دكتور روبوت - بداية الروبوتات الطبية
ليس من الضروري أن يكون الروبوت المتخصص الذي يتحكم في ذراع Luke Skywalker الذي رأيناه في Star Wars (1). يكفي أن تحتفظ السيارة برفقتها وربما ترفيه الأطفال المرضى في المستشفى (2) - كما هو الحال في مشروع ALIZ-E الممول من الاتحاد الأوروبي.
كجزء من هذا المشروع ، XNUMX روبوتات ناوالذين تم نقلهم إلى المستشفى مع أطفال يعانون من مرض السكري. تمت برمجتها للوظائف الاجتماعية البحتة ، ومجهزة بمهارات التعرف على الكلام والوجه ، بالإضافة إلى المهام التعليمية المختلفة المتعلقة بمعلومات حول مرض السكري ومساره وأعراضه وطرق علاجه.
يعتبر التعاطف مع المرضى فكرة رائعة ، لكن التقارير الواردة من كل مكان تفيد بأن الروبوتات تقوم بعمل طبي حقيقي بجدية. من بينها ، على سبيل المثال ، Veebot ، التي أنشأتها شركة ناشئة في كاليفورنيا. مهمته هي أخذ الدم للتحليل (3).
الجهاز مزود بنظام "رؤية" الأشعة تحت الحمراء وتوجيه الكاميرا إلى الوريد المقابل. بمجرد أن يجدها ، يفحصها أيضًا باستخدام الموجات فوق الصوتية لمعرفة ما إذا كانت مناسبة في تجويف الإبرة. إذا كان كل شيء على ما يرام ، فإنه يلصق إبرة ويأخذ الدم.
تستغرق العملية بأكملها حوالي دقيقة. تبلغ دقة اختيار الأوعية الدموية لـ Veebot 83 بالمائة. صغير؟ ممرضة تفعل هذا باليد لها نتيجة مماثلة. بالإضافة إلى ذلك ، من المتوقع أن يتجاوز Veebot 90 ٪ بحلول وقت التجارب السريرية.
1. طبيب الروبوت من حرب النجوم
2. إنسان آلي يرافق الأطفال في المستشفى
كان عليهم العمل في الفضاء.
فكرة البناء الروبوتات الجراحية إلخ. في الثمانينيات والتسعينيات من القرن الماضي ، قامت وكالة ناسا الأمريكية ببناء غرف عمليات ذكية كان من المقرر استخدامها كمعدات للمركبات الفضائية والقواعد المدارية المشاركة في برامج استكشاف الفضاء.
3. Veebot - روبوت لجمع وتحليل الدم
على الرغم من إغلاق البرامج ، واصل الباحثون في Intuitive Surgical العمل على الجراحة الروبوتية ، مع تمويل الشركات الخاصة لجهودهم. كانت النتيجة دافنشي ، الذي تم تقديمه لأول مرة في كاليفورنيا في أواخر التسعينيات.
ولكن الأول في العالم روبوت جراحي تمت الموافقة عليها والموافقة عليها للاستخدام في عام 1994 من قبل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية كان النظام الروبوتي AESOP.
كانت وظيفته هي حمل الكاميرات وتثبيتها أثناء العمليات الجراحية طفيفة التوغل. بعد ذلك كان ZEUS ، وهو روبوت ذو ثلاثة أذرع وقابل للتوجيه يستخدم في الجراحة بالمنظار (4) ، وهو مشابه جدًا لروبوت دافنشي الذي سيأتي لاحقًا.
في سبتمبر 2001 ، أثناء وجوده في نيويورك ، أزال جاك ماريسكو المرارة لمريض يبلغ من العمر 68 عامًا في عيادة ستراسبورغ باستخدام نظام الجراحة الروبوتية ZEUS.
ربما أهم ميزة لـ ZEUS ، مثل أي شخص آخر روبوت جراحي، كان القضاء التام على تأثير ارتعاش اليد الذي يعاني منه حتى أكثر الجراحين خبرة وأفضل في العالم.
