Doctor Robot - tıbbi robotiğin başlangıcı
Star Wars'ta (1) gördüğümüz Luke Skywalker'ın kolunu kontrol eden uzman robot olmak zorunda değil. Avrupa Birliği tarafından finanse edilen ALIZ-E projesinde olduğu gibi, arabanın hastanede (2) hasta çocuklara eşlik etmesi ve belki de eğlendirmesi yeterlidir.
Bu proje kapsamında XNUMX Nao robotlarıdiyabetli çocuklarla hastaneye kaldırılanlar. Tamamen sosyal işlevler için programlanmışlar, konuşma ve yüz tanıma becerileri ve ayrıca diyabet, seyri, semptomları ve tedavi yöntemleri hakkında bilgi ile ilgili çeşitli didaktik görevler ile donatılmışlardır.
Acı çeken insanlar olarak empati kurmak harika bir fikir, ancak her yerden robotların ciddi bir şekilde gerçek tıbbi işleri üstlendiğine dair raporlar geliyor. Bunların arasında, örneğin, Kaliforniya'daki bir girişim tarafından oluşturulan Veebot. Görevi analiz için kan almaktır (3).
Cihaz, bir kızılötesi "görüş" sistemi ile donatılmıştır ve kamerayı ilgili damara yönlendirir. Bulduktan sonra, iğne boşluğuna sığıp sığmadığını görmek için bir ultrasonla inceler. Her şey yolundaysa iğne batırır ve kan alır.
Tüm prosedür yaklaşık bir dakika sürer. Veebot'un kan damarı seçim doğruluğu yüzde 83'tür. Küçük? Bunu elle yapan bir hemşire de benzer bir sonuca sahiptir. Ek olarak, Veebot'un klinik denemeler sırasında %90'ı geçmesi bekleniyor.
1. Star Wars'tan Robot Doktor
2. Hastanede çocuklara eşlik eden robot
Uzayda çalışmak zorundaydılar.
bina fikri cerrahi robotlar vesaire. 80'lerde ve 90'larda ABD NASA, uzay araştırma programlarına katılan uzay araçları ve yörünge üsleri için ekipman olarak kullanılacak akıllı ameliyathaneler inşa etti.
3. Veebot - kan toplamak ve analiz etmek için bir robot
Programlar kapanmış olsa da, Intuitive Surgical'daki araştırmacılar, çabalarını finanse eden özel şirketlerle robotik cerrahi üzerinde çalışmaya devam ettiler. Sonuç, ilk olarak 90'ların sonunda Kaliforniya'da tanıtılan da Vinci oldu.
Ama önce dünyanın ilk cerrahi robot ABD Gıda ve İlaç İdaresi tarafından 1994 yılında onaylanan ve kullanımı onaylanan AESOP robotik sistemiydi.
Görevi, minimal invaziv ameliyatlar sırasında kameraları tutmak ve sabitlemekti. Sırada, daha sonra gelecek olan da Vinci robotuna çok benzeyen, laparoskopik cerrahide kullanılan (4) üç kollu, yönlendirilebilir bir robot olan ZEUS vardı.
Eylül 2001'de Jacques Maresco, New York'tayken, ZEUS robotik cerrahi sistemini kullanarak Strasbourg kliniğinde 68 yaşındaki bir hastanın safra kesesini aldı.
Muhtemelen herkes gibi ZEUS'un en önemli avantajı cerrahi robot, dünyanın en deneyimli ve en iyi cerrahlarının bile muzdarip olduğu el titremesi etkisinin tamamen ortadan kaldırılmasıydı.
4. ZEUS robotu ve kontrol istasyonu
Robot, bir insan tokalaşması için tipik olan yaklaşık 6 Hz'lik bir frekanstaki titreşimleri ortadan kaldıran uygun bir filtrenin kullanılması sayesinde hassastır. Adı geçen da Vinci (5), 1998'in başlarında bir Fransız ekibinin dünyanın ilk tek koroner baypas ameliyatını gerçekleştirmesiyle ünlendi.
Birkaç ay sonra mitral kapak ameliyatı başarıyla gerçekleştirildi, yani. kalp içinde ameliyat. O zamanlar tıp için bu, Pathfinder sondasının 1997'de Mars yüzeyine inişiyle karşılaştırılabilir bir olaydı.
Da Vinci'nin aletlerle biten dört kolu, ciltteki küçük kesiklerden hastanın vücuduna giriyor. Cihaz, ameliyat bölgesini üç boyutlu, HD çözünürlükte, doğal renklerde ve 10x büyütme ile görüntülediği teknik görüş sistemi ile donatılmış konsolda oturan bir cerrah tarafından kontrol edilmektedir.
Bu gelişmiş teknik, hastalıklı dokuların, özellikle kanser hücrelerinden etkilenenlerin tamamen çıkarılmasına ve aynı zamanda pelvis veya kafatasının tabanı gibi ulaşılması zor yerlerin incelenmesine olanak tanır.
Diğer doktorlar da Vinci'nin ameliyatlarını binlerce kilometre ötedeki yerlerden bile gözlemleyebiliyor. Bu, karmaşık cerrahi prosedürlerin en saygın uzmanların bilgisi kullanılarak, onları ameliyathaneye getirmeden gerçekleştirilmesine olanak tanır.
Tıbbi robot türleri Cerrahi robotlar - en önemli özellikleri, artan doğruluk ve buna bağlı olarak azaltılmış hata riskidir. Rehabilitasyon çalışmaları - kalıcı veya geçici fonksiyonel bozuklukları olan (iyileşme döneminde) kişilerin yanı sıra engelliler ve yaşlıların yaşamını kolaylaştırır ve destekler.
En büyük grup şunlar için kullanılır: teşhis ve rehabilitasyon (genellikle bir terapistin gözetimi altında ve hasta tarafından bağımsız olarak, esas olarak telerehabilitasyonda), yatakta pozisyon ve egzersizlerin değiştirilmesi (robotik yataklar), hareketliliğin iyileştirilmesi (engelliler için robotik tekerlekli sandalyeler ve dış iskeletler), hemşirelik (robotlar), öğrenme ve çalışma yardımı (robotize işyerleri veya robotik odalar) ve belirli bilişsel bozuklukların tedavisi (çocuklar ve yaşlılar için terapötik robotlar).
Biorobotlar, bilişsel amaçlar için kullandığımız insanları ve hayvanları taklit etmek için tasarlanmış bir robot grubudur. Bir örnek, geleceğin doktorları tarafından ameliyat eğitimi vermek için kullanılan bir Japon eğitim robotudur. Bir ameliyat sırasında asistanın yerini alan robotlar - bunların ana uygulaması, cerrahın, ameliyat edilen bölgelerin iyi bir "görüşünü" sağlayan robotik kameranın konumunu kontrol etme yeteneği ile ilgilidir.
Polonyalı bir robot da var
Öykü tıbbi robotik Polonya'da 2000 yılında, RobinHeart robot ailesinin bir prototipini geliştiren Zabrze Kardiyak Cerrahi Geliştirme Vakfı'ndan bilim adamları tarafından başlatıldı (6). Çeşitli operasyonlar için doğru ekipmanı seçmenizi sağlayan segmentli bir yapıya sahiptirler.
Aşağıdaki modeller oluşturuldu: RobinHeart 0, RobinHeart 1 - bağımsız bir tabana sahip ve endüstriyel bir bilgisayar tarafından kontrol ediliyor; RobinHeart 2 - üzerine cerrahi aletleri takabileceğiniz iki braket veya endoskopik kameralı bir görüntüleme yolu ile ameliyat masasına takılı; Endoskopu kontrol etmek için RobinHeart mc2 ve RobinHeart Vision kullanılır.
Başlatıcı, koordinatör, varsayımların yaratıcısı, operasyon planlaması ve birçok mekatronik proje çözümü. Polonyalı cerrahi robot Robinhart bir doktordu. Zbigniew Nawrat. Birlikte rahmetli Prof. Zbigniew Religa, akademik merkezler ve araştırma enstitüleri ile istişare halinde Zabrze'den uzmanlar tarafından yürütülen tüm çalışmaların vaftiz babasıydı.
RobinHeart üzerinde çalışan tasarımcılar, elektronik, BT ve mekanikçiler grubu, hangi düzeltmelerin yapılması gerektiğini belirlemek için tıbbi ekiple sürekli istişare halindeydi.
“Ocak 2009'da, Katowice'deki Silezya Tıp Üniversitesi Deneysel Tıp Merkezi'nde, robot hayvanları tedavi ederken kendisine verilen tüm görevleri kolayca yerine getirdi. Şu anda, bunun için sertifikalar düzenleniyor.
6. Polonyalı tıbbi robot RobinHeart
Sponsorlar bulduğumuzda seri üretime geçecek" dedi. Polonya tasarımının Amerikan da Vinci ile pek çok ortak noktası vardır - HD kalitesinde bir 3D görüntü oluşturmanıza olanak tanır, el titremesini ortadan kaldırır ve aletler hastaya teleskopik olarak girer.
RobinHeart, da Vinci'ninki gibi özel oyun çubuklarıyla değil, düğmelerle kontrol edilir. Tek el cilası robot cerrah ayrıca, örneğin manuel olarak kullanmak için istenildiği zaman çıkarılabilen iki alete kadar kullanılabilir.
Ne yazık ki, ilk Polonyalı cerrahi robotun geleceği çok belirsiz. Şimdiye kadar, henüz yaşayan bir hastayı ameliyat etmeyen sadece bir mc2 var. Neden? Yeterli yatırımcı yok.
Dr. Navrat uzun yıllardır onları arıyor, ancak RobinHeart robotlarının Polonya hastanelerinde tanıtılması için yaklaşık 40 milyon zł gerekiyor. Geçen yılın Aralık ayında, çok çeşitli klinik uygulamalar için hafif, taşınabilir bir video izleme robotunun bir prototipi sunuldu: RobinHeart PortVisionAble.
