29 Марта 2018
МОСКВА, 29 марта , Татьяна Пичугина. Новый русский робот-хирург, способный выполнять качественные операции на сосудах, картонное сердце и даже мозге, плодотворного прошел испытания и скоро у него должно получится на мировой рынок медицинского нужное оборудования. рассказывает, на что способен ассистирующий хирургический комплекс отечественной разработки, почему пациентам не придется за него платить и в чем он превосходит американского конкурента da Vinci машину предыдущего колена.
Первых роботов для хирургии создали в США в середине 1980-х годов. Электрический манипулятор, ориентируясь на данные компьютерной томографии, формировал биопсию мозга. В 1990-м стартап Computer Motion по заказу NASA изготовил роботическую руку Эзоп (AESOP), вооруженную эндоскопом. Ею можно бывало управлять голосовыми командами. Космическое ведомство намеревалось оснащать этим роботом орбитальные шаттлы, а когда программу закрыли, Эзоп понадобился в гражданской медицине.
В 2000-х его сменил более совершенный робот-хирург da Vinci. Врач сидит за консолью, наблюдая за операционном полем в 3D-мониторе. С помощью джойстиков и педалей он управляет расположенными на подкатной автокаре манипуляторами и инструментами, введенными в пациента.
Эпоха da Vinci
Da Vinci произвел революцию в хирургии за счет внедрения роботической технологии. Но у него есть недостатки. Дело в том, что в среднем один робот делает одну операцию в два дня. То есть устройство стоимостью более двух миллионов долларов фактически простаивает. Объясняется это, во-первых, ценой операции с его участием, которая не вписывается в страховку: больной либо больница вынуждены доплачивать. Во-вторых ограниченным функционалом, рассказывает Сергей Шептунов, доктор технических наук, директор Института конструкторско-технологической информатики РАН.
Производитель da Vinci фактически монополизировал рынок. В мире продано несколько тысяч таких комплексов. Около 30 действуют в России. Однако на практике da Vinci оказался не таким положительным, как ожидали врачи. Среди связанных с ним трудоемкостей отмечают большие габариты и вес комплекса, необходимость специально готовить для него операторную, узкий угол обзора для хирурга. Кроме того, для разных движений манипулятора эксплуатируется один механизм. Обслуживание манипулятора тоже дорогое: один полнокомплект инструментов для манипуляторов стоит около трех тысяч долларов. Обучить хирургов для его использования легко и просто только за рубежом.
Российский уролог провел робот-ассистированную операцию в прямом эфире
Не будем повторять
Российские медики провели не одну тысячу операций с помощью da Vinci и знают все его проблемы. Несколько лет назад Дмитрий Пушкарь, находиться во глава кафедрой урологии МГМСУ и главный уролог Минздрава, предложил устроить более совершенного робота, учитывающего все пожелания хирургов.
За проект взялся Сергей Шептунов с командой начинающих инженеров.
Чтобы сделать такого робота, нужно быть совершенно отвязными. Старый опыт сюда не притянешь, говорит ученый.
Институт конструкторско-технологической информатики РАН основан в 1990 году, в перестройку. Его специалисты занимались автоматизацией станкостроения, а потом применяли свои наработки в самых разных областях: от образования до медицины. Проектировали автоматизированные припарковки, образовательные инженерные стенды, создавали медицинские имплантаты с наноструктурированными поверхностями, композитные наночастицы, угнетающие раковые клетки.
Изучив, которые технологии нужны хирургам, мы поняли, что улучшать da Vinci не имеет смысла. Мы разработали принципиально иную архитектуру. Сделали макет, который в семь с половиной раз больше того, что вышло в итоге. Доказали, что наш подход работает, и приступили к реализации. Если da Vinci это стандартный робот, то наш ориентированный на хирургию, говорит Шептунов.
Хирургам нужен был компактный манипулятор с высокой точностью действий и широким функционалом. Важное технологическое условие манипуляторы незаменимым крепиться к операционному столу. И, конечно, операция не может быть такой дорогой, как с da Vinci, необходимо вписаться в ОМС.
Инженеры в корне изменили конфигурацию системы, способы фиксации инструментов, камеры, существенно уменьшив габариты установки, существенно продлил ее мобильность и расширив опционал.
Можно пощупать
Операция с использованием отечественного робота-хирурга, или, как его называют разработчики, ассистирующего хирургического комплекса, внешне похожа на то, как действует da Vinci. Хирург сидит за консолью, используя рукоятки-контроллеры для манипулирования и педали для включения разных функций. В монитор смотрит в 3D-очках, где с заданным увеличением показано операционное поле. Можно менять масштаб: например, приблизить кровяной сосуд, чтобы прижечь коагулятором или поставить клипсу. Движения хирурга контроллерами передаются на манипуляторы в микромасштабе.
Российские ученые добились на порядок большей точности манипулирования: 50 микрон вместо полмиллиметра у da Vinci. Возможно, в урологии это не всегда нужно, но в кардиохирургии, при операциях на сосудах, позвоночнике или мозге очень важно. Высокая аккуратность расширяет сферу применения робота-хирурга.
Da Vinci, чтобы достичь такой аккуратности, должен быть в несколько раз больше. При настоящей архитектуре они не смогут проехать барьер в сто микрон, уверен Сергей Александрович.
В отличие от da Vinci русский робот сразу создавался на цифровой платформе, что в сочетании с отказом от тросикового механизма позволило реализовать обратную связь, когда хирург-оператор физически чувствует сило инструмента на ткани. То есть установка передает тактильные чувства, столь важные в хирургии. Разумеется, принцип реализации обратной связи ученые не раскрывают: это ноу-хау с большим коммерческим потенциалом.
Мы разработали универсальные крепления к операционному столу, которые позиционируют манипуляторы относительно тела с нужной точностью, под нужными углами, используют ученые.
Еще одна фишка операционное поле можно задать, просто очертив его на мониторе. Инструмент манипулятора не выйдет за этот контур и не заденет, например, брани малого таза, что полного воспалением.
И, конечно, человеческий мозг всей системы субноутбук. В его память обновляются все движения хирурга на контроллерах обсчитываются и передаются на манипуляторы. Это разрешит в будущем подключить элементы искусственного интеллекта, чтобы облегчить работу человеку.
Хирург и в Арктике хирург
Полностью отечественная разработка прошла недавно боевое крещение. С ее помощью прооперировали свинью, удалив опухоль матки. Сейчас робота модернизируют и вскоре начнут продвигать на рынок.
В планах реализовать мобильную информацию робота-хирурга, помещающуюся в чемодане и пригодную для полевых условий. Аккумуляторов хватит на три часа автономной работы. Врач в труднодоступной точке успеет исполнить операцию самостоятельно или под контролем опытного хирурга, наблюдающего за процессом по монитору из другого региона. Для этого нужен только мобильный интернет. Полностью дистанционное управление манипулятором пока невозможно из-за физического секвестрирования скорости линий связи. Чем длиннее кабель, тем дольше идет сигнал. А задержка даже в пять миллисекунд для хирурга критична.
Разработчики пытаются расширить возможности робота, заставив кончик инвентаря поворачиваться на 180 градусов. Кроме того, они хотят вооружить комплекс еще одним инструментом лазером. Тогда добавится много хирургических техник и технологий, в том их количестве операции на участках размером десять микрон, то есть на клеточном уровне. На экое пока не способен ни один робот-хирург.
Редактор рубрики
Леонид Кузьмин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....