Операция «Звезда»: в чем робот-хирург STAR превзошел человека
Американский робот-хирург STAR может не только ассистировать человеку-хирургу, но и самостоятельно вырезать опухоль
Фото: Children's national health system
«Я бы доверил такому роботу оперировать меня», — признается Алекс Кригель, один из создателей американского робота-хирурга STAR (Smart Tissue Autonomous Robot — «Умный автономный робот для мягких тканей»). Разработка Кригеля умеет резать и накладывать швы, причем оба действия робот исполняет точнее хирурга-человека.
Свое превосходство над людьми STAR доказал на октябрьской международной конференции по робототехнике IROS 2017. В рамках эксперимента хирурги-эксперты и робот сделали по пять надрезов на тканях свиньи — линии робота во всех случаях оказались более прямыми и соответствующими заданным размерам.
В завершение эксперимента STAR удалил искусственную опухоль из ткани.
Это не первая «медицинская» победа робота над человеком. В мае 2016-го STAR сшил две части свиного кишечника, также сделав операцию качественнее, чем его коллеги-люди. Разработчики особо отмечали тот факт, что робот впервые выполнил полностью автономную операцию на живом существе. Всего таких операций провели четыре, все «пациенты» выжили.
Кроме того, STAR — первый робот, способный автономно делать операции на мягких тканях. Этот вид операций — самый сложный для освоения робототехникой, поскольку в отличие от костей или хрящей ткани изгибаются, легко меняя положение в пространстве.
Чтобы отслеживать текущую конфигурацию области операции, STAR использует систему, похожую на 3D-трекинг в кино: в ткани устанавливаются метки, их положение отслеживают инфракрасные камеры, которые «видят» метки сквозь мышцы, кровь и кости, позволяя роботу постоянно корректировать направление движений.
STAR создала команда хирургов и ученых из Института инноваций в педиатрической хирургии шейха Зайда в Вашингтоне (Sheikh Zayed Institute for Pediatric Surgical Innovation at the USA's Children's National Health System). Хоть это и не первый в истории робот-хирург (роботизированная хирургия существует с 1980-х годов), разработка получила большой резонанс благодаря своим уникальным возможностям.
Одной из самых распространенных роботизированных хирургических систем сегодня является Dа Vinci, но ею управляет человек. Dа Vinci состоит из нескольких манипуляторов и консоли для хирурга, чтобы ими управлять. Хирург и его ассистенты также могут видеть реалистичное многократно увеличенное 3D-изображение оперируемого участка.
Da Vinci используют для лапароскопических операций: инструменты вводят в брюшную или тазовую полость через небольшой надрез, пациент теряет меньше крови и быстрее восстанавливается.
Однако диапазон движений хирурга ограничен, поэтому в таких операциях особенно важна точность. Da Vinci делает лапароскопию более удобной для хирурга, гасит нечаянные движения.
Во время соревнования с роботом STAR хирурги-эксперты использовали в том числе систему Da Vinci, и STAR оказался точнее.
Хотя STAR и способен самостоятельно вырезать опухоль, метки, обозначающие ее границы, ставит человек-хирург. По словам одного из создателей STAR доктора Питера Кима, цель проекта не в том, чтобы заменить хирургов роботами, а в том, чтобы расширить человеческие возможности.
Ким еще в 2016-м заявлял, что если команда проекта найдет партнера для разработки технологии, увидеть клиническое применение STAR можно будет уже через пару лет. А на одной из пресс-конференций предложил оригинальное пространство для хирургического дебюта робота: что, если неотложная операция потребуется во время миссии на Марс, которую мечтает осуществить основатель SpaceX Илон Маск?..
Скворцова заменит русских хирургов американскими роботами
Глава отечественной медицины Вероника Скворцова рассказала о намечающихся революционных преобразованиях в Минздраве. Об этом 21 марта сообщило агентство ТАСС.
Во-первых, планируется создать базы персонализированных данных пациентов, которые помогут прогнозировать и предупреждать болезни. Во-вторых, у россиян появится возможность заменять больные органы на здоровые, выращенные из их же клеток.
В-третьих, министр обещает внедрить оперирующих роботов, без которых современные операции практически невозможны.
Если с профилактикой и регенеративным лечением всё более-менее понятно, то планы относительно внедрения роботизированной хирургии, только, на первый взгляд, кажутся научной фантастикой или уделом далекой перспективы. Между тем, американский журнал о здоровье Jonbarron обещает в ближайшем десятилетии настоящий бум оперирующих роботов и, как итог, массовое увольнение хирургов.
С этим прогнозом согласны эксперты Американской экономической ассоциации (The American Economic Association), которые уверены, что цивилизация приближается к моменту «кембрийского взрыва» в робототехнике, после которого ряд нынешних профессий просто исчезнет. В целом, в мире к 2025 году потеряют работу 16% всех работников, а к 2034 году лишними окажутся уже 47% рабочей силы.