İnşaatı Ulusal Araştırma ve Geliştirme Merkezi, Kalp Cerrahisini Geliştirme Fonu ve birçok sponsor tarafından finanse edildi. Bu yıl cihazın üç modelini piyasaya sürmesi planlanıyor. Etik Kurul klinik deneyde kullanmayı kabul ederse hastane ortamında test edilir.
Sadece ameliyat değil
Başta hastanede çocuklarla çalışan ve kan toplayan robotlardan bahsetmiştik. Tıp, bu makineler için daha "sosyal" kullanımlar bulabilir.
Bir örnek konuşma terapisti robotu Güney Kaliforniya Üniversitesi'nde oluşturulan Bandit, otizmli çocuklar için terapiyi desteklemek üzere tasarlanmıştır. Hastalarla teması kolaylaştırmak için tasarlanmış bir oyuncağa benziyor.
7. Hemşire kılığında robot Clara
"Gözlerinde" iki kamera var ve kurulu kızılötesi sensörler sayesinde iki tekerlek üzerinde hareket eden robot, çocuğun konumunu belirleyip uygun önlemleri alabiliyor.
Varsayılan olarak, önce küçük hastaya yaklaşmaya çalışır, ancak kaçtığında durur ve ona yaklaşmasını işaret eder.
Tipik olarak çocuklar, duyguları “yüz ifadeleri” ile ifade etme yeteneği nedeniyle robota yaklaşacak ve onunla bir bağ kuracaktır.
Bu, çocukların oyuna dahil olmalarını sağlar ve robotun varlığı, konuşma gibi sosyal etkileşimleri de kolaylaştırır. Robotun kameraları aynı zamanda çocuğun davranışlarının kaydedilmesine de olanak tanıyarak doktor tarafından sağlanan terapiyi destekliyor.
Rehabilitasyon çalışması doğruluk ve tekrarlanabilirlik sağlayarak, terapistlerin daha az katılımıyla hastalarda egzersizlerin yapılmasına izin verir, bu da maliyetleri azaltabilir ve tedavi gören insan sayısını artırabilir (desteklenen dış iskelet, rehabilitasyon robotunun en gelişmiş biçimlerinden biri olarak kabul edilir).
Ek olarak, bir kişi için ulaşılamaz olan doğruluk, daha fazla verimlilik nedeniyle rehabilitasyon süresini kısaltmayı mümkün kılar. kullanım rehabilitasyon robotları ancak, güvenliği sağlamak için terapistlerin gözetimi gereklidir. Hastalar genellikle egzersiz sırasında çok fazla ağrı hissetmezler, örneğin daha yüksek dozda egzersizin daha hızlı sonuçlara yol açtığı yanılgısına düşerler.
Aşırı ağrı hissi, tıpkı çok hafif egzersiz gibi, geleneksel terapi sağlayıcısı tarafından hızlı bir şekilde fark edilebilir. Ayrıca, örneğin kontrol algoritmasının başarısız olması durumunda, bir robot kullanılarak rehabilitasyonun acil olarak kesilmesi olasılığının sağlanması da gereklidir.
USC Interaction Lab tarafından yaratılan Robot Clara (7). robot hemşire. Engelleri tespit ederek önceden belirlenmiş rotalar boyunca hareket eder. Hastalar, yatakların yanına yerleştirilen tarama kodlarıyla tanınır. Robot, rehabilitasyon egzersizleri için önceden kaydedilmiş talimatları görüntüler.
Hasta ile teşhis amaçlı iletişim, "evet" veya "hayır" yanıtları ile gerçekleşir. Robot, kardiyak prosedürlerden sonra birkaç gün boyunca saatte 10 defaya kadar spirometri egzersizleri yapması gereken kişiler için tasarlanmıştır. Polonya'da da oluşturuldu. rehabilitasyon robotu.
Gliwice'deki Silezya Teknoloji Üniversitesi Kontrol ve Robotik Departmanı çalışanı Michal Mikulski tarafından geliştirilmiştir. Prototip bir dış iskeletti - hastanın eline takılan, kas fonksiyonunu analiz edebilen ve iyileştirebilen bir cihaz. Ancak sadece bir hastaya hizmet edebilir ve çok pahalıya mal olabilir.
Bilim adamları, vücudun herhangi bir bölümünün rehabilitasyonuna yardımcı olabilecek daha ucuz bir sabit robot yaratmaya karar verdiler. Bununla birlikte, robot bilimine duyulan tüm coşkuyla birlikte, tıptaki robotlar sadece güllerle dolu değil. Örneğin cerrahide bu, önemli maliyetlerle ilişkilidir.
Polonya'da bulunan da Vinci sistemini kullanan prosedürün maliyeti yaklaşık 15-30 bin. PLN ve on prosedürden sonra yeni bir araç seti satın almanız gerekir. NHF, bu ekipman üzerinde gerçekleştirilen işlemlerin maliyetlerini yaklaşık 9 milyon PLN tutarında geri ödemez.
Ayrıca işlem için gereken süreyi artırma dezavantajı da vardır, bu da hastanın daha uzun süre anestezi altında kalması ve (kalp ameliyatı durumunda) yapay dolaşıma bağlı olması gerektiği anlamına gelir.