4. الروبوت ZEUS ومحطة التحكم
يعد الروبوت دقيقًا بفضل استخدام مرشح مناسب يزيل الاهتزازات عند تردد حوالي 6 هرتز ، وهو نموذجي لمصافحة الإنسان. اشتهر دافنشي (5) المذكور أعلاه في أوائل عام 1998 عندما أجرى فريق فرنسي أول عملية جراحية مفردة للشريان التاجي في العالم.
بعد بضعة أشهر ، تم إجراء جراحة الصمام التاجي بنجاح ، أي جراحة داخل القلب. بالنسبة للطب في ذلك الوقت ، كان هذا حدثًا مشابهًا لهبوط مسبار الباثفايندر على سطح المريخ في عام 1997.
تدخل أذرع دافنشي الأربعة ، المنتهية بأدوات ، جسم المريض من خلال شقوق صغيرة في الجلد. يتم التحكم في الجهاز من قبل جراح جالس على وحدة التحكم ، مزود بنظام رؤية تقني ، وبفضله يرى الموقع المشغل بثلاثة أبعاد ، بدقة HD ، بألوان طبيعية وبتكبير 10x.
تسمح هذه التقنية المتقدمة بالإزالة الكاملة للأنسجة المريضة ، خاصة تلك المتضررة من الخلايا السرطانية ، وكذلك فحص الأماكن التي يصعب الوصول إليها ، مثل الحوض أو قاعدة الجمجمة.
يمكن للأطباء الآخرين مراقبة عمليات دافنشي حتى في أماكن تبعد آلاف الأميال. يسمح هذا بإجراء العمليات الجراحية المعقدة باستخدام معرفة المتخصصين الأكثر شهرة ، دون إحضارهم إلى غرفة العمليات.
أنواع الروبوتات الطبية الروبوتات الجراحية - أهم ميزة لها هي زيادة الدقة وتقليل مخاطر الخطأ المرتبطة بها. أعمال إعادة التأهيل - تسهل وتدعم حياة الأشخاص الذين يعانون من إعاقات وظيفية دائمة أو مؤقتة (خلال فترة التعافي) ، وكذلك المعوقين وكبار السن.
تستخدم المجموعة الأكبر من أجل: التشخيص وإعادة التأهيل (عادة تحت إشراف المعالج ، وبشكل مستقل من قبل المريض ، بشكل رئيسي في إعادة التأهيل عن بعد) ، وتغيير الأوضاع والتمارين في السرير (الأسرة الروبوتية) ، وتحسين الحركة (الكراسي المتحركة الآلية للمعاقين و الهياكل الخارجية) ، والتمريض (الروبوتات) ، والمساعدة في التعلم والعمل (أماكن العمل الآلية أو الغرف الآلية) ، والعلاج لبعض الاضطرابات المعرفية (الروبوتات العلاجية للأطفال وكبار السن).
الروبوتات الحيوية هي مجموعة من الروبوتات المصممة لتقليد البشر والحيوانات التي نستخدمها للأغراض المعرفية. مثال على ذلك روبوت تعليمي ياباني يستخدمه أطباء المستقبل للتدريب على الجراحة. استبدال الروبوتات بالمساعد أثناء العملية - يتعلق تطبيقها الرئيسي بقدرة الجراح على التحكم في موضع الكاميرا الروبوتية ، والتي توفر "رؤية" جيدة للمواقع التي يتم تشغيلها.
يوجد أيضًا روبوت بولندي
قصة الروبوتات الطبية في بولندا عام 2000 من قبل علماء من مؤسسة Zabrze Cardiac Development Development Foundation ، الذين كانوا يطورون نموذجًا أوليًا لعائلة RobinHeart من الروبوتات (6). لديهم هيكل مجزأ يسمح لك باختيار المعدات المناسبة للعمليات المختلفة.
تم إنشاء النماذج التالية: RobinHeart 0 ، RobinHeart 1 - بقاعدة مستقلة ويتم التحكم فيها بواسطة كمبيوتر صناعي ؛ RobinHeart 2 - متصل بطاولة العمليات ، مع قوسين يمكنك تثبيت الأدوات الجراحية عليهما أو مسار الرؤية بكاميرا التنظير الداخلي ؛ يتم استخدام RobinHeart MC2 و RobinHeart Vision للتحكم في المنظار الداخلي.