Читайте также
«Северный поток-2» раскалывает Евросоюз
Немецкий бизнес недоволен попытками Варшавы сорвать строительство газопровода
Кстати, аналитическая компания Boston Consulting Group сделала прогноз и по России, предположив, что через семь лет в нашей стране 8% нынешних тружеников станут безработными из-за роботов.
Дело в том, что для этого уже созрели технологические предпосылки. Если же говорить конкретно о хирургии, то по большому счету, даже нынешняя техника делает очень многое.
«Сегодня хирург управляет манипуляторами с инструментами, опираясь на многочисленные камеры и датчики, а завтра все операции на 100% будут делать уже роботы», — пишет Хиягуха Коэн, обозреватель новой медицинской техники в Jonbarron.
Профессор Питер Ким, врач национальной системы детского здравоохранения в Вашингтоне, утверждает, что роль хирурга (американского — авт.) в современной операционной сводится к достаточно простой системе команд, которая требует куда меньше практического опыта и профессиональных знаний, чем это было еще лет двадцать назад.
Сейчас уже не надо бороться с дрожью в пальцах и не требуется держать в голове планы хирургических вмешательств. Манипулятор сгладит предательское подергивание усталых рук, а в процессе операции на мониторе демонстрируются любые детальные подсказки.
По сути, вспомогательное программное обеспечение достигло столь высокого уровня, что многие врачи уже не решаются оперировать, не глядя в монитор.
3-D визуальные системы слежения определяют с недостижимой для человека точностью место разреза, применяя инфракрасные флуоресцентные камеры и люминесцентные маркеры для выделения операционного поля.
А гибкая роботизированная рука способна выполнить шов в условиях крайне ограниченного пространства. При этом датчики следят за тем, чтобы каждый стежок получил правильное напряжение.
«Ким и его коллеги задались целью создать лучшую альтернативу человеку в белом халате, и они утверждают, что преуспели», — подчеркивает Хиягуха Коэн. Так, созданный робот-хирург STAR (Smart Tissue Autonomous Robot) уже выполнил 4-м свиньям кишечный анастомоз (сшивание двух частей кишечника — авт.)
Для сведения, эта операция относится к сложным хирургическим вмешательствам и проводится, в частности, при раке толстой кишки, который занимает одно из лидирующих мест в онкологии, или при инфаркте кишечника. В США, к примеру, кишечный анастомоз делается больше одного миллиона раз в год.
Разработчики уверены, что через несколько лет тестирования и доработки STAR займет свое место в травмпуантах и в хирургических больницах.
Очевидно, среди покупателей автоматических оперирующих роботизированных систем будут и российские центры, создание которых анонсировала Скворцова.
Между тем, даже нынешние медицинские манипуляторы, функционирующие совместно с командой хирургов, являются самыми сложными в робототехнике и, соответственно, заоблачно дорогими. Их средняя цена составляет примерно $ 1 млн. за единицу техники с учетом обслуживания.
РОБОТ-ХИРУРГ ДА ВИНЧИ – ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ
MedTravel Лечение за рубежом » Хирургия роботом Да Винчи » Робот-хирург Да Винчи – История создания
C древних времен человечество пыталось использовать машины в своей жизни, сначала для облегчения своего труда, и выполнения наиболее тяжелой работы, требуемой значительных физических усилий.
Слово «робот» происходит от чешского слова «robota», обозначающего тяжелый физический труд.
Робот (чеш. robot, от robota — подневольный труд или rob — раб) — автоматическое устройство, созданное по принципу живого организма.
Действуя по заранее заложенной программе и получая информацию о внешнем мире от датчиков (аналогов органов чувств живых организмов), робот самостоятельно осуществляет производственные и иные операции, обычно выполняемые человеком (либо животными).
При этом робот может как и иметь связь с оператором с (получать от него команды), так и действовать автономно.
История развития хирургических роботических систем начинается в 80-х годах ХХ века.
Когда Соединенные Штаты Америки начали разработку своих амбициозных космических программ, руководители программы спросили себя, что случилось бы, если астронавтам потребуется неотложная хирургическая помощь во время пребывания их на орбите. Конечно, для этого было нецелесообразно создавать отдельную космическую станцию или модуль, в котором был бы размещен традиционный операционный зал и постоянно находилась бригада хирургов.
Специалисты Американского космического агентства (NASA) занялись решением этой проблемы.
Наработанные ранее в военной сфере технологии привели к появлению медицинских роботов-ассистентов, которые позволяют максимально аккуратно совершать большое количество специфических хирургических манипуляций. Это дало возможность сократить вероятность появления осложнений, уменьшить операционную травму, снизить сроки госпитализации и реабилитации больных.
В 1985г. в мире впервые была представлена первая роботизированная хирургическая система «Puma 560», которая нашла свое применение в нейрохирургии.
Позднее появился манипулятор «PROBOT» для хирургического лечения трансуретральной резекции простаты.
В 1992г. для оказания хирургического лечения в области ортопедии при осуществлении протезирования суставов была разработана система «RoboDoc».
