Dokter Robot - die begin van mediese robotika
Dit hoef nie die spesialisrobot te wees wat Luke Skywalker se arm beheer wat ons in Star Wars (1) gesien het nie. Dit is genoeg vir die kar om geselskap te hou en dalk siek kinders in die hospitaal te onthaal (2) – soos in die ALIZ-E-projek wat deur die Europese Unie gefinansier word.
As deel van hierdie projek, XNUMX Nao robotswat in die hospitaal opgeneem is met kinders met diabetes. Hulle is geprogrammeer vir suiwer sosiale funksies, toegerus met spraak- en gesigsherkenningsvaardighede, asook verskeie didaktiese take wat verband hou met inligting oor diabetes, die verloop daarvan, simptome en behandelingsmetodes.
Empatie as mede-lyers is 'n goeie idee, maar van oral kom berigte in dat robotte werklik mediese werk opneem. Onder hulle, byvoorbeeld, Veebot, geskep deur 'n Kaliforniese begin. Sy taak is om bloed te neem vir ontleding (3).
Die toestel is toegerus met 'n infrarooi "visie"-stelsel en rig die kamera op die ooreenstemmende aar. Sodra hy dit kry, ondersoek hy dit verder met 'n ultraklank om te sien of dit in die naaldholte pas. As alles in orde is, steek hy 'n naald en neem bloed.
Die hele prosedure duur ongeveer 'n minuut. Veebot se bloedvatseleksie akkuraatheid is 83 persent. Klein? 'n Verpleegster wat dit met die hand doen, het 'n soortgelyke resultaat. Daarbenewens word verwag dat Veebot 90% sal oorskry teen die tyd van kliniese proewe.
1. Robot Doctor van Star Wars
2. 'n Robot wat kinders in die hospitaal vergesel
Hulle moes in die ruimte werk.
bou idee chirurgiese robotte ens. In die 80's en 90's het Amerikaanse NASA intelligente operasiekamers gebou wat gebruik sou word as toerusting vir ruimtetuie en orbitale basisse wat aan ruimteverkenningsprogramme deelneem.
3. Veebot - 'n robot vir die versameling en ontleding van bloed
Alhoewel die programme gesluit het, het navorsers by Intuitive Surgical voortgegaan om aan robotiese chirurgie te werk, met private maatskappye wat hul pogings finansier. Die resultaat was da Vinci, wat die eerste keer in die laat 90's in Kalifornië bekendgestel is.
Maar eers die wêreld se eerste chirurgiese robot goedgekeur en goedgekeur vir gebruik in 1994 deur die Amerikaanse Food and Drug Administration was die AESOP robot stelsel.
Sy werk was om kameras te hou en te stabiliseer tydens minimaal indringende operasies. Volgende was ZEUS, 'n drie-arm, stuurbare robot wat in laparoskopiese chirurgie gebruik word (4), baie soortgelyk aan die da Vinci-robot wat later sou kom.
In September 2001, terwyl hy in New York was, het Jacques Maresco die galblaas van 'n 68-jarige pasiënt in 'n Straatsburg-kliniek verwyder deur die ZEUS-robotchirurgiese stelsel te gebruik.
Seker die belangrikste voordeel van ZEUS, soos almal anders chirurgiese robot, was die volledige uitskakeling van die effek van handbewing, waaraan selfs die mees ervare en beste chirurge in die wêreld ly.
4. ZEUS-robot en beheerstasie
Die robot is akkuraat danksy die gebruik van 'n toepaslike filter wat vibrasies uitskakel teen 'n frekwensie van ongeveer 6 Hz, tipies vir 'n menslike handdruk. Die genoemde da Vinci (5) het vroeg in 1998 bekendheid verwerf toe ’n Franse span die wêreld se eerste enkele koronêre omleidingsoperasie uitgevoer het.
'n Paar maande later is mitralisklepchirurgie suksesvol uitgevoer, m.a.w. operasie in die hart. Vir medisyne op daardie tydstip was dit 'n gebeurtenis wat vergelykbaar was met die landing van die Pathfinder-sonde op die oppervlak van Mars in 1997.
Da Vinci se vier arms, wat eindig in instrumente, gaan die pasiënt se liggaam binne deur klein insnydings in die vel. Die toestel word beheer deur 'n chirurg wat by die konsole sit, toegerus met 'n tegniese visiestelsel, waardeur hy die geopereerde terrein in drie dimensies, in HD-resolusie, in natuurlike kleure en met 'n 10x-vergroting bekyk.
Hierdie gevorderde tegniek laat die volledige verwydering van siek weefsel toe, veral dié wat deur kankerselle geraak word, asook die inspeksie van moeilik bereikbare plekke, soos die pelvis of basis van die skedel.
