5 роботів, які змінили наші уявлення про хірургію, Цікава робототехніка.

Хірургія – найдавніша медична спеціальність. Вирізати отруєний наконечник стріли з тіла одноплемінника і припалити рану розпеченим залізом вже було хірургічною операцією. І навіть ударом по голові знеболювали процедуру – адже людина непритомна не відчуває болю. Вже 8 тисяч років тому вміли видаляти каміння із сечового міхура і робити трепанацію черепа. Образ хірурга ХIХ-ХХ століття невіддільний від скальпеля, свердла та долота, які без знеболювання та наркозу цілком могли служити знаряддями тортур.

Медичні роботи сьогоднішнього і завтрашнього проникають у досі недоступні частини людського організму і оперують у тих областях, куди раніше не підступався жоден хірург.

Апендицит вчора та завтра

Як відбувається стандартна операція з приводу апендициту? Операційне поле ізолюється стерильним матеріалом, знеболюється за допомогою ін'єкцій, скальпелем проводиться розріз, спеціальними металевими затискачами перетискаються судини і зупиняється кровотеча, хірург знаходить запалену ділянку кишечника, за допомогою скальпеля видаляє його, зашиває голкою. освіти, які знаходяться між шкірою та кишечником. Останньою зашивається рана від розрізу на шкірі. Через 1-2 тижні знімаються шви.

РоботSurgiBot дозволить провести ту ж операцію з видалення апендикса лапароскопічно – через прокол у шкірі – з високою точністю. Хірург, керуючи двома щупами та камерою-ліхтариком, спостерігає за ходом процесу на стандартному моніторі, регулюючи чутливість ручок, що управляють, для підвищення точності руху щупів.

Мінімум болю, мінімум крововтрати та травматичності,практично немає ризику інфікування, косметичний ефект та швидке відновлення після втручання – ось безперечні плюси.

Так Вінчі хірургії

Найвідомішим хірургічним роботом у світі єда Вінчі. Це робот-асистент, вартість - 1,5-2 млн євро.

Так Вінчі – ветеран, його почали використовувати ще наприкінці 1990-х років. Сьогодні понад 3000 da Vinci виконують мільйони операцій у всьому світі. Більшість їх встановлена в США, Ізраїлі та Німеччині. Близько двох десятків таких пристроїв є і в Україні. Перша в Україні операція з використанням робота da Vinci була проведена на серці в Москві в 2014 році.

Відрізняє його точність інструментів, керованих кінчиками пальців, чотири роботизовані руки з інструментами, що мають 7 ступенів свободи — більше ніж кисть людської руки — і 90 градусів, що згинаються.

Робот-хірург da Vinchi

Якщо уявити колишні операції при пухлинах, коли доводилося видаляти не тільки сам уражений раком орган, а й оточуючі тканини, то використання да Вінчі дозволяє провести складні операції із збереженням органу та його функції. Проривом стали гінекологічні операції при злоякісних пухлинах, коли жінка зберігає здатність завагітніти та виносити дитину.

Молоток vs. Рободок

Однією з найчастіших проблем в ортопедії є захворювання суглобів та переломи. Особливо трагічним є перелом шийки стегна, що призводить до інвалідності та іноді смертельного результату.

Операції із заміни великих суглобів виконуються давно, але є складними та травматичними. Спочатку виготовляється ендопротез із металу, полімерного пластику або кераміки. Процедура заміни кульшового суглоба протікає від півтори до трьох годин і полягає ввидалення ураженого суглоба та заміну його штучним імплантатом.

Усьому цьому передують складні розрахунки, які гарантують повної точності – адже у процесі операції треба видалити зруйновану і уражену частину кістки, що можна визначити лише під час операції, у своїй високий ризик перелому стегна, т.к. використовується молоток та долото. Ризики операції також пов'язані з можливістю занесення інфекції в організм та великими крововтратами.

СистемаРободок (Robodoc) механічно формує порожнину необхідних розмірів для встановлення протеза кульшового суглоба. Попередньо Robodoc створює тривимірну модель на основі даних комп'ютерної томографії. Хірург вибирає необхідну модель протеза із завантажених у базу даних комп'ютерної системи. Далі Robodoc використовує ці дані для формування порожнини для встановлення протеза. Порожнина, що виходить, з дуже великою точністю відповідає протезу, що покращує результат.

Штучний мозок оперує справжній мозок

Висока точність є особливо важливою при операціях на головному мозку. Розвиток роботів та комп'ютерних технологій у нейрохірургії та мікрохірургії ока пройшов шлях від помічників хірурга до роботів, чия мета полягає у виконанні операцій на головному мозку без жодного втручання руки людини. Прикладом такого робота служить штучна механічна рука, яка маніпулює різними інструментами та приладами, заповнена електромагнітними гальмами та датчиками.

СистемаМінерва (MINERVA) використовується разом з комп'ютерним томографом, з яким робот пов'язаний за допомогою стереотаксичної рамки, фіксованої до голови пацієнта. Робот сам собою представлений у вигляді механізму, який тримає інструменти. Він має сім ступенів свободи і маніпулюєскальпелями, електродрілями, свердлами, голками, зондами, електродами для електрокоагуляції. Точність рухів у своїй вивіряється до мікрона.

Мікророботи-ендоскопи та операції без розрізів

Якщо комусь доводилося проходити ендоскопічне дослідження шлунка (ФГС) чи інших органів – він довго не забуде цієї неприємної процедури, більшість описують це як «проковтнути шланг». Ще одним цікавим напрямком сучасної хірургії є «розумні» мікророботи-ендоскопи, які проходять через складні вигини кишківника.

Біоінженерні технології здійснюють революцію у ХХІ столітті. Хірурги та інженери співпрацюють більш тісно, ніж будь-коли раніше. Наприклад, технології, що використовувалися при дослідженні покинутої атомної станції, зацікавили медиків. Йдеться про роботу-зміяThe Flex System. Це гнучка ендоскопічна система, що дозволяє проводити операції без жодного розрізу на тілі. При оперативному втручанні система вводиться через горло і може досягати важкодоступних місць.

Робот-хірург-змія The Flex System

Крім того, робот оснащений додатковими інструментами, що дозволяють проводити широкий спектр операцій з високою точністю, а також камерою високої роздільної здатності, що дозволяє розглянути тканини органу в найдрібніших подробицях.