В 1993 году фирмой «Computer Motion Inc.» была разработана роботизированная система «Aesop» («Эзоп»). Она представляла собой «автоматическую руку» для фиксации и изменения положения видеокамеры при проведении лапароскопических операциях. Такая установка применяется в некоторых клиниках до сих пор.
Данные системы имели узкоспециализированное направление и лишь помогали в осуществлении определенных этапов в хирургических операциях. Они не являлись в полном смысле роботизированными системами.
В 1998 году мировой медицине была представлена первая универсальная роботизированная система «ZEUS» («Зевс»).
В конце 90-х годов компанией Intuitive SurgicalInc был разработан универсальный робот-хирург, способный проводить операции по различных нозологиям. Этот робот был назван «Da Vinci» («Да Винчи») в честь великого изобретателя Леонардо да Винчи, который в свое время сконструировал первого антропоморфного робота, способного двигать ногами и руками, осуществлять иные действия.
В 2000 году Управление по контролю за продуктами питания и лекарственными средствами США (FDA) дало разрешение на проведение с помощью хирургического робота Да Винчи медицинских операций. В марте 2001 года Министерство здравоохранения Канады одобрило использование хирургического робота Да Винчи для операций брюшной полости и грудной клетки.
Роботизированная система Да Винчи позволила хирургам производить операции пациентам, даже не касаясь их. Находясь в пару метрах от больного, врач получает подробное представление о том, что происходит на операционном столе.
В настоящее время единственной в мире универсальной роботизированной системой с дистанционным управлением считается система Да Винчи компании «Intuitive SurgicalInc».
Многие специалисты в развитых странах мира сегодня оперируют с использованием этой технологии.
В апреле 2011 года компания «Intuitive SurgicalInc» заявила, что в мире используется 1750 копий аппарата хирургического робота Да Винчи.
Распространение технологии связано со значительными преимуществами данной уникальной роботизированной системы при проведении минимально инвазивной хирургии: уменьшение послеоперационных болей, снижение кровотечения и рубцов. В конечном счете, более короткое пребывание в больнице и скорое возвращение к привычной жизни пациентов.
Главным недостатком хирургического робота Да Винчи является его высокая стоимость от 1,5 до 2,3 млн. евро, а также высокие эксплуатационные расходы.
(495) 50-253-50 – бесплатная консультация по клиникам и специалистам
ОФОРМИТЬ ЗАЯВКУ на ЛЕЧЕНИЕ
Роботы скоро переплюнут хирургов?
Все чаще в СМИ появляется информация о роботах-хирургах.
Неужели сюжеты фантастических фильмов обрели реальность и теперь для проведения операций не требуется участие человека? В реальности пока что роботизированные комплексы выполняют роль помощников врачей, хотя с каждым днем степень сложности этой помощи возрастает настолько, что ее уровень уже недоступен для обычного хирурга. А там, глядишь, оперировать будут и вообще без врачей?
Отечественные разработчики презентовали в Москве роботохирургический комплекс, созданный при поддержке Московского государственного медико-стоматологического университета имени А. И.
Евдокимова, Института конструкторско-технологической информатики Российской академии наук и других государственных учреждений.
Устройство позволяет использовать его при проведении операций в области общей хирургии, гинекологии, урологии и во многих других отраслях оперативной медицины.
Создатели с удовлетворением сообщают, что точность их изобретения — до пяти микрон, в сотню раз меньше, чем у знаменитого робота-хирурга Da Vinci, признаваемого ныне в мире “золотым стандартом” подобных технологий.
Кстати, и вес российского ноу-хау — всего четыре килограмма, в отличие от полутора тонн у вышеописанного зарубежного “родственника”.
То есть, в принципе, робохирурга можно брать с собой на выезды к больным даже не машиной, а, скажем, общественным транспортом.
Хотя, разумеется, это больше чисто теоретическая возможность, ведь любой уважающий себя хирург должен делать операции в хорошо оборудованной операционной, с хорошим режимом стерильности, массой дополнительного оборудования и т. д.
С другой стороны, в практике военно-полевой хирургии, “медицины катастроф” и других ситуациях, далеких от идеальных, такой сверхлегкий и сверхточный прибор может оказаться очень даже кстати.
Надо сказать сразу: термин “робот-хирург” больше из области околомедицинской журналистики, любящей звучные и интригующие выражения. На самом деле, подобные устройства в профессиональной терминологии принято именовать “манипуляторами”.
Потому что для работы на них живой врач все же необходим. Собственно говоря, ту или иную операцию на робохирурге делает именно человек.
Его руки посредством кнопок джойстиков, клавиш и других подобных устройств передают желание доктора произвести с телом пациента ту или иную манипуляцию, а умная машина уже доводит этот замысел до конца.
Что-то похожее, например, происходит во время прицеливания пилотами современных боевых самолетов и вертолетов, а в последнее время все чаще и командирами современных танков.
Офицеру, грубо говоря, достаточно просто взглянуть на потенциальную мишень, и система целеуказания, поймав направление его взгляда, сама сделает все остальное. Определит расстояние до цели, необходимый подъем угла орудия и прочее.
