डॉक्टर रोबोट - वैद्यकीय रोबोटिक्सची सुरुवात

ल्यूक स्कायवॉकरच्या हातावर नियंत्रण ठेवणारा विशेषज्ञ रोबोट असणे आवश्यक नाही, जे आम्ही स्टार वॉर्स (1) मध्ये पाहिले. मशीनला फक्त कंपनी ठेवण्याची आणि हॉस्पिटलमध्ये आजारी मुलांचे मनोरंजन करणे आवश्यक आहे (2) - जसे की ALIZ-E प्रकल्पात, युरोपियन युनियनने निधी दिला आहे.

या प्रकल्पाचा भाग म्हणून, XNUMX नाओ रोबोट्सज्यांना मधुमेह असलेल्या मुलांसह रुग्णालयात दाखल करण्यात आले होते. ते पूर्णपणे सामाजिक कार्यांसाठी प्रोग्राम केलेले आहेत, उच्चार आणि चेहर्यावरील ओळख कौशल्यांसह सुसज्ज आहेत, तसेच मधुमेह, त्याचे कोर्स, लक्षणे आणि उपचार पद्धतींबद्दल माहितीशी संबंधित विविध उपदेशात्मक कार्ये आहेत.

सहकारी रूग्णालयातील रुग्णांप्रमाणे दयाळूपणे वागणे ही एक चांगली कल्पना आहे, परंतु सर्वत्र असे अहवाल आहेत की रोबोट वास्तविक वैद्यकीय कार्य गंभीरपणे घेत आहेत. त्यापैकी, उदाहरणार्थ, कॅलिफोर्नियाच्या स्टार्टअपद्वारे तयार केलेले वीबॉट. त्याचे कार्य विश्लेषणासाठी रक्त घेणे आहे (3).

डिव्हाइस इन्फ्रारेड "व्हिजन" सिस्टमसह सुसज्ज आहे आणि कॅमेरा संबंधित नसाकडे निर्देशित करते. एकदा त्याला ते सापडले की, तो अल्ट्रासाऊंड वापरून त्याचे परीक्षण करतो, ते सुईच्या पोकळीत बसते की नाही हे तपासतो. सर्वकाही ठीक असल्यास, तो सुईला चिकटवून रक्त काढतो.

संपूर्ण प्रक्रियेस सुमारे एक मिनिट लागतो. वीबॉटची रक्तवाहिन्या निवडण्याची अचूकता 83 टक्के आहे. लहान? हे मॅन्युअली करणार्‍या नर्सचाही असाच परिणाम होतो. याव्यतिरिक्त, क्लिनिकल चाचण्यांच्या वेळेपर्यंत वीबॉट 90% पेक्षा जास्त होण्याची अपेक्षा आहे.

1. स्टार वॉर्समधील रोबोट डॉक्टर

2. हॉस्पिटलमध्ये मुलांसोबत रोबोट

त्यांना अंतराळात काम करावे लागले.

इमारत कल्पना सर्जिकल रोबोट्स इ. 80 आणि 90 च्या दशकात NASA मध्ये, अंतराळ संशोधन कार्यक्रमांमध्ये भाग घेणार्‍या अंतराळयान आणि कक्षीय तळांसाठी उपकरणे म्हणून वापरण्यासाठी बुद्धिमान ऑपरेटिंग रूम तयार केल्या गेल्या.

3. वीबॉट - रक्त गोळा करण्यासाठी आणि त्याचे विश्लेषण करण्यासाठी एक रोबोट

कार्यक्रम बंद झाले असले तरी, इंट्यूटिव्ह सर्जिकल येथील संशोधकांनी रोबोटिक शस्त्रक्रियेवर काम करणे सुरू ठेवले आणि खाजगी कंपन्यांनी त्यांच्या प्रयत्नांना निधी दिला. याचा परिणाम म्हणजे दा विंची, कॅलिफोर्नियामध्ये 90 च्या दशकाच्या उत्तरार्धात प्रथम सादर केले गेले.

पण जगात प्रथम सर्जिकल रोबोट यूएस फूड अँड ड्रग अॅडमिनिस्ट्रेशन द्वारे 1994 मध्ये मंजूर आणि वापरासाठी मंजूर केलेली रोबोटिक प्रणाली AESOP होती.

कमीतकमी हल्ल्याच्या शस्त्रक्रियेदरम्यान कॅमेरे पकडणे आणि स्थिर करणे हे त्याचे काम होते. पुढे ZEUS, लेप्रोस्कोपिक शस्त्रक्रियेमध्ये वापरला जाणारा तीन-आर्म्ड रोबोट होता (4), जो नंतर येणार्‍या दा विंची रोबोटसारखाच होता.

