Робототехника в Современной Хирургии

В условиях постоянно развивающейся современной медицины технологические достижения оказывают огромное влияние на лечение пациентов. Одной из наиболее заметных инноваций последних лет является внедрение робототехники в хирургические процедуры. В компании MedicusUnion мы признаем преобразующий потенциал роботизированной хирургии, которая не только повышает точность операций, но и улучшает результаты лечения пациентов. В этой статье мы рассмотрим роль робототехники в современных хирургических процедурах и ее преимущества.

История

Термин "робот" был введен в 1920 году Карелом Чапеком и происходит от чешского слова "robota", означающего принудительную работу. В то время как роботы широко использовались в промышленности, история применения робототехники в хирургии началась сравнительно недавно: ее потенциал был признан в 1980-х годах. Первые попытки были направлены на автономную хирургию, примером чего может служить робот PROBOT, выполняющий роботизированную резекцию простаты.

Однако затем акцент сместился в сторону технологии "ведущий/ведомый", как это показано в системах ZEUS и da Vinci. Система ZEUS, состоящая из трех манипуляторов, была успешно опробована в кардиологических и гинекологических операциях, а система da Vinci, имеющая четыре манипулятора, семь степеней автоматизации и 3D-видение, была одобрена FDA в 2000 году. Впоследствии, после слияния компаний Intuitive Surgical и Computer Motion в 2003 году, система da Vinci доминировала на рынке в течение двух десятилетий.

Применение Роботизированных Хирургических Систем

Существует ряд интересных роботизированных хирургических систем, которые позволили значительно усовершенствовать процедуры колоноскопии:

• Одна из таких систем, известная под названием "Endotics", представляет собой небольшое роботизированное устройство, которое перемещается подобно дюймовому червю с помощью вакуумной технологии. Она помогает сделать процедуру колоноскопии более точной.
• Другая инновация - "ограниченный змеевидный механизм, управляемый сухожилиями" (CTSM), который обеспечивает лучший контроль и более широкий диапазон движений при проведении колоноскопии.
• Система колоноскопии NeoGuide представляет собой усовершенствованный мягкий робот, обладающий гибкостью, безопасным взаимодействием с телом и улучшенной ловкостью. В нем используется компьютерная трубка с сочленениями, похожая на змею, что позволяет ему адаптировать свою форму по мере продвижения по толстой кишке. Кроме того, для предотвращения дискомфорта во время процедуры предусмотрен контроль жесткости.
• Минимально инвазивный нейрохирургический внутричерепной робот (MINIR) используется для удаления опухолей головного мозга и основан на технологии CTSM с актуаторами SMA.
• Система Flex использует кабели для регулировки гибкости эндоскопа, что позволяет проводить различные процедуры в условиях меньшего пространства по сравнению с системой da Vinci.
• Конструкция Meshworm имитирует движение земляного червя и предназначена для проведения процедур колоноскопии, аналогично Invendoscope.
• Мягкий робот STIFF-FLOP вдохновлен щупальцем осьминога и использует жидкостные камеры с модульным подходом для управления жесткостью и изгибом.
• Aer-O-Scope - израильский колоноскоп, который приводится в движение с помощью углекислого газа, что исключает необходимость внешнего подталкивания.
• Дистанционные эндоскопические процедуры, проводимые с помощью магнитно-резонансной томографии, обеспечивают отличную видимость прицела при условии исключения электромагнитных полей, что гарантирует безопасность и точность во время операции.

Искусственный интеллект

Искусственный интеллект (ИИ) и машинное обучение совершают революцию в хирургической робототехнике. Машинное обучение, являющееся подмножеством ИИ, позволяет выявлять скрытые закономерности в больших массивах данных, открывая новые возможности для исследований, особенно в хирургии, где видеозаписи дают гораздо больше данных, чем компьютерные томографы. Машинное обучение также призвано повысить эффективность обучения хирургов за счет использования алгоритмов для наблюдения и понимания техники работы отдельных хирургов, оценки их эффективности и помощи в принятии решений в режиме реального времени.

ИИ вызвал интерес к разработке автономных роботов, особенно в операционной, использующих компьютерное зрение и глубокое обучение для понимания и взаимодействия с визуальными данными, например, для обнаружения объектов. Однако проблемы сбора данных в реальном времени в глобальной хирургии и вопросы обмена данными могут задержать полноценное внедрение автономной робототехники в хирургию.

Возможности будущего

По мере развития технологий мы можем ожидать еще более революционных разработок в области роботизированной хирургии. Будущее обещает повышение уровня автоматизации, интеграцию искусственного интеллекта и улучшение тактильной обратной связи, что еще больше расширит возможности роботизированных систем в операционной.

В заключение следует отметить, что роль робототехники в современных хирургических операциях нельзя назвать революционной. Она повышает точность, безопасность и эффективность операций, предоставляя многочисленные преимущества как пациентам, так и медицинским работникам. Благодаря тому, что телемедицина и робототехника работают рука об руку, мы наблюдаем трансформацию способов проведения операций и доступа к ним, и будущее здравоохранения выглядит невероятно многообещающим.