После чего выстрел будет сделан максимально быстро и максимально точно.
Нечто похожее происходит и в ходе “робоопераций”, которых, кстати говоря, в мире на сегодняшний день сделано уже около 200 тысяч штук.
Доктор, следя за операционным полем, двигает пальцами по специальному “тачпэду”, а машина своими манипуляторами разрезает кожу и подлежащие ткани, затем, в конце, накладывает швы.
Причем точность и скорость машинных движений настолько высоки, что общая кровопотеря, которая при обычной операции может составлять около двух литров, при машинной составляет всего несколько десятков миллилитров.
Ну а некоторые вещи в хирургии без помощи “компьютерного хирурга” невозможны в принципе. Как, скажем, операции на работающем сердце.
Ведь его мышца сокращается с частотой около одного раза в секунду — ясно, что при таком раскладе даже наложить туда какой-нибудь шов не успеет самый гениальный доктор, он просто не сможет учитывать столь быстрые движения нашего “мотора”.
А вот для робота такая задача, как говорится, раз плюнуть: его процессор может учесть и гораздо большую частоту “смены картинки”, заставив работать синхронно с ней свои манипуляторы. Соответственно, для ряда кардиохирургических операций сердце теперь останавливать специальными препаратами (сродни известного яда кураре) не надо.
А, например, операции в офтальмологии? Они обычно проводятся под микроскопом, ведь толщина глазных оболочек, что называется, и есть микроскопическая. Повредить их неловким, излишне размашистым движением скальпеля очень просто. Поэтому оперирующие окулисты по праву считаются одними из самых “элитных” хирургов.
А вот робот может оперировать глаза с куда более высокой, чем человек, точностью.
Собственно, пять микрон российского изобретения по большому счету уже не рекорд — отдельные специализированные западные офтальмологические роботы работают с точностью уже всего одного микрона! Другое дело, что в подавляющем большинстве для не глазных оперативных вмешательств такая запредельная точность просто не нужна.
В общем, роботы-хирурги однозначно становятся очень важными, а порой и просто незаменимыми помощниками докторов.
Но все же, возможно ли воплощение в жизнь сюжетов фантастических фильмов, где космонавтов, а то и обычных людей будущего “чинят” “под ключ” машины практически без участия человека? Разве что от него требуется нажать кнопку старта, предварительно положив больного на операционный стол.
Однозначный прогноз на этот счет дать сложно. В принципе, такая техника уже сейчас снабжается все сильнее умнеющим “искусственным интеллектом”, который способен самостоятельно производить все более сложные манипуляции.
Грубо говоря, для многих из них опытный доктор особо и не нужен — достаточно посадить за пульт “зеленого” выпускника, а то и вообще студента-медика, имеющего лишь самые общие представления о том, что необходимо сделать во время операции.
С другой стороны, в гражданской сфере роботы-хирурги будут “мальчиками на побегушках” у живых врачей еще долго. Чему будут способствовать и значительная “инерция мышления” обычных пациентов, высокие гонорары медиков, а также обилие юристов, специализирующихся на исках к больницам за “нанесенный пациенту ущерб”.
При этом робохирурги, подобно автомобилям, считаются источниками повышенной опасности.
То есть то, что в случае проведения вмешательства человеком может сойти за добросовестную врачебную ошибку, при исполнении с помощью машины может трактоваться ушлыми адвокатами если не “халатностью”, то “необоснованным риском” из-за использования новой и якобы недостаточно проверенной техники.
Однако никто не может дать гарантии, что робохирургические технологии не развиваются там, где вышеописанные факторы не очень значимы, — в военной, космической медицине и других сходных отраслях.
В самом деле, в случае отправки экспедиции хоть в джунгли, хоть на Марс ее участникам, грубо говоря, будет плевать на юридические тонкости и корпоративные интересы хоть эскулапов, хоть адвокатов. Им надо будет иметь под рукой технику, способную спасти их жизнь в случае ранения, травмы, опасного заболевания.
При этом без необходимости включать в свой состав целую бригаду разнопрофильных квалифицированных хирургов. Так что, как знать, возможно, когда-нибудь слово “робот-хирург” будет означать действительно полностью автоматизированную для проведения операций машину.
Пластический хирург о секретах молодости и старости
Российский робот-хирург превзошел американские аналоги
Прототип первой отечественной системы робот-ассистированных операций по многим параметрам превосходит известный американский аналог — робота da Vinci.
Совсем недавно министр здравоохранения РФ Вероника Скворцова заявила, что робот-хирург, разработанный в России, позволит проводить дистанционные операции и может быть запущен в серийное производство.
Конечно, прежде чем появиться в клиниках, роботу предстоит еще попрактиковаться на животных, пройти множество тестов и проверок, но если все пройдет удачно, то российская медицина получит действительно полезную технологию.
Почему же роботы-ассистенты сегодня так важны?