सप्टेंबर 2001 मध्ये, न्यूयॉर्कमध्ये असताना, जॅक मॅरेस्कोने, ZEUS रोबोटिक सर्जिकल प्रणालीचा वापर करून, स्ट्रासबर्गमधील एका क्लिनिकमध्ये 68 वर्षीय रुग्णाची पित्ताशय काढून टाकली.

कदाचित ZEUS चा सर्वात महत्वाचा फायदा, इतर प्रत्येकाप्रमाणे सर्जिकल रोबोट, हात थरथरणारा प्रभाव पूर्णपणे काढून टाकण्यात आला जो जगातील सर्वात अनुभवी आणि सर्वोत्तम सर्जनांना देखील प्रभावित करतो.

4. ZEUS रोबोट आणि कंट्रोल स्टेशन

मानवी हँडशेकचे वैशिष्ट्य म्हणजे सुमारे 6 हर्ट्झच्या वारंवारतेसह कंपन दूर करणारा योग्य फिल्टर वापरल्यामुळे रोबोट अचूक आहे. उपरोक्त दा विंची (5) 1998 च्या सुरुवातीला प्रसिद्ध झाले, जेव्हा फ्रेंच संघाने जगातील पहिली एकल कोरोनरी बायपास शस्त्रक्रिया केली.

काही महिन्यांनंतर, मिट्रल वाल्ववर शस्त्रक्रिया यशस्वीरित्या करण्यात आली, म्हणजे. हृदयाच्या आत शस्त्रक्रिया. त्यावेळी औषधासाठी, ही घटना 1997 मध्ये मंगळाच्या पृष्ठभागावर पाथफाइंडर प्रोबच्या लँडिंगशी तुलना करता येईल.

दा विंचीचे चार हात, यंत्रांसह संपतात, त्वचेतील लहान चीरांमधून रुग्णाच्या शरीरात प्रवेश करतात. तांत्रिक दृष्टी प्रणालीसह सुसज्ज असलेल्या कन्सोलवर बसलेल्या सर्जनद्वारे डिव्हाइस नियंत्रित केले जाते, ज्यामुळे तो ऑपरेट केलेले क्षेत्र तीन आयामांमध्ये, एचडी रिझोल्यूशनमध्ये, नैसर्गिक रंगांमध्ये आणि 10x मोठेपणासह पाहतो.

हे प्रगत तंत्र तुम्हाला रोगग्रस्त ऊती पूर्णपणे काढून टाकण्याची परवानगी देते, विशेषत: कर्करोगाच्या पेशींमुळे प्रभावित झालेल्या, तसेच श्रोणि किंवा कवटीचा पाया यांसारख्या कठीण-टू-पोहोचलेल्या भागांची तपासणी करणे.

इतर डॉक्टर हजारो किलोमीटर दूर असलेल्या ठिकाणीही दा विंचीच्या ऑपरेशनचे निरीक्षण करू शकतात. हे ऑपरेटिंग रूममध्ये न आणता सर्वात आदरणीय तज्ञांच्या ज्ञानाचा वापर करून जटिल शस्त्रक्रिया करण्याची परवानगी देते.

वैद्यकीय रोबोट्सचे प्रकार सर्जिकल रोबोट्स - त्यांचे सर्वात महत्वाचे वैशिष्ट्य म्हणजे वाढलेली अचूकता आणि संबंधित त्रुटीचा धोका कमी करणे. पुनर्वसन कार्य - कायमस्वरूपी किंवा तात्पुरत्या कार्यात्मक कमजोरी (पुनर्प्राप्ती कालावधी दरम्यान), तसेच अपंग आणि वृद्ध लोकांच्या जीवनात सुविधा आणि आधार देते.  

सर्वात मोठा गट यासाठी वापरला जातो: निदान आणि पुनर्वसन (सामान्यत: थेरपिस्टच्या देखरेखीखाली आणि स्वतंत्रपणे रुग्णाद्वारे, प्रामुख्याने टेलीरिहॅबिलिटेशनमध्ये), बिछान्यातील स्थिती आणि व्यायाम बदलणे (रोबोटिक बेड), गतिशीलता सुधारणे (अपंगांसाठी रोबोटिक व्हीलचेअर आणि exoskeletons) , काळजी (रोबो), अभ्यास आणि कामासाठी मदत (रोबोटिक कामाची ठिकाणे किंवा रोबोटिक रूम), आणि विशिष्ट संज्ञानात्मक विकारांसाठी थेरपी (मुले आणि वृद्धांसाठी उपचारात्मक रोबोट).

