در صورت شکست الگوریتم کنترل.

روبات کلارا (7)، ایجاد شده توسط USC Interaction Lab. ربات پرستار. در مسیرهای از پیش تعیین شده حرکت می کند و موانع را شناسایی می کند. بیماران با اسکن کدهای قرار داده شده در کنار تخت ها شناسایی می شوند. ربات دستورالعمل های از پیش ضبط شده تمرینات توانبخشی را نمایش می دهد.

ارتباط برای اهداف تشخیصی با بیمار از طریق پاسخ "بله" یا "خیر" صورت می گیرد. این ربات برای افرادی در نظر گرفته شده است که پس از انجام عمل های قلبی انجام می دهند و نیاز به انجام تمرینات اسپیرومتری تا 10 بار در ساعت به مدت چند روز دارند. همچنین در لهستان ایجاد شد. ربات توانبخشی.

این توسط میکال میکولسکی، کارمند بخش کنترل و رباتیک دانشگاه صنعتی سیلسی در گلیویس توسعه داده شده است. نمونه اولیه یک اسکلت بیرونی بود - دستگاهی که روی دست بیمار پوشیده می شد و قادر به تجزیه و تحلیل و بهبود عملکرد عضلات بود. با این حال، تنها می تواند به یک بیمار خدمات رسانی کند و بسیار گران تمام می شود.

دانشمندان تصمیم گرفتند ربات ثابت ارزان تری بسازند که می تواند در توانبخشی هر قسمت از بدن کمک کند. با این حال، با تمام اشتیاق به روباتیک، لازم به یادآوری است که استفاده از ربات ها در پزشکی نه تنها با گل رز پر شده است. به عنوان مثال در جراحی این امر با هزینه های قابل توجهی همراه است.

روش با استفاده از سیستم داوینچی، واقع در لهستان، حدود 15-30 هزار هزینه دارد. PLN، و پس از ده روش باید مجموعه جدیدی از ابزارها را خریداری کنید. NHF هزینه های عملیات انجام شده روی این تجهیزات را به مبلغ تقریبی 9 میلیون PLN بازپرداخت نمی کند.

همچنین مضرات آن افزایش زمان لازم برای عمل است، به این معنی که بیمار باید مدت بیشتری تحت بیهوشی بماند و به گردش خون مصنوعی (در مورد جراحی قلب) متصل شود.