Ander dokters kan da Vinci se operasies selfs op plekke duisende kilometers ver waarneem. Dit laat toe om komplekse chirurgiese prosedures uit te voer met behulp van die kennis van die mees gerespekteerde spesialiste, sonder om hulle in die operasiesaal in te bring.
Tipes mediese robotte Chirurgiese robotte - hul belangrikste kenmerk is verhoogde akkuraatheid en die gepaardgaande verminderde risiko van foute. Rehabilitasiewerk - fasiliteer en ondersteun die lewe van mense met permanente of tydelike funksionele gestremdhede (gedurende die herstelperiode), sowel as gestremdes en bejaardes.
Die grootste groep word gebruik vir: diagnose en rehabilitasie (gewoonlik onder toesig van 'n terapeut, en onafhanklik deur die pasiënt, hoofsaaklik in telerehabilitasie), verandering van posisies en oefeninge in die bed (robotbeddens), verbetering van mobiliteit (robotrolstoele vir gestremdes en eksoskelette) sorg (robotte), akademiese en werksbystand (robotwerkruimtes of robotkamers), en terapie vir sekere kognitiewe versteurings (terapeutiese robotte vir kinders en bejaardes).
Biorobotte is 'n groep robotte wat ontwerp is om mense en diere na te boots wat ons vir kognitiewe doeleindes gebruik. 'n Voorbeeld is 'n Japannese opvoedkundige robot wat deur toekomstige dokters gebruik word om in chirurgie op te lei. Robotte wat die assistent tydens die operasie vervang - hul hooftoepassing handel oor die vermoë van die chirurg om die posisie van die robotkamera te beheer, wat 'n goeie "uitsig" van die geopereerde terreine bied.
Daar is ook 'n Poolse robot
Story mediese robotika in Pole is in 2000 begin deur wetenskaplikes van die Zabrze Cardiac Surgery Development Foundation, wat besig was om 'n prototipe van die RobinHeart-familie van robotte te ontwikkel (6). Hulle het 'n gesegmenteerde struktuur wat jou toelaat om die regte toerusting vir verskeie bedrywighede te kies.
Die volgende modelle is geskep: RobinHeart 0, RobinHeart 1 - met 'n onafhanklike basis en beheer deur 'n industriële rekenaar; RobinHeart 2 - vas aan die operasietafel, met twee hakies waarop jy chirurgiese instrumente of 'n kykpad met 'n endoskopiese kamera kan installeer; RobinHeart mc2 en RobinHeart Vision word gebruik om die endoskoop te beheer.
Inisieerder, koördineerder, skepper van aannames, operasionele beplanning en baie megatroniese projekoplossings. Poolse chirurgiese robot Robinhart was 'n dokter. Zbigniew Nawrat. Saam met wyle prof. Zbigniew Religa was die peetvader van alle werke wat deur spesialiste van Zabrze uitgevoer is in oorleg met akademiese sentrums en navorsingsinstellings.
Die groep ontwerpers, elektronika, IT en meganika wat aan RobinHeart gewerk het, was voortdurend in oorleg met die mediese span om te bepaal watter regstellings daaraan gemaak moes word.
“In Januarie 2009, by die Sentrum vir Eksperimentele Geneeskunde van die Mediese Universiteit van Silesië in Katowice, wanneer diere behandel is, het die robot maklik al die take verrig wat aan hom opgedra is. Tans word sertifikate daarvoor uitgereik.
6. Poolse mediese robot RobinHeart
Wanneer ons borge kry, sal dit in reeksproduksie gaan,” het Zbigniew Nawrat van die Stigting vir die Ontwikkeling van Hartchirurgie in Zabrze gesê. Die Poolse ontwerp het baie in gemeen met die Amerikaanse da Vinci - dit laat jou toe om 'n 3D-beeld in HD-gehalte te skep, skakel handbewing uit en die instrumente dring teleskopies deur die pasiënt.
RobinHeart word nie deur spesiale joysticks, soos da Vinci's, beheer nie, maar deur knoppies. Een hand politoer robot chirurg kan tot twee gereedskap gebruik, wat boonop te eniger tyd verwyder kan word, byvoorbeeld om dit met die hand te gebruik.
Ongelukkig bly die toekoms van die eerste Poolse chirurgiese robot baie onseker. Tot dusver is daar net een mc2 wat nog nie 'n lewende pasiënt geopereer het nie. Oorsaak? Daar is nie genoeg beleggers nie.
Dr Navrat soek al baie jare na hulle, maar die bekendstelling van RobinHeart-robotte in Poolse hospitale vereis ongeveer 40 miljoen zł. In Desember verlede jaar is 'n prototipe van 'n liggewig draagbare video-spoorsnyerrobot vir 'n wye reeks kliniese toepassings aangebied: RobinHeart PortVisionAble.