बायोरोबोट्स हा रोबोट्सचा एक गट आहे जो मानव आणि प्राण्यांचे अनुकरण करण्यासाठी डिझाइन केलेले आहे जे आपण संज्ञानात्मक हेतूंसाठी वापरतो. जपानी शैक्षणिक रोबोटचे उदाहरण आहे, ज्यावर भविष्यातील डॉक्टर शस्त्रक्रियेचे प्रशिक्षण घेतात. रोबोट जे शस्त्रक्रियेदरम्यान सहाय्यकाची जागा घेतात - त्यांचा मुख्य अनुप्रयोग रोबोटिक कॅमेराची स्थिती नियंत्रित करण्याच्या सर्जनच्या क्षमतेशी संबंधित आहे, जे ऑपरेट केलेल्या क्षेत्रांचे चांगले "दृश्य" प्रदान करते.

एक पोलिश रोबोट देखील आहे

कथा वैद्यकीय रोबोटिक्स पोलंडमध्ये 2000 मध्ये फाउंडेशन फॉर द डेव्हलपमेंट ऑफ कार्डियाक सर्जरीच्या शास्त्रज्ञांनी झाब्रझे मधील रॉबिनहार्ट कुटुंबाचा एक प्रोटोटाइप विकसित करून रोबोट्स (6) सुरू केले. त्यांच्याकडे एक खंडित रचना आहे जी आपल्याला वेगवेगळ्या ऑपरेशन्ससाठी योग्य उपकरणे निवडण्याची परवानगी देते.

खालील मॉडेल तयार केले गेले: RobinHeart 0, RobinHeart 1 – स्वतंत्र बेससह आणि औद्योगिक संगणकाद्वारे नियंत्रित; RobinHeart 2 - दोन कंसांसह ऑपरेटिंग टेबलशी संलग्न आहे, ज्यावर तुम्ही सर्जिकल उपकरणे किंवा एन्डोस्कोपिक कॅमेरासह व्ह्यूइंग ट्रॅक स्थापित करू शकता; RobinHeart mc2 आणि RobinHeart Vision चा वापर एंडोस्कोप नियंत्रित करण्यासाठी केला जातो.

आरंभकर्ता, समन्वयक, गृहीतकांचा निर्माता, ऑपरेशन्सचे नियोजन आणि प्रकल्पासाठी अनेक मेकाट्रॉनिक उपाय. पोलिश सर्जिकल रोबोट रॉबिन हार्ट हे डॉक्टर होते. Zbigniew नवरात्र. सोबत दिवंगत प्रा. Zbigniew Religa शैक्षणिक केंद्रे आणि संशोधन संस्थांशी सल्लामसलत करून Zabrze च्या तज्ञांनी केलेल्या सर्व कामांचे गॉडफादर होते.

रॉबिनहार्टवर काम करणाऱ्या डिझायनर्स, इलेक्ट्रॉनिक्स, आयटी आणि मेकॅनिक्सच्या टीमने सतत वैद्यकीय टीमशी सल्लामसलत करून त्यात कोणत्या सुधारणा केल्या पाहिजेत हे ठरवले.

"जानेवारी 2009 मध्ये, कॅटोविस येथील सिलेसिया मेडिकल युनिव्हर्सिटीच्या प्रायोगिक औषध केंद्रात, प्राण्यांवर उपचार करताना, रोबोटने त्याला नेमून दिलेली सर्व कामे सहजपणे पार पाडली. त्यासाठीची प्रमाणपत्रे सध्या दिली जात आहेत.

6. पोलिश वैद्यकीय रोबोट RobinHeart

जेव्हा आम्हाला प्रायोजक सापडतील, तेव्हा ते मालिका निर्मितीमध्ये जाईल, ”झाब्रझे येथील फाउंडेशन फॉर द डेव्हलपमेंट ऑफ कार्डियाक सर्जरीचे झ्बिग्नीव नोवरात म्हणाले. पोलिश डिझाइनमध्ये अमेरिकन दा विंचीशी बरेच साम्य आहे - ते एचडी गुणवत्तेत 3D प्रतिमा तयार करण्यास अनुमती देते, हाताचा थरकाप दूर करते आणि उपकरणे दुर्बिणीने रुग्णाच्या आत प्रवेश करतात.

रॉबिनहार्ट दा विंची सारख्या विशेष जॉयस्टिक्सद्वारे नियंत्रित नाही तर बटणांद्वारे नियंत्रित केले जाते. पोलिशचा एक हात रोबोट सर्जन दोन साधने धरून ठेवण्यास सक्षम, जे याव्यतिरिक्त, कोणत्याही वेळी काढले जाऊ शकतात, उदाहरणार्थ, ते व्यक्तिचलितपणे वापरण्यासाठी.

दुर्दैवाने, पहिल्या पोलिश रोबोटिक सर्जनचे भविष्य खूप अनिश्चित आहे. आतापर्यंत फक्त एक mc2 आहे ज्याने अद्याप जिवंत रुग्णावर शस्त्रक्रिया केलेली नाही. कारण? पुरेसे गुंतवणूकदार नाहीत.

डॉ. नवरत अनेक वर्षांपासून त्यांचा शोध घेत आहेत, परंतु पोलिश रुग्णालयांमध्ये रॉबिनहार्ट रोबोट सादर करण्यासाठी सुमारे 40 दशलक्ष झ्लॉटी आवश्यक आहेत. गेल्या डिसेंबरमध्ये, क्लिनिकल ऍप्लिकेशन्सच्या विस्तृत श्रेणीसाठी हलक्या वजनाच्या, पोर्टेबल व्हिडिओ ट्रॅकिंग रोबोटचा प्रोटोटाइप अनावरण करण्यात आला: RobinHeart PortVisionAble.

त्याच्या बांधकामासाठी नॅशनल सेंटर फॉर रिसर्च अँड डेव्हलपमेंट, फाउंडेशन फॉर द डेव्हलपमेंट ऑफ कार्डियाक सर्जरी आणि अनेक प्रायोजकांनी वित्तपुरवठा केला होता. या वर्षी डिव्हाइसचे तीन मॉडेल्स सोडण्याचे नियोजन आहे. नैतिकता समितीने त्यांचा क्लिनिकल प्रयोगात वापर करण्यास सहमती दिल्यास, त्यांची रुग्णालयाच्या सेटिंगमध्ये चाचणी केली जाईल.

केवळ शस्त्रक्रिया नाही

सुरुवातीला आम्ही हॉस्पिटलमध्ये मुलांसोबत काम करणाऱ्या आणि रक्त गोळा करणाऱ्या रोबोट्सचा उल्लेख केला. औषधांना या यंत्रांसाठी अधिक "सामाजिक" उपयोग मिळू शकतात.

एक उदाहरण आहे रोबोट स्पीच थेरपिस्ट युनिव्हर्सिटी ऑफ सदर्न कॅलिफोर्नियामध्ये बनवलेले बॅन्डिट, ऑटिझम असलेल्या मुलांसाठी थेरपीचे समर्थन करण्यासाठी डिझाइन केलेले आहे. हे एक खेळण्यासारखे दिसते जे रुग्णांशी संपर्क साधण्यासाठी डिझाइन केलेले आहे.

7. नर्सच्या पोशाखात रोबोट क्लारा

त्याच्या "डोळ्यांमध्ये" दोन कॅमेरे आहेत आणि इन्फ्रारेड सेन्सर स्थापित केल्याबद्दल धन्यवाद, दोन चाकांवर फिरणारा रोबोट मुलाची स्थिती निर्धारित करण्यात आणि योग्य कृती करण्यास सक्षम आहे.

डीफॉल्टनुसार, तो प्रथम लहान रुग्णाकडे जाण्याचा प्रयत्न करतो, परंतु जेव्हा तो पळून जातो तेव्हा तो थांबतो आणि त्याच्याकडे जाण्यासाठी हातवारे करतो.

सामान्यतः, चेहऱ्यावरील हावभावांद्वारे भावना व्यक्त करण्याच्या क्षमतेमुळे मुले रोबोटकडे जातील आणि त्याच्याशी एक बंध तयार करतील.

हे मुलांना खेळण्यात गुंतवून ठेवते आणि रोबोटच्या उपस्थितीमुळे संभाषण सारख्या सामाजिक संवाद देखील सुलभ होतो. रोबोटचे कॅमेरे डॉक्टरांनी दिलेल्या थेरपीला आधार देऊन मुलाचे वर्तन रेकॉर्ड करणे देखील शक्य करतात.

पुनर्वसन कार्य अचूकता आणि पुनरावृत्ती प्रदान करून, ते थेरपिस्टचा कमी सहभाग असलेल्या रुग्णांवर व्यायाम करण्यास परवानगी देतात, खर्च कमी करतात आणि उपचार केलेल्या लोकांची संख्या वाढवतात (सहाय्यक एक्सोस्केलेटन पुनर्वसन रोबोटच्या सर्वात प्रगत प्रकारांपैकी एक मानले जाते).