البادئ والمنسق ومبدع الافتراضات وتخطيط العمليات والعديد من حلول المشاريع الميكاترونيك. روبوت جراحي بولندي كان روبينهارت طبيباً. زبيغنيو نورات. مع الراحل أ. كان Zbigniew Religa الأب الروحي لجميع الأعمال التي قام بها متخصصون من Zabrze بالتشاور مع المراكز الأكاديمية ومعاهد البحث.
كانت مجموعة المصممين والإلكترونيات وتكنولوجيا المعلومات والميكانيكيين الذين عملوا على RobinHeart في استشارة مستمرة مع الفريق الطبي لتحديد الإصلاحات اللازمة لذلك.
"في يناير 2009 ، في مركز الطب التجريبي التابع لجامعة سيليسيا الطبية في كاتوفيتشي ، عند علاج الحيوانات ، قام الروبوت بسهولة بتنفيذ جميع المهام الموكلة إليه. حاليا ، يتم إصدار الشهادات لها.
6. روبوت طبي بولندي RobinHeart
قال زبيغنيو نورات من مؤسسة تطوير جراحة القلب في زبرزي: "عندما نجد رعاة ، سوف يدخل الإنتاج المتسلسل". يشترك التصميم البولندي في الكثير من القواسم مع دافنشي الأمريكي - فهو يسمح لك بإنشاء صورة ثلاثية الأبعاد بجودة عالية الدقة ، ويزيل ارتعاش اليد ، وتخترق الأدوات المريض تلسكوبيًا.
لا يتم التحكم في RobinHeart بواسطة أذرع تحكم خاصة ، مثل عصا التحكم دافنشي ، ولكن بواسطة الأزرار. تلميع يد واحدة جراح الروبوت قادرة على استخدام ما يصل إلى أداتين ، والتي ، علاوة على ذلك ، يمكن إزالتها في أي وقت ، على سبيل المثال ، لاستخدامها يدويًا.
لسوء الحظ ، لا يزال مستقبل أول روبوت جراحي بولندي غير مؤكد. حتى الآن ، لا يوجد سوى نوع واحد من خلايا mc2 لم يتم بعد إجراء عملية جراحية لمريض على قيد الحياة. سبب؟ لا يوجد ما يكفي من المستثمرين.
ظل الدكتور نافرات يبحث عنهم لسنوات عديدة ، لكن إدخال روبوتات RobinHeart في المستشفيات البولندية يتطلب حوالي 40 مليون زلوتي. في ديسمبر من العام الماضي ، تم تقديم نموذج أولي لروبوت محمول خفيف الوزن لتعقب الفيديو لمجموعة واسعة من التطبيقات السريرية: RobinHeart PortVisionAble.
تم تمويل بنائه من قبل المركز الوطني للبحث والتطوير ، وتمويل من صندوق تطوير جراحة القلب والعديد من الرعاة. هذا العام من المخطط إطلاق ثلاثة نماذج للجهاز. إذا وافقت لجنة الأخلاقيات على استخدامها في تجربة سريرية ، فسيتم اختبارها في بيئة المستشفى.
ليس فقط الجراحة
في البداية ذكرنا الروبوتات التي تعمل مع الأطفال في المستشفى وتجمع الدم. يمكن أن يجد الطب المزيد من الاستخدامات "الاجتماعية" لهذه الآلات.
مثال روبوت معالج النطق تم تصميم Bandit ، الذي تم إنشاؤه في جامعة جنوب كاليفورنيا ، لدعم علاج الأطفال المصابين بالتوحد. تبدو وكأنها لعبة مصممة لتسهيل الاتصال بالمرضى.
7. روبوت كلارا يرتدي زي ممرضة
هناك كاميرتان في "عينيه" ، وبفضل مستشعرات الأشعة تحت الحمراء المثبتة ، يستطيع الروبوت ، المتحرك على عجلتين ، تحديد موضع الطفل واتخاذ الإجراءات المناسبة.
بشكل افتراضي ، يحاول الاقتراب من المريض الصغير أولاً ، ولكن عندما يهرب ، يتوقف ويشير إليه بالاقتراب.