Die konstruksie daarvan is gefinansier deur die Nasionale Sentrum vir Navorsing en Ontwikkeling, fondse van die Fonds vir die Ontwikkeling van Kardiale Chirurgie en baie borge. Daar word beplan om vanjaar drie modelle van die toestel vry te stel. As die Etiekkomitee instem om dit in 'n kliniese eksperiment te gebruik, sal hulle in 'n hospitaalomgewing getoets word.
Nie net chirurgie nie
In die begin het ons genoem van robotte wat met kinders in die hospitaal werk en bloed versamel. Medisyne kan meer "sosiale" gebruike vir hierdie masjiene vind.
'N Voorbeeld is robot spraakterapeut Bandit, wat by die Universiteit van Suid-Kalifornië geskep is, is ontwerp om terapie vir kinders met outisme te ondersteun. Dit lyk soos 'n speelding wat ontwerp is om kontak met die siekes te vergemaklik.
7. Robot Clara het soos 'n verpleegster aangetrek
Daar is twee kameras in sy "oë", en danksy die geïnstalleerde infrarooi sensors kan die robot, wat op twee wiele beweeg, die posisie van die kind bepaal en toepaslike aksies neem.
By verstek probeer hy eers die pasiëntjie nader, maar wanneer hy weghardloop, stop hy en beduie hom na die nadering.
Tipies sal kinders die robot nader en 'n band daarmee vorm as gevolg van sy vermoë om emosies met "gesigsuitdrukkings" uit te druk.
Dit laat kinders toe om by die speletjie betrokke te raak, en die teenwoordigheid van die robot fasiliteer ook sosiale interaksies soos gesprekvoering. Die robot se kameras laat ook die kind se gedrag vas, wat die terapie wat deur die dokter verskaf word, ondersteun.
Rehabilitasie werk verskaf akkuraatheid en herhaalbaarheid, hulle laat oefeninge uitgevoer word op pasiënte met minder betrokkenheid van terapeute, wat koste kan verminder en die aantal mense wat behandeling ondergaan verhoog (die ondersteunde eksoskelet word beskou as een van die mees gevorderde vorme van rehabilitasie robot).
Daarbenewens maak akkuraatheid, onbereikbaar vir 'n persoon, dit moontlik om die rehabilitasieperiode te verminder as gevolg van groter doeltreffendheid. gebruik rehabilitasie-robotte toesig deur terapeute word egter vereis om veiligheid te verseker. Pasiënte merk dikwels nie te veel pyn tydens oefening op nie, omdat hulle verkeerdelik glo dat, byvoorbeeld, 'n hoër dosis oefening tot vinniger resultate lei.
Oormatige sensasie van pyn sal waarskynlik vinnig deur die tradisionele terapieverskaffer opgemerk word, asook oefening wat te lig is. Dit is ook nodig om die moontlikheid van 'n noodonderbreking van rehabilitasie met behulp van 'n robot te voorsien, byvoorbeeld as die beheeralgoritme misluk.
Robot Clara (7), geskep deur USC Interaction Lab. robot verpleegster. Dit beweeg langs voorafbepaalde roetes en bespeur hindernisse. Pasiënte word herken deur skanderingskodes wat langs die beddens geplaas word. Die robot vertoon vooraf opgeneemde instruksies vir rehabilitasie-oefeninge.
Kommunikasie vir diagnostiese doeleindes met die pasiënt vind plaas deur die antwoorde "ja" of "nee". Die robot is bedoel vir mense na hartprosedures wat vir etlike dae tot 10 keer per uur spirometrie-oefeninge moet uitvoer. Dit is ook in Pole geskep. rehabilitasie robot.
Dit is ontwikkel deur Michal Mikulski, 'n werknemer van die departement van beheer en robotika van die Silesian University of Technology in Gliwice. Die prototipe was 'n eksoskelet - 'n toestel wat op die pasiënt se hand gedra word, wat spierfunksie kan ontleed en verbeter. Dit kon egter net een pasiënt bedien en sou baie duur wees.
Wetenskaplikes het besluit om 'n goedkoper stilstaande robot te skep wat kan help met die rehabilitasie van enige deel van die liggaam. Met al die entoesiasme vir robotika is dit egter die moeite werd om te onthou dat die gebruik van robotte in medisyne dit is nie net met rose besaai nie. In chirurgie gaan dit byvoorbeeld met aansienlike koste gepaard.
Die prosedure met behulp van die da Vinci-stelsel, geleë in Pole, kos ongeveer 15-30 duisend. PLN, en na tien prosedures moet jy 'n nuwe stel gereedskap koop. NHF vergoed nie die koste van operasies wat op hierdie toerusting uitgevoer word in die bedrag van ongeveer PLN 9 miljoen nie.
Dit het ook die nadeel dat dit die tyd wat vir die prosedure benodig word, verhoog, wat beteken dat die pasiënt langer onder verdowing moet bly en aan kunsmatige sirkulasie gekoppel moet wees (in die geval van hartchirurgie).