Главный уролог Минздрава РФ и руководитель клиники урологии МГМСУ, расположенной на базе Городской клинической больнице им. С.И. Спасокукоцкого, профессор Дмитрий Пушкарь рассказывает, что роботы широко применяются в сложнейших урологических операциях во всем мире.
Долгое время неоспоримым лидером в этой области считался робот da Vinci. Одна из «рук» робота держит видеокамеру, передающую изображение оперируемого участка на специальные 3D-экраны, а три другие в режиме реального времени воспроизводят совершаемые хирургом движения.
В США работает порядка 3000 роботов da Vinci, и около 1000 — в Европе. Используются эти роботы и у нас в стране. В упомянутой клинике урологии МГМСУ под руководством Дмитрий Пушкаря уже 10 лет проводятся сложнейшие операции с использованием da Vinci. Клиника имеет самый большой опыт подобных операций в стране и самые лучшие результаты.
Но возникла амбициозная задача создать собственную разработку, которая была бы лучше и дешевле da Vinci. В течение 4 лет работ ученые Института конструкторско-технологической информатики РАН (ИКТИ РАН) при активном участии кафедры МГМСУ и ФАНО России занимались разработкой и созданием подобного робота.
Дмитрий Пушкарь рассказывает, что российский робот-хирург «значительно превосходит возможности существующих мировых аналогов». В сравнении с тем же da Vinci он меньше, легче и, главное, точнее, что обеспечивает большую мобильность и высочайшую точность выполнения операции. К тому же, он примерно в 5 раз дешевле американского аналога.
Появление более дешевого отечественного робота-хирурга позволит расширить практику использования этой технологии в больницах. Поскольку da Vinci – дорогостоящий аппарат, позволить его могут далеко не все российские учреждения. Дмитрий Пушкарь продолжает: “С помощью российского робота операцию могут делать сразу несколько хирургов одновременно.
Операция проводится без разреза – инструменты проводятся через тонкие проколы диаметром 5-8 мм. Хирурги видят картинку на мониторах в 3D-изображении. У российского робота более маленькие манипуляторы по сравнению с da Vinci, что позволяет обеспечить больший объем движений и точность позиционирования”.
Пока все роботы-хирурги— это механические ассистенты врачей, собственных решений они не принимают. Но в будущем, возможно, появятся роботы, которые будут обладать элементами искусственного интеллекта и смогут давать «советы» хирургу.
Как отметил Дмитрий Пушкарь, в России подобные разработки уже есть. В целом, российская медицина и урология в частности, развивается в правильном направлении. Многие операции уже сегодня гораздо лучше делать именно в России, а не за рубежом.
Накопленный у нас уникальный опыт во многих вопросах позволяет позиционировать российских специалистов как лидеров в мировом медицинском сообществе.
В клинике урологии МГМСУ есть и соответствующие технологии, и сверхпрофессиональные специалисты, и высокий уровень сервиса, и богатый опыт проведения самых сложных операций (в том числе с применением роботов-ассистентов). При этом стоимость лечения гораздо меньше, чем в том же Израиле или Германии.
К сожалению, о хорошем у нас говорят мало. Особенно в медицине. Больше концентрируются на недостатках. Между тем, позитивных примеров достаточно.
Хирургический робот да Винчи
Американские учёные, работающие в корпорации IntuitiveSurgical, изобрели робота для выполнения хирургических операций под названием daVinci. С его появлением в полостной хирургии буквально произошла революция, особенно в той её части, которая связана с проведением операций, проводимых для удаления рака простаты.
Использование робота, естественно, вовсе не означает того, что сложную операцию сможет сделать любой, даже не обладающий опытом хирург. Это, конечно же не так, так как робот является только очень хорошо сделанным инструментом, предназначенным для увеличения возможностей хирурга, обладающего опытом проведения операций.
Какие преимущества дают применение робота daVinci
Их достаточно много:
- существенно снижается риск нарушить потенцию у оперируемого;
- уменьшается риск возникновения мочевого недержания;
- к минимуму сводится риск травматического воздействия при проведении операции;
- при выполнении операции до минимальной отметки сводится потеря крови;
- время, необходимое для заживления после проведения операции, значительно снижается, что позволяет быстро вернуть прооперированного к привычной жизни;
- быстро происходит выздоравливание оперированного.
Робот daVinci является очень новой разработкой в области хирургии, а потому перечень клиник, в которых он имеется не очень велик. Так на территории Германии, например, таких роботов имеют только порядка тридцати пяти клиник.
Как производится операция с использованием робота-хирурга daVinci
Манипуляции такой сложной машиной для проведения хирургических операций, какой является робот да Винчи осуществляется на удалении.
Рабочее место врача находится возле пульта с монитором, обустроенного в стороне от того места, где стоит стол, на котором проводится операция.
Объёмное изображение места проведения операции отображается на мониторе, причём изображение подаётся увеличенным во много раз. В тех случаях, когда операция предстоит очень сложная, за второй пульт садится ещё один хирург, который ассистирует первому.
