Медицинская робототехника
28 июня 2017
Во всем мире медицинская робототехника активно развивается по трем направлениям: реабилитационная, сервисная и клиническая. Реабилитационные роботы предназначены для решения задач восстановления функций утраченных конечностей и жизнеобеспечения инвалидов, прикованных к постели (с нарушением зрения, опорно-двигательной системы и другими тяжелыми заболеваниями). Медицинские роботы сервисного назначения призваны решать транспортные задачи по перемещению пациентов, различных грузов, а также по уходу за больными, прикованными к постели. Клиническая робототехника обеспечивает полную или частичную автоматизацию процессов диагностики, терапевтического и хирургического лечения различных заболеваний.
Наибольшее практическое применение нашли хирургические роботы, используемые для выполнения роботоассистируемых операций в различных областях медицины. Применение робототехники при выполнении операций уменьшает зависимость результата оперативного вмешательства от человеческого фактора и способствует расширению технических возможностей при выполнении сложных операций. С использованием роботов заметно улучшаются эргономические показатели в работе хирурга, повышается точность и контролируемость воздействия. В случае минимально-инвазивной хирургии роботы увеличивают манипулятивность хирургического инструмента, позволяя увеличить доступный хирургу объем пространства внутри тела пациента. Важным преимуществом роботизированной хирургии является возможность конвертируемости традиционных операций в малоинвазивное вмешательство.
Современным этапом развития малоинвазивной хирургии явилось внедрение в клиническую практику специализированных роботов, наиболее известным из которых является робот Da Vinci. Во многих странах ведутся работы по созданию специализированной хирургической робототехники (США, Германия, Япония, Южная Корея, Франция и др.).
В России впервые идею возможности роботизации оперативного вмешательства применительно к кровеносным сосудам проф. Г.В. Саврасов и академик А.В. Покровский стали обсуждать в 80-е годы прошлого столетия. Это был период разработки и активного внедрения в клиническую практику технологий ультразвуковой ангиохирургии, предназначенных для внутрисосудистых воздействий.
Достоинство внутрисосудистой реконструкции заключается, с одной стороны, в ее физиологичности, так как восстанавливается естественное русло кровеносной системы, а с другой стороны – в возможности минимальной травматизации благодаря тому, что восстановление проходимости сосуда осуществляется на значительном протяжении от места хирургического доступа. Однако удаление зоны воздействия от места ввода технического средства, а также отсутствие, как правило, прямой визуальной информации из зоны воздействия осложняют работу хирурга, ставя в прямую зависимость результаты оперативного вмешательства от индивидуальных качеств самого хирурга. Но особенно сильно влияние человеческого фактора проявляется в тех случаях, когда в качестве основного физического агента воздействия на кровеносный сосуд используется не мускульное усилие хирурга, а высокоэнергетический и быстродействующий источник, например, ультразвук. Для того чтобы существенно улучшить условия работы хирурга и при этом повысить эффективность и качество выполняемых им операций, необходимо принципиально изменить технику хирургических операций с использованием средств мехатроники и робототехники.
Реально к созданию медицинских роботов авторы идеи смогли приступить лишь в 90-е годы прошлого столетия. В настоящее время в МГТУ им. Н.Э. Баумана проводятся работы по созданию медицинской робототехники различного назначения:
- мобильных микроробототехнических систем, способных в автоматическом и полуавтоматическом режимах перемещаться по трубчатым органам, осуществляя диагностику и воздействие на патологические;
- роботов-манипуляторов для выполнения широкого круга оперативных вмешательств в различных областях медицины.
Более подробно с состоянием проблемы можно ознакомиться на видео:
