Doctor Robot - u principiu di a robotica medica
Ùn deve esse u robot specialista chì cuntrolla u bracciu di Luke Skywalker chì avemu vistu in Star Wars (1). Hè abbastanza per a vittura per mantene a cumpagnia è forse intrattene i zitelli malati in l'uspidale (2) - cum'è in u prughjettu ALIZ-E finanziatu da l'Unione Europea.
Comu parte di stu prughjettu, XNUMX Roboti Naochì sò stati hospitalizzati cù i zitelli cun diabete. Sò programati per e funzioni puramente suciali, dotati di capacità di parlà è di ricunniscenza faciale, è ancu di diverse attività didattiche relative à l'infurmazioni nantu à a diabetes, u so cursu, i sintomi è i metudi di trattamentu.
L'empatizazione cum'è i so cumpagni di malati hè una grande idea, ma i rapporti venenu da ogni locu chì i robot piglianu un veru travagliu medico in seriu. Frà elli, per esempiu, Veebot, creatu da una startup di California. U so compitu hè di piglià u sangue per l'analisi (3).
U dispusitivu hè furnutu cù un sistema di "visione" infrared è mira a camera à a vena currispundente. Una volta chì u trova, l'esamina in più cù un ultrasound per vede s'ellu si mette in a cavità di l'agulla. Sì tuttu hè in ordine, mette una agulla è piglia sangue.
Tutta a prucedura dura circa un minutu. A precisione di selezzione di i vini sanguini di Veebot hè di 83 per centu. Picculu ? Una infermiera chì face questu a manu hà un risultatu simili. Inoltre, Veebot hè previstu di superà u 90% à u tempu di prucessi clinichi.
1. Robot Doctor da Star Wars
2. Un robot chì accumpagna i zitelli in l'uspidale
Anu avutu à travaglià in u spaziu.
idea di custruzzione robots chirurgici ecc. In l'anni 80 è 90, a NASA di i Stati Uniti hà custruitu sale operatori intelligenti chì anu da esse aduprate cum'è equipaggiu per navi spaziali è basi orbitali chì participanu à prugrammi di esplorazione spaziale.
3. Veebot - un robot per cullà è analizà u sangue
Ancu s'è i prugrammi chjusi, i circadori di Intuitive Surgical cuntinuavanu à travaglià in a chirurgia robotica, cù cumpagnie private chì finanzianu i so sforzi. U risultatu hè da Vinci, prima introduttu in California à a fini di l'anni 90.
Ma prima u primu in u mondu robot chirurgicu appruvatu è appruvatu per l'usu in u 1994 da a Food and Drug Administration di i Stati Uniti era u sistema roboticu AESOP.
U so travagliu era di mantene è stabilizzà e camere durante e chirurgie minimamente invasive. In seguitu era ZEUS, un robot di trè braccia, steerable utilizatu in a cirugia laparoscopica (4), assai simili à u robot da Vinci chì venerà dopu.
In settembre di u 2001, mentre era in New York, Jacques Maresco hà eliminatu a vesícula di un paziente di 68 anni in una clinica di Strasburgu cù u sistema chirurgicu roboticu ZEUS.
Probabilmente u vantaghju più impurtante di ZEUS, cum'è tutti l'altri robot chirurgicu, era l'eliminazione cumpleta di l'effettu di u tremulu di a manu, chì ancu i chirurghi più sperimentati è megliu in u mondu soffrenu.
4. Robot ZEUS è stazione di cuntrollu
U robot hè precisu grazia à l'usu di un filtru adattatu chì elimina vibrazioni à una freccia di circa 6 Hz, tipica per una stretta di manu umana. U sopra citatu da Vinci (5) hè diventatu famosu à principiu di u 1998, quandu una squadra francese hà realizatu a prima operazione di bypass coronariu unicu in u mondu.
Uni pochi mesi dopu, a cirurgia di a valvula mitrale hè stata realizata cù successu, i.e. chirurgia in u core. Per a medicina in quellu tempu, questu era un avvenimentu paragunabile à l'atterrissimu di a sonda Pathfinder nantu à a superficia di Marte in u 1997.
I quattru braccia di Da Vinci, chì finiscinu in strumenti, entranu in u corpu di u paci à traversu picculi incisioni in a pelle. U dispusitivu hè cuntrullatu da un cirurgu pusatu à a cunsola, dotatu di un sistema di visione tecnica, grazia à quale ellu vede u situ operatu in trè dimensioni, in risoluzione HD, in culori naturali è cù un ingrandimentu 10x.
Sta tecnica avanzata permette l'eliminazione cumpleta di u tessulu malatu, in particulare quelli affettati da e cellule cancerose, è ancu inspeccionà i posti difficiuli, cum'è a pelvis o a basa di u cranu.
