Роботы в здравоохранении могут выполнять медицинские операции: они помогают в диагностике, реабилитации, хирургии и не только.
Робототехника
Хирургические роботы Хирургические роботы теперь прокладывают путь к хирургам, выполняющим операции с большей точностью и меньшим количеством осложнений. Тем не менее, эти роботы не те, что запрограммированы для выполнения задач независимо и автономно. По большей части, хирургические роботы - это большие механизмы, которые парят над пациентами с по меньшей мере двумя большими механическими руками, оборудованными небольшой камерой и различными хирургическими инструментами. Преимущества такого подхода значительны. Некоторые сообщения предполагают, что использование хирургических роботов позволит уменьшить вероятность хирургической инфекции. Более мелкие и более управляемые хирургические инструменты будет означать меньше боли, меньше потери крови и менее заметные шрамы. Роботы - Медсестры Роль сестринских роботов оказались немного более разнообразной, чем их аналогов - хирургических роботов. Одной из причин этого может быть тот факт, что они в значительной степени все еще находится в стадии разработки и, таким образом, инженеры все еще находятся в поиске наиболее практичных и выгодных способов их использования. В Японии подвижного робота ростом с человека и головой плюшевого мишки захватывающее зрелище используют для транспортировки пациентов от одной станции к другой.
Робот, известный как RIBA сокращение от Робот для Интерактивной Помощи оснащен двумя сильными руками для подъема пациентов и высокотехнологичными тактическими датчиками для предотвращения скольжения.
Роботы для дезинфекции На роботов можно возложить ответственность за санитарную обработку помещений, избавляя персонал больницы от необходимости контактировать с потенциально опасными патогенами3. Например, существуют роботы для дезинфекции больничных приборов и оборудования: робот компании Xenex способен с помощью импульсного ксенонового света продезинфицировать палату менее чем за 20 минут4. Роботы для диагностики, или лабораторные роботы Роботы активно используются в лабораториях3. Автоматизация, которую они обеспечивают, повышает скорость и точность выполнения анализов, снижая количество ошибок3. Два робота в состоянии обработать около 3000 образцов в день, по 7—8 пробирок в минуту: один берёт образец и помещает его в сканер штрихкода, другой отбирает образцы и кладёт их в устройство подачи для центрифугирования и анализа13. Гибкие роботизированные медицинские помощники на дистанционном управлении задействованы в эндоскопии: управляя ими, врач делает биопсию или прижигание раны. Реабилитационные роботы Это роботы, предназначенные для реабилитации пациентов после операций или активной фазы заболевания3. Первые действительно роботизированные устройства для реабилитации работали по принципу непрерывного пассивного движения: это когда часть тела пациента перемещается, пока он отдыхает3.
Действие современных реабилитационных роботов связано с понятием нейропластичности мозга и направлено на её поддержание7. Так, они помогают выполнять упражнения на восстановление подвижности рук и ног, перемещая их, что позволяет создавать неврологические пути для работы мышц. Современные реабилитационные роботизированные конструкции делятся на два вида: терапевтический робот, который помогает пациентам выполнять упражнения например, экзоскелет , и вспомогательный робот-протез, который заменяет потерянные конечности7. Стоит упомянуть и об интеллектуальных инвалидных колясках, способных управлять центром тяжести при спусках и подъемах по лестнице. Экзоскелеты Это механическая конструкция, которую надевают на человека, чтобы частично вернуть ему подвижность или ускорить восстановление после травм и операций. Такой прибор напоминает робокостюм. Экзоскелеты используются в реабилитации после травм спинного мозга и инсультов3. Например, датчики экзоскелета Hybrid Assistive Limb HAL , расположенные на коже, регистрируют небольшие электрические сигналы в теле пациента, и костюм реагирует движением в суставе3. Роботизированные протезы Протезы с роботизированными возможностями разработаны для восстановления функций утраченных конечностей.
Они предназначены для постоянного ношения людьми с ограниченной мобильностью, без рук, ног, кистей3. Нейромышечно-скелетные протезы крепятся к кости и управляются с помощью двунаправленных интерфейсов, подключенных к нервно-мышечной системе человека с помощью электродов, имплантированных в нервы и мышцы8. В итоге роботизированная конечность приводится в движение силой мысли. Роботы-ассистенты и роботы консультанты В среднем врач тратит примерно 9 часов в неделю на административные задачи, а это целый рабочий день9. Первые синхронизируются с МИС и загружают туда данные, берут на себя бумажную работу, обзванивают пациентов, позволяя клинике сократить расходы на информирование и повысить лояльность клиентов. Вторые помогают пациентам записаться на приём и занимаются их маршрутизацией в холле клиники без привлечения сотрудников. Такие человекоподобные роботы умеют общаться, отвечать на вопросы, способны распознавать лица и эмоции людей10. Роботы-компаньоны Роботы способны играть роль компаньонов и даже питомцев. Аналитики предполагают, что в будущем роботы для эмоциональной поддержки будут востребованы11.