عادةً ما يقترب الأطفال من الروبوت ويشكلون رابطًا معه نظرًا لقدرته على التعبير عن المشاعر من خلال "تعابير الوجه".
يسمح هذا للأطفال بالمشاركة في اللعبة ، كما أن وجود الروبوت يسهل التفاعلات الاجتماعية مثل المحادثة. كما تسمح كاميرات الروبوت بتسجيل سلوك الطفل ودعم العلاج الذي يقدمه الطبيب.
أعمال التأهيل توفر الدقة والتكرار ، فهي تسمح بإجراء التمارين على المرضى الذين يعانون من مشاركة أقل للمعالجين ، مما يمكن أن يقلل التكاليف ويزيد عدد الأشخاص الذين يخضعون للعلاج (يعتبر الهيكل الخارجي المدعوم أحد أكثر أشكال روبوت إعادة التأهيل تقدمًا).
بالإضافة إلى ذلك ، فإن الدقة ، التي لا يمكن تحقيقها لأي شخص ، تجعل من الممكن تقليل وقت إعادة التأهيل بسبب زيادة الكفاءة. الاستخدام روبوتات إعادة التأهيل ومع ذلك ، فإن الإشراف من قبل المعالجين مطلوب لضمان السلامة. غالبًا لا يلاحظ المرضى الكثير من الألم أثناء التمرين ، معتقدين خطأً ، على سبيل المثال ، أن جرعة أعلى من التمارين تؤدي إلى نتائج أسرع.
من المحتمل أن يلاحظ مقدم العلاج التقليدي الإحساس المفرط بالألم بسرعة ، كما هو الحال مع التمارين الخفيفة جدًا. من الضروري أيضًا توفير إمكانية الانقطاع الطارئ لإعادة التأهيل باستخدام الروبوت ، على سبيل المثال ، في حالة فشل خوارزمية التحكم.
روبوت كلارا (7) ، تم إنشاؤه بواسطة USC Interaction Lab. ممرضة روبوت. يتحرك على طول طرق محددة مسبقًا ، ويكتشف العقبات. يتم التعرف على المرضى من خلال رموز المسح الموضوعة بجانب الأسرة. يعرض الروبوت تعليمات مسجلة مسبقًا لتمارين إعادة التأهيل.
يتم الاتصال لأغراض التشخيص مع المريض من خلال الإجابة "نعم" أو "لا". الروبوت مخصص للأشخاص الذين يحتاجون إلى إجراء تمارين قياس التنفس حتى 10 مرات في الساعة لعدة أيام بعد إجراء عمليات القلب. تم إنشاؤه أيضًا في بولندا. روبوت إعادة التأهيل.
تم تطويره من قبل ميشال ميكولسكي ، موظف في قسم التحكم والروبوتات في جامعة سيليزيا للتكنولوجيا في جليفيتش. كان النموذج الأولي عبارة عن هيكل خارجي - جهاز يُلبس في يد المريض ، قادر على تحليل وتحسين وظيفة العضلات. ومع ذلك ، يمكن أن يخدم مريض واحد فقط وسيكون مكلفًا للغاية.
قرر العلماء إنشاء روبوت ثابت أرخص يمكن أن يساعد في إعادة تأهيل أي جزء من الجسم. ومع ذلك ، مع كل الحماس للروبوتات ، يجدر بنا أن نتذكر أن استخدام الروبوتات في الطب انها متناثرة ليس فقط بالورود. في الجراحة ، على سبيل المثال ، يرتبط هذا بتكاليف كبيرة.
تبلغ تكلفة الإجراء باستخدام نظام دافنشي الموجود في بولندا حوالي 15-30 ألفًا. PLN ، وبعد عشرة إجراءات تحتاج إلى شراء مجموعة جديدة من الأدوات. NHF لا تسدد تكاليف العمليات التي أجريت على هذا الجهاز بمبلغ حوالي 9 مليون زلوتي بولندي.
كما أن له عيبًا في زيادة الوقت المطلوب للإجراء ، مما يعني أن المريض يجب أن يظل تحت التخدير لفترة أطول وأن يكون متصلاً بالدورة الدموية الاصطناعية (في حالة جراحة القلب).