याव्यतिरिक्त, मानवांसाठी अप्राप्य अचूकता अधिक कार्यक्षमतेमुळे पुनर्वसन वेळ कमी करणे शक्य करते. वापर पुनर्वसन रोबोट तथापि, सुरक्षिततेची खात्री करण्यासाठी थेरपिस्टचे पर्यवेक्षण आवश्यक आहे. रुग्ण अनेकदा व्यायामादरम्यान खूप वेदना नोंदवत नाहीत, चुकून असा विश्वास ठेवतात की, उदाहरणार्थ, व्यायामाच्या उच्च डोसमुळे जलद परिणाम होतात.

जास्त वेदना संवेदना पारंपारिक थेरपी प्रदात्याच्या त्वरीत लक्षात येण्याची शक्यता असते, जसे व्यायाम खूप हलका आहे. रोबोट वापरून पुनर्वसनात आपत्कालीन व्यत्यय येण्याची शक्यता सुनिश्चित करणे देखील आवश्यक आहे, उदाहरणार्थ, नियंत्रण अल्गोरिदम अयशस्वी झाल्यास.

रोबोट क्लारा (7), यूएससी इंटरॅक्शन लॅबने तयार केला आहे. रोबोट नर्स. ते अडथळे शोधून पूर्वनिश्चित मार्गांवर फिरते. रुग्णांना त्यांच्या बेडशेजारी ठेवलेल्या कोड स्कॅनिंगद्वारे ओळखले जाते. रोबोट पुनर्वसन व्यायामासाठी पूर्व-रेकॉर्ड केलेल्या सूचना प्रदर्शित करतो.

"होय" किंवा "नाही" या उत्तरांद्वारे रुग्णाशी निदानाच्या उद्देशाने संवाद होतो. हा रोबोट ह्रदयाच्या प्रक्रियेनंतर अशा लोकांसाठी तयार करण्यात आला आहे ज्यांना कित्येक दिवस प्रति तास 10 वेळा स्पायरोमेट्रिक व्यायाम करणे आवश्यक आहे. हे पोलंडमध्ये देखील तयार केले गेले. पुनर्वसन सुलभ करणारा रोबोट.

ग्लिविस येथील सिलेशियन युनिव्हर्सिटी ऑफ टेक्नॉलॉजीमधील नियंत्रण आणि रोबोटिक्स विभागाचे सदस्य मिचल मिकुलस्की यांनी ते विकसित केले आहे. प्रोटोटाइप एक एक्सोस्केलेटन होता - रुग्णाच्या हातावर परिधान केलेले उपकरण, स्नायूंच्या कार्याचे विश्लेषण आणि सुधारणा करण्यास सक्षम. तथापि, ते केवळ एका रुग्णाला सेवा देऊ शकते आणि खूप महाग असेल.

शास्त्रज्ञांनी एक स्वस्त स्थिर रोबोट तयार करण्याचा निर्णय घेतला जो शरीराच्या कोणत्याही भागाचे पुनर्वसन करण्यास मदत करू शकेल. तथापि, रोबोटिक्ससाठी सर्व उत्साहाने, हे लक्षात ठेवण्यासारखे आहे की वापर औषधात रोबोट ते फक्त गुलाबांनी भरलेले आहे. शस्त्रक्रियेमध्ये, उदाहरणार्थ, हे महत्त्वपूर्ण खर्चाशी संबंधित आहे.

पोलंडमध्ये असलेल्या दा विंची सिस्टम वापरण्याची प्रक्रिया सुमारे 15-30 हजार खर्च करते. PLN, आणि दहा प्रक्रियेनंतर तुम्हाला उपकरणांचा एक नवीन संच खरेदी करणे आवश्यक आहे. NHF या उपकरणासह केलेल्या ऑपरेशन्सच्या खर्चाची परतफेड करत नाही, ज्याची रक्कम अंदाजे 9 दशलक्ष झ्लॉटी आहे.

प्रक्रियेसाठी लागणारा वेळ वाढवण्याचाही गैरसोय आहे, याचा अर्थ असा की रुग्णाला भूल देण्याच्या स्थितीत जास्त काळ राहणे आणि कार्डिओपल्मोनरी बायपास (हृदय शस्त्रक्रियेच्या बाबतीत) जोडलेले असणे आवश्यक आहे.