Altri medichi ponu osservà l'operazioni di Da Vinci ancu in lochi à millaie di chilometri. Questu permette prucedure chirurgiche cumplessi per esse realizatu cù a cunniscenza di i specialisti più reputati, senza purtari in a sala operatoria.
Tipi di robots medichi Robots chirurgici - a so caratteristica più impurtante hè una precisione aumentata è u risicu di errore associatu ridottu. Opere di riabilitazione - facilitate è sustene a vita di e persone cù disfunzioni funziunali permanenti o tempuranee (durante u periodu di ricuperazione), è ancu i disabili è l'anziani.
U gruppu più grande hè utilizatu per: diagnosi è riabilitazione (di solitu sottu a tutela di un terapeuta, è indipindentamente da u paci, principarmenti in telerehabilitation), cambiendu pusizioni è esercizii in u lettu (letti robotichi), migliurà a mobilità (sedie a rotelle robotiche per disabili è esoscheletri), infermiera (robots), apprendimentu è assistenza à u travagliu (locu robotizati o stanze robotiche), è terapia per certi disordini cognitivi (robots terapeutici per i zitelli è l'anziani).
I biorobots sò un gruppu di robots pensati per imite l'omu è l'animali chì usemu per scopi cognitivi. Un esempiu hè un robot educativu giapponese utilizatu da futuri medichi per furmà in chirurgia. Robots chì rimpiazzanu l'assistente durante l'operazione - a so applicazione principale riguarda l'abilità di u chirurgu per cuntrullà a pusizione di a camera robotica, chì furnisce una bona "vista" di i siti operati.
Ci hè ancu un robot polaccu
История robotica medica in Pulonia hè stata cuminciata in u 2000 da i scientisti di a Fundazione Zabrze Cardiac Surgery Development, chì anu sviluppatu un prototipu di a famiglia di robot RobinHeart (6). Hanu una struttura segmentata chì permette di sceglie l'equipaggiu adattatu per diverse operazioni.
I seguenti mudelli sò stati creati: RobinHeart 0, RobinHeart 1 - cù una basa indipendente è cuntrullata da un computer industriale; RobinHeart 2 - attaccatu à u tavulinu operatore, cù dui supporti nantu à quale pudete installà strumenti chirurgici o una strada di vista cù una camera endoscopica; RobinHeart mc2 è RobinHeart Vision sò usati per cuntrullà l'endoscopiu.
Iniziatore, coordinatore, creatore di supposizioni, pianificazione di operazioni è parechje soluzioni di prughjettu mecatronicu. Robot chirurgicu polaccu Robinhart era un duttore. Zbigniew Nawrat. Inseme à u tardu Prof. Zbigniew Religa era u padrinu di tutti i travaglii realizati da specialisti di Zabrze in cunsultazione cù centri accademichi è istituti di ricerca.
U gruppu di diseggiani, l'elettronica, l'informatica è i meccanichi chì anu travagliatu in RobinHeart eranu in cunsultazione constante cù a squadra medica per determinà quali correzioni avianu bisognu à fà.
"In ghjennaghju di u 2009, in u Centru di Medicina Sperimentale di l'Università Medica di Silesia in Katowice, in u trattamentu di l'animali, u robot facia facilmente tutti i travaglii assignati. Attualmente, i certificati sò emessi per questu.
6. Robot medico pulaccu RobinHeart
Quandu truvemu sponsors, entrerà in a pruduzzione in serie ", hà dettu Zbigniew Nawrat da a Fundazione per u Sviluppu di a Chirurgia Cardiaca in Zabrze. U disignu polaccu hà assai in cumunu cù l'American da Vinci - permette di creà una maghjina 3D in qualità HD, elimina a manu tremula, è l'instrumenti penetranu telescopicamente in u paziente.
RobinHeart ùn hè micca cuntrullatu da joysticks speciale, cum'è da Vinci, ma da i buttoni. Smaltu una manu chirurgu robot capace di manighjà finu à dui arnesi, chì, in più, ponu esse eliminati in ogni mumentu, per esempiu, per aduprà manualmente.
Sfortunatamente, u futuru di u primu robot kirurggicu polaccu resta assai incertu. Finu a ora, ci hè solu un mc2 chì ùn hà ancu operatu nantu à un paziente vivu. Causa? Ùn ci hè micca abbastanza investitori.
U duttore Navrat li cerca di parechji anni, ma l'intruduzioni di i robot RobinHeart in l'uspitali polacchi necessitanu circa 40 milioni di zł. In dicembre di l'annu passatu, hè statu presentatu un prototipu di un robot tracker video portable ligeru per una larga gamma di applicazioni cliniche: RobinHeart PortVisionAble.
