Топ-6 возможностей использования роботов в медицине

  Согласно недавнему отчету Credence Research, глобальный рынок медицинской робототехники в 2015 году был оценен в 7.24 млрд. долларов США и к 2023-му ожидается рост до 20 млрд. Ключевым фактором этого роста является спрос на использование роботов на минимально инвазивных хирургических операциях, особенно неврологических, ортопедических и лапароскопических.

  Последствием этого является активная разработка разнообразных видов роботов, предназначенных для выполнения различных функций в медицинской среде. В числе роботов, специализирующихся на лечении людей, находятся хирургические и реабилитационные роботы. Область вспомогательных и терапевтических роботизированных устройств также быстро расширяется. К ней относятся роботы, которые помогают пациентам реабилитироваться после тяжелых состояний, таких как инсульты, эмпатические роботы, помогающие в уходе за пожилыми или физически/умственно ограниченными людьми, а также промышленные роботы, которые выполняют различные рутинные задачи, среди которых стерилизация помещений и доставка медицинских принадлежностей и оборудования, включая медикаменты.

  Ниже приведены шесть лучших способов использования робототехники в медицине.

1.     Телеприсутствие

  Врачи используют роботов, чтобы облегчить обследование и лечение пациентов в сельской или отдаленной местности с помощью “телеприсутствия ” в комнате пациента. “Специалист может звонить благодаря роботу, отвечать на вопросы и проводить терапию из отдаленных мест, - пишет доктор Бернадетт Киф из Чапел-Хилл, консультант по здравоохранению и медицине.- Ключевыми особенностями этих роботизированных устройств являются возможности навигации в ER и сложно устроенные камеры, необходимые для физического обследования”.

2.     Хирургические ассистенты

  Эти роботы с дистанционным управлением помогают хирургам с проведением операций, обычно минимально инвазивных. “Возможность управлять высокотехнологичной роботизированной конечностью из рабочей станции, отдаленной от операционной - это отличительное преимущество хирургических роботов,”- говорит Киф. Дополнительные приложения для этих роботов - хирургических ассистентов постоянно развиваются, поскольку более совершенная технология 3DHD обеспечивает хирургов пространственной системой, необходимой для особо сложных операций, включая более совершенную естественную стерео визуализацию в сочетании с дополненной реальностью.   

3.     Реабилитационные роботы

  Они играют решающую роль в восстановлении людей с ограниченными возможностями, включая улучшение подвижности, силовых характеристик, координации и качества жизни в целом. Эти роботы могут быть запрограммированы так, чтобы адаптироваться к состоянию каждого пациента по мере выздоровления после инсультов, травм головного или спинного мозга, нейроповеденческих или нервно-мышечных заболеваний, таких как рассеянный склероз. Виртуальная реальность, интегрированная с реабилитационными роботами, также может восстановить чувство равновесия, возможность передвигаться и другие моторные функции.

4.     Медицинские транспортные роботы

  Предметы снабжения, медикаменты и продукты питания доставляются пациентам и персоналу с помощью этих роботов, что оптимизирует коммуникацию между докторами, сотрудниками больниц и пациентами. “Большинство этих машин обладают высоконадежными возможностями самостоятельной навигации по всему объекту,”- утверждает Маной Сахи, аналитик-исследователь из компании Tractica, занимающейся исследованием рынка и специализирующейся на технологиях. “Однако существует потребность в высокоразвитых и рентабельных внутренних навигационных системах, основанных на технологии распознавания местоположения датчиков, чтобы сделать навигационные возможности транспортных роботов еще более надежными.  

5.     Роботы для санитарии и дезинфекции

   С увеличением сопротивляемости бактерий к антибиотикам и количества вспышек смертоносных заболеваний, таких как Эбола, все больше медицинских учреждений используют роботов для очистки и дезинфекции поверхностей. “В настоящее время основными методами, используемыми для дезинфекции, являются ультрафиолетовые лучи и пары перекиси водорода,- говорит Сахи.- Эти роботы способны дезинфицировать комнату от любых бактерий и вирусов за несколько минут”.

6.     Роботизированные системы дозирования

  Самыми большими достоинствами этих роботов являются скорость и точность- две особенности, которые очень важны для фармакологии. “Автоматизированные системы дозирования продвинулись до такой степени, что роботы теперь могут обрабатывать порошки, жидкости и высоковязкие материалы с гораздо большей скоростью и точностью ”,- говорит Сахи.

        Будущие модели

  Развитые роботы продолжают разрабатываться для постоянно расширяющегося диапазона приложений в области здравоохранения. Например, исследовательская группа под руководством Грегори Фишера, доцента по машиностроению и робототехнике в Вустерском политехническом университете, разрабатывает компактного высокоточного хирургического робота, который будет работать со сканером МРТ, а также с его программным обеспечением для повышения точности биопсии простаты.

  Чтобы разработать роботов, способных работать внутри МРТ-сканера, Фишеру и его команде пришлось преодолеть несколько важных технических проблем. Поскольку МРТ-сканер использует мощный магнит, робот, включая все его датчики и механизмы, должен состоять из цветных материалов. “Кроме всего этого, нам пришлось разрабатывать протоколы связи, программные интерфейсы для управления роботом и интерфейс для высокоуровневых систем визуализации и планирования”, -говорит Фишер. ”Робот должен быть достаточно простым, чтобы нетехническая хирургическая команда могла легко его стерилизовать, настроить и закрепить на сканере. Все это добавляло в масштабную систему интеграционный проект, который потребовал много итераций со стороны аппаратного и программного обеспечения для достижения цели”.

  В других исследованиях виртуальная реальность интегрируется с реабилитационными роботами, чтобы расширить спектр терапевтических упражнений, повышая мотивацию пациента и физический эффект от лечения. Потрясающие открытия производятся с наночастицами и наноматериалами. Например, наночастицы могут преодолевать гематоэнцефалический барьер. В будущем наноустройства могут быть загружены “лечебными нагрузками” медикаментов, которые могут быть введены в организм и автоматически точно направляться в указанные участки организма. Скоро появятся цифровые инструменты, которые используют беспроводную технологию мониторинга внутренних реакций на лекарства.

  “Существующие технологии объединяются новым образом, чтобы оптимизировать эффективность медицинских операций,- говорит Киф.- В то же время появляющиеся роботизированные технологии используются, чтобы обеспечить интригующие прорывы в медицине”.          

           Перевод выполнен с сайта www.asme.org