Об этом рассказывается на официальном портале мэра и правительства Москвы. Роботы-курьеры начали помогать врачам и пациентам в пилотном режиме в трёх столичных больницах. За внешний вид кошачьи уши и мордочки их называют робокошками. В ДИТ Москвы уточняют: Это милые роботы-курьеры, которые умеют доставлять еду и лекарства, встречать и провожать пациентов, помогать им с транспортировкой вещей и давать советы о здоровье.
Они позволяют значительно повысить качество жизни и облегчить выполнение привычных ежедневных операций, таких как использование смартфонов, планшетов и других touch-поверхностей. При этом «Моторика» продолжает совершенствовать технологии — на ВЭФ представила протез руки с обратной связью. Он позволяет пациенту чувствовать размеры предметов, их мягкость и температуру, устройство также помогает бороться с фантомными болями. Говоря о реабилитации, стоит также отметить разработку резидента фонда «Сколково» — компании «Экзоскелет». Технология учит их заново ходить.
В решении даже есть алгоритмы, обучающиеся на обратной связи пациента — это помогает давать правильную мышечную нагрузку», — отметил Сергей Воинов. Не только устройства Но и этим высокие технологии не ограничиваются — «цифра» способна помогать даже на клеточном уровне. Говоря об отечественных разработках на стыке ИТ и медицины, стоит отметить еще одно важное направление — вакцины и препараты. Благодаря коллаборации с высокотехнологичными компаниями фарминдустрия получает возможность отвечать на современные вызовы даже в самых сложных областях. Например, в онкологии. Так, компания «Альфанил» работает над препаратом для лечения меланомы. Фокус делается на иммунотерапию с более низкой токсичностью лекарства. Это особенно актуально, поскольку существующая терапия на основе интерлейкина-2 IL-2 не всегда может быть применена необходимое количество раз — как раз из-за высокой токсичности препарата. А еще один резидент фонда «Сколково» — компания «Бетувакс», входящая в группу «Институт стволовых клеток человека», — создает платформу для разработки рекомбинантных белковых вакцин на основе корпускулярного адъюванта-бетулина вирусоподобных частиц.
На этой платформе уже создана вакцина от гриппа. В стадии разработки сейчас находится комбинированная вакцина от гриппа и коронавируса «Бетувакс-Ков-2». Ее тестировали в трех клинических центрах в Санкт-Петербурге и Перми при участии 116 добровольцев. Все клинические испытания показали безопасность препарата. Более того, через три недели после второй прививки уровень антител у добровольцев достигал того уровня, на котором способен обеспечить защиту, в том числе от омикрон-штамма.
Робототехника
— Я живу в Перми, и первое, что приходит в голову, — медицинские роботы пермской компании Promobot. По словам основателя и генерального директора Hanson Robotics Дэвида Хэнсона, такие роботы, как Грейс, предназначены для поддержки медицинских работников. Китайский автопроизводитель Сhery совместно с инженерами компании Aimoga разработал своего первого человекоподобного робота под названием Mornine. Новый медицинский робот проникает в мозг через кровеносные сосуды, позволяя выполнять нейрохирургические процедуры неинвазивно | Университетская клиника.
ТОП-5 роботов-врачей, способных заменить человека
Затем медицинский робот Neuralink внедряет 16 тончайших покрытых полимерной оболочкой шлейфов в кору головного мозга. Нейрохирургия – направление медицины, где выполняются сверхточные оперативные вмешательства, именно тут роботы и нужны. Единственный медицинский робот, понимающий по-русски, ассистировал хирургам Амурской областной больницы.
ИИ, роботы-хирурги и бионические протезы. Прорывы в медицине, которые было сложно вообразить
Новый медицинский робот проникает в мозг через кровеносные сосуды, позволяя выполнять нейрохирургические процедуры неинвазивно | Университетская клиника. Новый медицинский робот проникает в мозг через кровеносные сосуды, позволяя выполнять нейрохирургические процедуры неинвазивно | Университетская клиника. В Astribot утверждают, что робот-гуманоид должен поступить в продажу до конца 2024 года. Китайская Astribot показала ловкого робота-домохозяина, который может готовить еду, поливать цветы, пылесосить и делать всякое по хозяйству.
