Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ
Американские исследователи впервые провели хирургические операции с участием гуманоидных роботов, сообщает Калифорнийский университет в Сан-Диего. Авторы эксперимента отмечают, что технологию уже сегодня можно использовать в условиях полевой медицины, а в будущем такие системы неизбежно станут играть важную роль на поле боя.
Иоана Патриндженару (Ioana Patringenaru)
Впервые в истории два дистанционно управляемых робота-гуманоида были использованы для проведения двух хирургических операций в рамках доклинического исследования. Результаты опубликованы в журнале Nature от 8 июля. Работа выполнена совместно инженерами и хирургами Калифорнийского университета в Сан-Диего.
В первом случае робот-гуманоид в паре с хирургом-ассистентом успешно удалил желчный пузырь. Во втором эксперименте аналогичное вмешательство выполнили бок о бок два робота-гуманоида без участия человека. Обе операции проводились на крупных животных, не относящихся к приматам.
По словам исследователей, этот эксперимент, подтверждающий работоспособность концепции, стал первым шагом к внедрению гуманоидных роботов в операционные. Предполагается, что на начальном этапе они будут ассистировать хирургам, а в дальнейшем смогут самостоятельно совершать медицинское вмешательство под дистанционным управлением специалистов.
"Дефицит хирургов при постоянно растущей потребности пациентов в медицинской помощи приводит к увеличению времени ожидания, снижению доступности лечения и усилению неравенства в здравоохранении, — отмечает Майкл Йип, профессор кафедры электротехники и компьютерной инженерии Калифорнийского университета в Сан-Диего, один из старших авторов исследования. — Дистанционно управляемые и автономные гуманоидные роботы способны реально расширить доступ к критически важным операциям, которые иначе были бы недоступны многим пациентам. Это может внести свой вклад в преодоление кризиса здравоохранения не только в США, но и во всем мире".
В отличие от специализированных роботизированных систем, предназначенных для выполнения узкого круга задач, гуманоидные роботы универсальны. Они применимы для широкого спектра операций и вспомогательных процедур. Кроме того, благодаря своей многофункциональности они незаменимы в отдаленных районах и сложных условиях.
"Это исследование подтвердило перспективность применения гуманоидных роботов в хирургии, — говорит Йип. — Их можно задействовать в удаленных точках, где сложно найти персонал, или в экстремальных условиях — например, при поисково-спасательных операциях, когда требуется быстрое развертывание полевой медицинской помощи".
Преимущества гуманоидных роботов в операционной
Гуманоидные роботы способны решить одну из ключевых проблем здравоохранения — повысить доступность хирургии.
Традиционные роботизированные системы обычно оснащены тремя или четырьмя манипуляторами, специализированными инструментами и закрытым программным обеспечением, которое нельзя модифицировать. Они весят около 820 килограммов, требуют участия большой бригады специалистов по их установке и занимают много места в операционной, которую зачастую приходится переоборудовать под их размещение.
Гуманоидные роботы, напротив, мобильны и компактны. Рост роботов, использовавшихся в исследовании и получивших прозвище Surgie, составляет около 152 сантиметров, а вес — всего 27 килограммов. Благодаря относительной легкости и компактности они особенно эффективны в удаленных и малообеспеченных регионах, где строительство специализированных операционных или привлечение больших команд для обслуживания сложного оборудования были бы слишком дорогостоящими, отмечает Йип.
В отличие от традиционных хирургических роботизированных систем, гуманоидные роботы органично вписываются в операционную. Хотя исследователям пришлось оснастить Surgie специальными креплениями, чтобы они могли удерживать стандартные хирургические инструменты, управление ими ощущалось естественным — особенно для врачей, не имеющих опыта работы со специализированными системами.
"Мы были удивлены тем, насколько органично Surgie вписался в наше рабочее пространство и рабочий процесс", — отметила соавтор исследования Никита Тхареджа, хирург-ординатор Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего.
Процедура, выполненная дистанционно управляемым гуманоидным роботом, не уступает по точности операции с использованием специализированной роботизированной системы с телеуправлением, утверждает Шанглей Лю, доцент кафедры хирургии Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего и один из старших авторов статьи. Он управлял роботом во время эксперимента.
"Робот обходится значительно дешевле и требует намного меньше места в операционной. Поэтому его легко применять где угодно — от сельских районов до поля боя и даже космоса", — подчеркнул Лю, который также является сотрудником кафедры биоинженерии имени Шу Цяня и Джина Лея.
Что дальше?
Исследователи отмечают, что технология дистанционного управления пока нуждается в доработке. Во время процедур роботов приходилось несколько раз перенастраивать, поэтому вмешательства заняли значительно больше времени, чем при использовании существующих специализированных технологий. Однако подобные трудности были характерны и для ранних систем, и со временем ситуация улучшится, отмечает Лю. Первая роботизированная лапароскопическая операция длилась шесть часов, сегодня она занимает 30 минут.
Также постепенно устраняется задержка между движением хирурга на пульте управления и движением робота. Команда продолжает эксперименты с операциями на больших расстояниях для отдаленных районов.
Исследователи видят и другое применение для Surgie. Поскольку робот может ходить и выполнять большинство физических задач, доступных человеку, он мог бы подавать инструменты хирургам или убирать операционную после процедуры.
"Одна из наших целей — разработать автономного хирургического ассистента, — говорит Йип. — Во многих регионах в хирургических бригадах не хватает персонала, из-за чего пациенты остаются без необходимого лечения. Мы стремимся создать операционную будущего, где человекоподобные роботы и люди будут работать бок о бок как единая команда. Они будут проводить вмешательства как в традиционных больницах, так и в условиях полевой медицины".
Исследователи подчеркнули, что эта работа была бы невозможна без тесного сотрудничества инженеров и хирургов, а также без Центра хирургии будущего Калифорнийского университета в Сан-Диего.
"Это достижение отражает эффективность сотрудничества инженеров и хирургов-новаторов, которые вместе решают реальные клинические задачи в нашей лаборатории мирового уровня, — говорит Райан Бродерик, временно исполняющий обязанности директора Центра хирургии будущего и доцент кафедры хирургии Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего. — Наш центр создает среду, где инженерные инновации и клинический опыт объединяются, позволяя разрабатывать, тестировать и совершенствовать прорывные идеи".