Проводя операцию, хирургом производятся манипуляции джойстиками с повышенной чувствительностью. Сигнал от джойстиков подаётся к «рукам»робота-хирурга, посредством которых приводятся в действие хирургические инструменты. Местом расположения робота является собственно поверхность операционного стола, на котором укладывается больной.
Робот в своём арсенале имеет микроскопические инструменты, с помощью которых есть возможность проведения операционных вмешательств на минимально-инвазивном уровне. Ограничений у подвижности инструментов не существует, что делает возможным проведение самых сложных манипуляций даже в тех случаях, когда приходится работать на достаточно маленьком операционном поле.
Российский робот-хирург провёл первую операцию
Российские врачи и ученые создали уникального робота, он компактный, подвижный и может ассистировать медикам во время сложнейших операций. Первым живым существом, прооперированным с помощью этой машины, стала свинья по кличке Роза. У животного была миома матки, обзавестись потомством с таким диагнозом Роза не могла. Теперь, рассчитывают врачи, она забеременеет. Примерно через месяц.
Такого еще не было
Это прорыв в области передовых технологий, не сомневаются эксперты. Отечественная разработка позволит поставить подобные операции на поток, в отличие от американской.
Не секрет, что первые хирургические вмешательства с помощью механических ассистентов проводили еще в 2000-х: для этого в Америке сконструировали робота по имени Да Винчи.
Инновацию оценили как успешную и востребованную, поэтому заговорили о том, чтобы создать похожую машину и в России, объясняет директор Института конструкторско-технологической информатики РАН профессор Сергей Шептунов.
Впрочем, вскоре выяснилось, что Да Винчи — только для избранных. Такие операции слишком дороги, позволить их себе могут немногие. К тому же западный образец чересчур громоздкий и не способен ассистировать во время сложных операций, уточняют медики.
“В мире около 50 фирм, занимающихся производством специализированной робототехники. Однако отечественная модель может составить им достойную конкуренцию благодаря компактности, небольшому весу и точности движений”, — перечисляет достоинства российской разработки Шептунов.
На сегодняшний день специалисты возлагают большие надежды на операции с участием робота в области урологии и гинекологии. Ведь в разработке машины принимал участие главный уролог Минздрава России доктор медицинских наук Дмитрий Пушкарь. За инженерную же составляющую отвечает Сергей Шептунов.
Шипы и Роза
Шестимесячная свинья Роза ждала медиков в специальном вольере. До операции оставался час. Когда к ней приблизились врачи в сопровождении журналистов, животное принялось кокетничать: Роза подошла к ограждению и начала выпрашивать угощение. Свинье дали кусочек сахара — для настроения. Ведь объедаться перед тем, как лечь на стол к хирургам, нельзя.
Врачи неслучайно выбрали для первой операции именно свинью: строение внутренних органов животного очень схоже с человеческим. Роза выросла в Пензе, в хозяйстве “Красная горка”.
Ветеринары обнаружили у нее миому матки, когда делали ультразвуковое обследование. А хирурги как раз искали подходящее животное для операции с участием робота-ассистента.
Так пензенская свинья стала первопроходцем отечественной роботохирургии.
“Боря, я тебя хрю”
“С миомой матки родить поросят Роза не смогла бы. Теперь ее шансы на появление потомства очень велики. Нам самим интересно, как именно пройдет восстановление.
Через пару дней животное уже будет чувствовать себя нормально, а через месяц с небольшим, скорее всего, она сможет забеременеть.
Жених Розы хряк Боря будет этому очень рад”, — улыбается заведующий кафедрой биологии и ветеринарно-санитарной экспертизы Пензенского аграрного университета Геннадий Боряев.
Боря, шутят врачи, сейчас с нетерпением ждет невесту на одной из пензенских ферм. Взять его с собой на операцию в качестве группы поддержки медики не смогли: не так просто отвезти 90-килограммового борова с одного конца города на другой, смеются они. Но именно он станет отцом будущих детей Розы, уверены ветеринары.
Тонкости процесса
“Благодаря роботу, который делает очень маленькие проколы в теле пациента, раны заживут гораздо быстрее. Если бы свинье провели обычную полостную операцию по удалению миомы, реабилитация проходила бы намного медленнее”, — поясняет Геннадий Боряев, почесывая за ухом свинку.
Робот-хирург так понравился ветеринарам, что они загорелись идеей оперировать животных именно таким способом. Неудивительно: операция по удалению миомы матки заняла всего 45 минут. Все это время Роза находилась под наркозом, а вокруг четвероногой пациентки суетились не меньше двадцати врачей и инженеров, следивших за ходом операции.
Процессом руководил Дмитрий Пушкарь. Главный уролог Минздрава сидел за специальной консолью в 3D-очках и управлял всеми действиями робота. С помощью прикрепленных к ассистирующей машине медицинских инструментов хирург аккуратно проник в брюшную полость Розы, вырезал миому и извлек ее из тела свиньи.