Полная роботизация: как искусственный интеллект помогает врачам
Количество роботических операций по направлениям хирургии в 2020 году увеличилось, для двух российских клиник был закуплен робот новой модели da Vinci Xi. Вообще говоря, повышение точности и эффективности благодаря роботам приведет к сокращению затрат на провайдеров медицинской помощи. В будущем медицинские роботы могут играть ключевую роль в сборе и анализе данных для исследовательских целей.
В столичных больницах появились роботы-помощники — робокошки
«Это один из успешных примеров — медицинский робот-экзоскелет, который помогает людям восстанавливаться после различных травм. Робот телеприсутствия SAM самостоятельно передвигается из палаты в палату и способен передавать медицинскому персоналу информацию о состоянии их подопечных. Мы собрали фотографии, как уже сейчас в России делают операции с помощью робототехники. Амурские хирурги провели несколько операций с помощью медицинского робота. Министр обороны Сергей Шойгу поручил побыстрее запустить в серийное производство наземный медицинский робототехнический комплекс.
Как роботы и искусственный интеллект помогают врачам
Операция выглядит так: врач садится за удобный пульт, который позволяет увидеть эксплуатируемый участок в 3D с многократным увеличением. Используя специальные джойстики для управления инструментами, врач четко видит операбельное место. Сначала планировали создавать отдельные космические модульные станции, где бы размещались бригады хирургов. Но этого не понадобилось, ведь специалисты NASA смогли разработать хирургического робота. Специальные механические устройства повторяют функции рук. При этом их диаметр не превышает 1 см, что позволяет меньше травмировать ткань и делать меньше надрез. И, что немаловажно, после операции пациент гораздо быстрее восстанавливается. И хотя большинство операций этот робот проводит с помощью специалиста, он может работать и сам.
Недавно Da Vinci провел первое в истории медицины оперативное вмешательство без участия человека, удалив пациенту больной желчный пузырь. С применением этой технологии уже реализовано почти 500 успешных операций на позвоночнике, причем наименее травматичным и безопасным способом.
Набор инструментов и расходных материалов на одну операцию — это еще 300 тыс. По оценке разработчиков, стоимость отечественного робота будет ниже в три раза. Экономичности удалось достичь благодаря тому, что российский робот не требует дорогостоящих инструментов и специального производственного оборудования. Кроме того он отличается более компактными размерами. Между тем, он очень умный и может существенно расширять свой функционал за счет обновления программного обеспечения, говорят разработчики. И роботохирургия, по их мнению, как раз та технология, в которую можно инвестировать и деньги, и ресурсы, даже в трудное для страны время. Специалист самого широкого профиля Несмотря на относительно невысокую стоимость, он охватывает огромный комплекс самых востребованных хирургических вмешательств. Это операции в брюшной полости абдоминальная хирургия , гинекология и урология.
Его можно использовать для нейро- и кардиохирургии и даже для пластических операций, всего лишь расширив линейку инструментов. Также у робота есть функция мини-доступа, чтобы проводить операции у детей. Другие его преимущества — возможность применения лазера и прочих инструментов, мобильность, удобство для врача, который контролирует весь процесс операции на специальном мониторе. Наш робот — это платформенное решение, он может быть как индивидуальным роботом так и элементом робото-ассистированной хирургии», — говорит академик Пушкарь. Робот сам обучает хирургов Помимо финансового вопроса, российские ученые успешно преодолели еще одно препятствие для широкого внедрения роботов-хирургов. Речь идет о подготовке специалистов. Американский робот объективно более сложный, и работа на нем требует долгой и серьезной подготовки.
Эта технология значительно повышает точность и снижает риск осложнений во время операции. Медицинские школы и институты используют AR-приложения для преподавания анатомии, позволяя студентам взаимодействовать с 3D-моделями человеческого тела. Столь практический подход улучшает понимание и запоминание сложных медицинских концепций. В то же время VR — мощный инструмент для снятия негатива во время разного рода процедур. Пациенты погружаются в успокаивающую VR-среду, отвлекаясь от боли и дискомфорта при обработке ран или физиотерапии. VR также используется при лечении фобий, посттравматических стрессовых расстройств ПТСР и тревожности. Пациенты безопасно противостоят страхам в контролируемой виртуальной среде, что делает терапию более эффективной. Интернет медицинских вещей IoMT Интернет медицинских вещей — один из главных технологических трендов в здравоохранении в 2023 году. IoMT — это сеть подключенных медицинских приборов, которые интегрированы с облачными вычислительными системами. Носимые технологии — пульсометры и смартчасы — одни из самых популярных устройств, которые подключены к системе IoMT. Трекеры собирают данные с помощью датчиков и сообщают о таких показателях организма, как частота сердечных сокращений, температура тела и артериальное давление.