A so custruzzione hè stata finanziata da u Centru Naziunale di Ricerca è Sviluppu, fondi da u Fondu per u Sviluppu di Chirurgia Cardiac è parechji patrocinatori. Quist'annu hè previstu di liberà trè mudelli di u dispusitivu. Se u Cumitatu d'Etica accunsente à aduprà in un esperimentu clinicu, seranu pruvati in un locu di l'uspidale.
Micca solu chirurgia
À u principiu, avemu mintuatu i robots chì travaglianu cù i zitelli in l'uspidale è cullendu sangue. A medicina puderia truvà più usi "suciali" per queste macchine.
Un esempiu hè robot logopedista Bandit, creatu à l'Università di u Sud di California, hè pensatu per sustene a terapia per i zitelli cù autismu. Sembra un ghjoculu chì hè pensatu per facilità u cuntattu cù i malati.
7. Robot Clara vistutu da infermiera
Ci sò duie camere in i so "ochji", è grazia à i sensori infrared installati, u robot, chì si move nantu à dui roti, hè capaci di determinà a pusizione di u zitellu è piglià l'azzioni appropritate.
Par défaut, il essaie d'approcher le petit patient en premier, mais lorsqu'il s'enfuit, il s'arrête et lui fait signe à l'approche.
Di genere, i zitelli s'avvicinanu à u robot è formanu un ligame cun ellu per via di a so capacità di spressione emozioni cù "espressioni facciali".
Questu permette à i zitelli di participà à u ghjocu, è a presenza di u robot facilita ancu l'interazzione suciale cum'è a cunversazione. E camere di u robot permettenu ancu di registrà u cumpurtamentu di u zitellu, sustenendu a terapia furnita da u duttore.
Travagliu di riabilitazione furnisce precisione è ripetibilità, permettenu esercizii per esse realizatu nantu à i malati cù menu implicazione di i terapisti, chì ponu riduce i costi è aumentà u numeru di persone sottumessi à trattamentu (l'exoskeleton supportatu hè cunsideratu una di e forme più avanzate di robot di riabilitazione).
Inoltre, a precisione, inaccessibile per una persona, permette di riduce u periodu di riabilitazione per una efficienza più grande. usu robots di riabilitazione in ogni modu, a supervisione da i terapisti hè necessariu per assicurà a sicurità. I Pacienti spessu ùn anu micca troppu dulore durante l'esercitu, credendu erroneamente chì, per esempiu, una dosa più altu di l'esercitu porta à risultati più veloci.
A sensazione eccessiva di u dulore hè prubabile di esse rapidamente notata da u fornitore di terapia tradiziunale, cum'è l'esercitu chì hè troppu ligeru. Hè ancu necessariu di furnisce a pussibilità di una interruzzione d'urgenza di riabilitazione cù un robot, per esempiu, se l'algoritmu di cuntrollu falla.
Robot Clara (7), creatu da USC Interaction Lab. infermiera robotica. Si move per percorsi predeterminati, rilevandu ostaculi. I pazienti sò ricunnisciuti da i codici di scansione posti vicinu à i letti. U robot mostra struzzioni pre-registrati per esercizii di riabilitazione.
A cumunicazione per scopi diagnostichi cù u paci si faci per e risposte "sì" o "no". U robot hè destinatu à e persone dopu à i prucessi cardiaci chì anu bisognu di fà esercizii di spirometria finu à 10 volte per ora per parechji ghjorni. Hè statu ancu creatu in Pulonia. robot di riabilitazione.
Hè statu sviluppatu da Michal Mikulski, un impiigatu di u Dipartimentu di Controlu è Robotica di l'Università di Tecnulugia di Silesia in Gliwice. U prototipu era un exoskeleton - un dispositivu purtatu nantu à a manu di u paci, capace di analizà è migliurà a funzione musculare. Tuttavia, puderia serve solu un paziente è seria assai caru.
I scientisti anu decisu di creà un robot stazionariu più prezzu chì puderia aiutà à a riabilitazione di ogni parte di u corpu. Tuttavia, cù tuttu l'entusiasmu per a robotica, vale a pena ricurdà chì l'usu di robots in medicina hè spargugliatu micca solu cù rosi. In a cirurgia, per esempiu, questu hè assuciatu cù costi significativu.
A prucedura cù u sistema da Vinci, situatu in Pulonia, costa circa 15-30 mila. PLN, è dopu à dece prucedure vi tocca à cumprà un novu gruppu di arnesi. NHF ùn rimborsa micca i costi di l'operazioni eseguite nantu à questu equipamentu per una quantità di circa 9 milioni di PLN.
Hà ancu u svantaghju di aumentà u tempu necessariu per a prucedura, chì significa chì u paci deve stà sottu anestesia per più longu è esse cunnessu à a circulazione artificiale (in u casu di cirugia cardiaca).