“Достоинств у хирургии будущего много. Во-первых, косметический эффект — посмотрите, робот делает крошечные проколы в теле, практически не оставляя следов.
Во-вторых, ассистирующая машина оснащена камерой — через нее хирург видит вблизи все кровеносные сосуды.
Ну и в-третьих, маленькие проколы заживают гораздо быстрее, уже через 3-4 дня пациент может покинуть больницу”, — прокомментировал РИА Новости Сергей Шептунов.
Есть и еще один немаловажный аспект: робот-хирург существенно облегчает задачу самим врачам — медики делают операцию сидя. Раньше доктора стояли над операционным столом по много часов и сильно уставали, что порой сказывалось на качестве работы. Теперь же хирург в 3D-очках может вообще находиться в другой комнате.
Новинку в массы
Однако, обращают внимание разработчики, если уникальной технологией не сможет воспользоваться каждый житель России, толку от робота будет немного. Теперь главное — включить робота-хирурга в систему ОМС. Только в этом случае роботохирургия действительно принесет людям пользу, считает Дмитрий Пушкарь.
“Человек не может все время быть точным, даже если он опытный хирург. Роботохирургия открывает нам новые пути развития медицины. Мы можем сделать великолепную ассистирующую машину, но если она не вписывается в систему здравоохранения и не делает большого количества операций, значит, она не стоила потраченных на нее усилий”, — разъясняет Пушкарь.
Чтобы включить такие операции в систему обязательного медицинского страхования, необходимо договориться с Минздравом и поставить производство роботов на поток, добавляет Сергей Шептунов. “Для этого мы и провели операцию на Розе, пусть врачи посмотрят, как это работает, сделают полезные замечания, которые помогут нам усовершенствовать нашего робота”, — говорит инженер.
Урология и гинекология — это не предел возможностей ассистирующей машины. Робот способен проводить операции и на других органах, в том числе на сердце. Но для этого нужно, чтобы проектом руководил специалист в области кардиохирургии. Ведь именно врачи решают, какими инструментами нужно оснастить машину и как именно должен передвигаться в операционном поле их механический ассистент.
На создание робота ушло около четырех лет. По словам Шептунова, от зарубежного аналога его отличают меньшие размеры и вес и большая точность при выполнении операций.
На российский рынок прибор должен выйти примерно через два года, после испытаний и регистрации аппарата.
Сергей Шептунов добавил, что рассчитывает на поддержку государства и в дальнейшем планирует получить госзаказ на устройство.
Сейчас Роза восстанавливается после операции. Уже через несколько дней она вернется на ферму к жениху Боре. За ее самочувствием в период адаптации будут наблюдать ветеринары Пензенского аграрного университета. Медики уверены: через несколько месяцев животное обзаведется потомством.
Понравился наш сайт? Присоединяйтесь или подпишитесь (на почту будут приходить уведомления о новых темах) на наш канал в МирТесен!
1
Показы: 1 Охват: 0 Прочтений: 0
Наш робот-хирург должен работать на Россию
ПодробностиОпубликовано: 08.04.2017 01:23Автор: Кирилл Свояков
Российские инженеры сделали прототип новейшего робота-хирурга, который может проводить высокоточные операции даже на расстоянии. Если Российское государство промедлит с господдержкой, отечественного робота перекупят конкуренты, рассказали разработчики робота МИА «Россия сегодня».
Единственный робот-хирург, работающий в нескольких клиниках России, – американский. Его зовут «Да Винчи». Американцы – мировые монополисты в проведении высокоточных хирургических операций с помощью робота-ассистента.
Точность движений скальпеля в автоматических руках робота позволяет избежать потери крови и сохранить функции прооперированных органов, не затрагивая важные нервные окончания. Ведь например, во время обычной операции по поводу рака простаты мужчина теряет до полутора литров крови, а после операции, бывает, теряет потенцию.
После операции на предстательной железе с помощью робота «Да Винчи» 84% мужчин не получают никаких осложнений.
Кроме того, роботы-хирурги позволяют значительно сократить время пребывания в больнице и сэкономить государственные средства на выплатах пособий по инвалидности – инвалидами после роботизированных операций, как правило, пациенты не становятся.
Роботизированная хирургия начала развиваться в 80-е годы ХХ века. Одним из первых роботов в хирургии стал «Да Винчи». Его рабочий прототип появился в конце 1980-х годов в рамках контракта с армией США.
К 2015 году компания-производитель Intuitive Surgical создала более 3000 штук «Да Винчи». Стоимость системы «Да Винчи» – от 2 до 4 млн. долларов. Отдельно от оборудования закупается программа и одноразовые инструменты. Главным образом робот используется при операциях по удалению матки или простаты.
В России установлено двадцать пять хирургических систем «Да Винчи» – в Москве, Санкт-Петербурге, Ханты-Мансийске, Екатеринбурге, Новосибирске, Тюмени, Краснодаре, Ростове-на-Дону и во Владивостоке на острове Русский.