Медицинский персонал перегружен работой с документами, расписаниями, сотрудники регистратуры несколько десятков раз в день отвечают на одинаковые вопросы. Пришло время автоматизировать этот процесс, дав возможность людям тратить силы на более важные и сложные задачи в здравоохранении». Робот-администратор «Промобот» автоматизирует сервис в регистратуре клиники. Он регистрирует пациентов и выдает им талоны электронной очереди. Для этого робот сканирует документы, проверяет их на подлинность и верифицирует владельца. Он общается с пациентами и отвечает на их вопросы.
Вас прооперирует робот: как будет выглядеть медицина будущего
ИИ обрабатывает данные из операционной фильтрует шум, удаляет артефакты , чтобы обратная связь на стороне хирурга была максимально точной. Это позволяет роботу максимально точно имитировать ощущение, когда в сосуде головного мозга возникает механическое сопротивление или катетер упирается в стенку. Например, эндоваскулярная роботизированная система GRX Corindus для операций на сердце использует джойстики без тактильной обратной связи, которые требуют от хирургов переучивания. Поэтому разрабатываемая нами система уникальна, более удобна для медиков и безопасна для пациентов. Более того, в мире не существует систем для дистанционного проведения эндоваскулярных хирургических операций на головном мозге», — заявляет Александра Бернадотт, к.
Сотрудники компании рассказали на примере коботов серии RC о тенденциях в сфере робототехники, о новых разработках и решениях актуальных бизнес-задач. Видео 07.
Сегодня роботы тесно взаимодействуют с человеком и в быту, и на промышленных предприятиях, а принцип коллаборативности — совместного сосуществования робота и человека, сформулированный Айзеком Азимовым, является основополагающим в этом сотрудничестве. Видео 24. Толстой в специальном экспертном эфире ПРО Роботов рассказал о результатах развития компании «Робопро» в 2023 и перспективах на 2024 год: о серийном производстве и локализации производства, за счет каких преимуществ коботов получается выдерживать конкуренцию с другими производителями, о созданной сети дистрибьюторов и интеграторов. Видео 18. На сессии были обсуждены вопросы развития квалифицированных кадров для роботостроения и создания современной производственной базы как условия достижения технологического суверенитета страны. Видео 28.
В номинации «Инновации в промышленной робототехнике» кобот Робопро RC10 занял 2-е место. Видео 17.
Яркие MedTech-примеры Первое, с чем ассоциируется умная медицина у большинства, — это, конечно же, телемедицина. Ведь каких-то лет шесть назад возможность официально получить консультацию врача по видео, аудио или в чате казалась удивительной. На сегодня пациенты относятся к телемедицине как к одному из способов контакта с доктором, а сама технология уже прочно внедрена в жизнь. Причем даже пенсионеры, ранее скептически относившиеся к телемедицине, всё активнее прибегают к подобным консультациям.
К другим ярким примерам умной медицины Ольга Бакшутова причисляет технологии 3D-моделирования организма пациента; разработки наиболее оптимальных операционных стратегий и активное развитие интернета вещей. Именно благодаря IoT появилась возможность собирать данные о состоянии организма с помощью носимых устройств и оперативно реагировать на критичные показатели. К слову об интернете вещей в контексте умной медицины, последнюю в настоящее время нередко связывают с нарастающей популярностью цифровых биомаркеров. Такие биомаркеры дают полезную информацию о биологическом состоянии людей так же, как и «общие» биомаркеры, но собираются с помощью цифровых инструментов — компьютеров, мобильных устройств, носимых устройств и различных биосенсоров для сбора и хранения данных. Среди ученых есть мнение, что цифровые биомаркеры повторят путь привычных биомаркеров, вроде наличия предраковых клеток, которые некогда привели к революции в здравоохранении. Будущее умной медицины и госрегулирование Рынок умной медицины Ольга Бакшутова считает самым быстрорастущим сегментом в здравоохранении.
Робот может снабжать медицинские изделия антибактериальными свойствами с помощью оксидного слоя титана, который активируется ультрафиолетовым излучением. Это помогает предотвратить инфекции. Биосовместимость достигается за счёт особой геометрии поверхности. Робот также может улучшать шероховатость поверхности, чтобы избежать миграции мельчайших фрагментов имплантата.
Полная роботизация: как искусственный интеллект помогает врачам
Я тогда сообразил, что умру в возрасте 100 лет. Я придумал для себя такую надежду. За это долгое время наши славные ученые должны изобрести специальное лекарство от смерти и спасут меня. Я успокоился благодаря этой иллюзии и вышел из состояния депрессии. Вся Ваша речь записывается, транскрибируется и оформляется в дело. До 7-го класса школы я вообще о смерти не думал. Жил счастливо, весело. Учился, дрался, развлекался. Как и все парни.
Мало чем от них отличался. Очень любил юмор. Анекдоты, фильмы смешные, книжки, каналы. У кого-то размах этих качелей небольшой, жизнь проходит спокойно, без особых радостей и особых печалей. У меня, например, эти качели всегда на нулевой точке. Не двигаются совсем, черт их побери. Не грущу, не зову, не плачу, но и не веселюсь никогда. А у Вас размах качелей очень большой.
Потому Вас и тянет, то посмеяться, то погрустить. Держу пари, что у Вас далее наступил период печали. Я поделился своими тревогами со своими друзьями, одноклассниками. Они относились к моим проблемам весьма сочувственно. А самый умный из нас даже предложил мне утешиться следующей теорией. Вселенная бесконечна. Время тоже бесконечно. Атомы сойдутся снова в той же комбинации, в которой нахожусь я сейчас.
Следовательно, я снова буду жить. Это теория не очень меня вдохновила. Ее слабые места были видны невооруженным глазом. По этой теории, исходя из бесконечности пространства, я уже сейчас должен быть существовать во многих копиях в разных концах вселенной. А этого не наблюдалось и не наблюдается. Тем не менее, эта глупая теория почему-то меня утешила, и я снова стал жить радостно и счастливо. Мне было 19 лет, я служил в армии. Мне предстоял отпуск.
Перед отпуском я спросил у своего сослуживца, который в отпуске уже успел побывать, в порядке дружеской болтовни, мол, как там в отпуске. Его ответ меня поразил. Он сказал, что ничего хорошего в отпуске нет, сплошная тоска и скука. Я не обратил внимания на его слова.
Таким образом, оперирующий блок копирует движения хирурга и перемещает катетеры и другие хирургические инструменты по сосудам головного мозга. Контролировать их движение помогает рентгенофлуороскоп и оптические датчики: ИИ «Левши» обрабатывает информацию и выводит её на экран. Искусственный интеллект используется и при подготовке к операции: с его помощью система моделирует сосуды пациента в 3D. В процессе операции ИИ корректирует дрожь пальцев хирурга и выявляет критические ситуации. Для предоставления обратной связи в «Левше» используются пьезодатчики, расположенные вдоль катетера.
С помощью робото-ассистированных систем сейчас проводят различные урологические процедуры, ортопедические процедуры, лапароскопическая холецистэктомия удаление желчного пузыря , бариатрическая хирургия, гинекологические процедуры и другие. Кроме того, согласно исследованию Американского общества метаболической и бариатрической хирургии, в 2019 году в США было проведено около 252 тысяч операций по снижению веса. Популярность робототехнической хирургии обеспечили, прежде всего, системы Da Vinci производства Intuitive Surgical. Но постепенно разнообразие предложений на рынке растет.
Диагностические инструменты анализируют огромные объемы данных о пациенте, включая медицинские снимки, результаты анализов и истории болезни, помогая врачам ставить точные и своевременные диагнозы. Алгоритмы машинного обучения позволяют выявлять закономерности и аномалии, которые порой просто невозможно отследить невооруженным глазом. Особенно это касается обнаружения рака, диабета и сердечно-сосудистых заболеваний. Робототехника Роботизированная хирургия совершает революцию в операционной. Врачи получили возможность выполнять сложные операции с помощью автоматических систем, обеспечивающих улучшенную визуализацию и ловкость рук. Так, аппарат da Vinci, разработанный компанией Intuitive Surgical, считается одним из пионеров в данной области. Эта роботизированная платформа позволяет хирургам проводить операции с крошечными разрезами и 3D-визуализацией, сводя к минимуму травматизацию тела пациента. Одно из наиболее значимых преимуществ роботизированной хирургии — уровень точности, ведь даже у самых опытных врачей дрожат руки. Робототехника позволяет устранить это, обеспечивая устойчивость движений. Эта функция особенно полезна при микрохирургических кардио- и нейро- операциях с минимальной погрешностью. Благодаря им врачи отрабатывают хирургические операции в виртуальной среде перед проведением их непосредственно на пациентах.