Наша страна потратила на американских роботов-хирургов более ста миллионов долларов. От покупки систем «Да Винчи» отказались Финляндия и Китай: содержание роботов разоряет госбюджет.
В клинической больнице №50 под руководством главного уролога Минздрава, профессора Дмитрия Пушкаря врачи провели полторы тысячи операций с помощью «Да Винчи». Там хорошо изучили достоинства и недостатки “американца” и обратились к отечественным ученым с критикой существующей системы и пожеланиями к новой.
– Это многомиллиардный бизнес, и мы невольно стали его частью. – объяснил ситуацию профессор Пушкарь агентству «Россия сегодня». – Именно поэтому мы поставили нашим инженерам задачу создать качественно новую машину.
Директор Института конструкторско-технологической информатики РАН Сергей Шептунов досконально изучил преимущества американского робота-ассистента, чтобы создать отечественный аналог. Академик Шептунов и его команда работали три года и в среду 5 апреля представили публике компактный аппарат, который превзошел аналог из США.
Манипулятор («рука» робота, которая проводит операцию) «Да Винчи» имеет размер в полтора метра и весит больше тонны. Российский манипулятор весит четыре килограмма и длиной – 20 сантиметров. Его размеры позволяют без проблем возить робота по огромной России – туда, где требуется срочная операция.
Точность манипуляций американской машины – 500 микрон, и она не дает возможность проводить операции детям.
Точность российского же аналога – всего пять микрон. Можно работать даже с клетками: размер клетки – около десяти микрон).
Российского робота можно настроить не только под задачи урологов и гинекологов, но и для нейро- и кардиохирургов, абдоминальных и вертебральных врачей.
А оригинальная архитектура позволяет присоединять к манипулятору любые инструменты в необходимом количестве и работать даже без монитора – в 3D-очках.
Кроме того, у российской машины есть возможность подключения систем искусственного интеллекта.
– Особенно мы гордимся полностью цифровой системой управления, в отличие от аналоговой «Да Винчи». Теперь мы можем сделать каждый робот индивидуальным. По отпечатку пальца машина опознает врача и дает доступ к более или менее широкому спектру операций, запоминает и воспроизводит все его движения, – говорит академик Шептунов.
Конкурентов у российской разработки немало. Место «Да Винчи» в клиниках мира хотят занять более пятидесяти фирм. В области роботохирургии зарегистрировано минимум десять тысяч патентов. Американская компания TransEnterix потратила 220 миллионов долларов на создание аналога робота-хирурга. Но достичь успеха наших ученых ей пока не удалось.
Российским инженерам удалось обогнать зарубежных коллег благодаря опыту в станкостроении, объясняет Сергей Александрович Шептунов: «Наши приборы имеют точность в три микрона при нагрузке в несколько тонн.
Мы опирались на наследие колоссальной школы отечественной механики, которой нет на западе. Ее оберегает Виктор Глазунов, директор Института машиноведения им. А. А. Благонравова Российской академии наук».
– Группа молодых инженеров, которые работают под руководством Сергея Александровича, – золотой коллектив. Самому старшему – 26, младшему – 20 лет, – уточняет старший научный сотрудник ИКТИ РАН Александр Шурко. – Трудятся, как во время войны: сон-работа, многие – за интерес.
По словам Кирилла Каема, вице-президента фонда «Сколково» и руководителя кластера биомедицинских исследований, российский робот может выйти на рынок и заменить американского. При коммерциализации разработка принесет миллиарды долларов. Осталось провести испытания, запатентовать аппарат и придумать название. На это нужны деньги. У ученых их нет.
Грант на фундаментальную разработку от ФАНО и правительства Москвы закончился. Помочь «кредитом на выгодных условиях» предложило лишь одно ведомство – Минпромторг.
Если ученые не найдут деньги, разработку либо выкупят и запатентуют иностранные компании, либо просто опередят – уникальный российский робот-хирург может остаться за бортом.
– К сожалению, нам приходится тратить личные сбережения. Дело не в чьей-то злонамеренности – госструктуры ограничены своими мандатами и постановлениями правительства.
Мы бы очень хотели выстроить такую цепочку, как в Америке: чтобы разработки ученых поддерживало и государство, и частные инвесторы, и готовы “ободрать шкуру” на себе.
Нам важно, чтобы российский робот двигался дальше, – говорит академик Шептунов.
Речь идет о миллионах рублей в месяц.
Российские ученые отчаянно ищут частных инвесторов, чтобы оставить разработку в стране, провести необходимые испытания и запустить производство. Интерес уже проявили Китай и Финляндия – российский робот-хирург будет, как минимум, в пять раз дешевле аппарата американского монополиста.
Чтобы разработка осталась в России, единственным выходом может стать лишь государственная поддержка – частных инвесторов такого масштаба у нас пока нет.
6 апреля вице-премьер РФ Дмитрий Рогозин дал поручение срочно разобраться в этом вопросе. «Лучшие разработки должны оставаться в России и работать в интересах ее граждан», – написал он об этом на своей страничке в фейсбуке
