Доктор Робот. На що здатні сучасні медичні роботи?

Ми часто могли бачити, як у фантастичних фільмах роль лікарів частково або повністю замінили роботи. Вони діагностують хвороби, назначають лікування, проводять операції та зцілюють хворих за лічені години. На те вони й фільми, щоби перебільшувати і вражати, так?

Інколи реальність може дивувати не менше. Хоч ми не часто бачимо у своїй буденності медичних роботів, проте вже зараз є величезна кількість їхніх видів. Nauka.ua пропонує ознайомитися із деякими функціями, які сьогодні виконують роботи в медицині.

Проводити операції з надзвичайною точністю

Найбільшу відомість здобули роботи-хірурги, зокрема, найпопулярніша з них роботизована система da Vinci, яку зараз використовують у 64 країнах. Їхня конструкція з механічними руками, які з неприродною точністю справляються з проведенням операції над сплячим тілом пацієнта, найбільше нагадують медичних роботів із фантастичних фільмів.

Вони дають змогу проводити хірургічне втручання з мінімальним травмуванням тканин, знизити ризик інфікування як пацієнта, так і лікаря, скоротити період відновлення пацієнта та й косметичний ефект у результаті виходить кращий. А багато таких роботів оснащені ще й режимом доповненої реальності, що не так давно точно вважали б за фантастику.

Хоч ми зазвичай уявляємо медичного робота як самокеровану машину і від думки про робота зі скальпелем багатьом стає моторошно, наразі вони є радше асистентами хірургів, оскільки ними однаково керує людина. Лікар-хірург сидить за консоллю, де виводиться зображення тканин пацієнта, та керує рухами своїх рук механічними руками робота, які забезпечують кращу точність проведення маніпуляцій, зокрема, через усунення природного тремтіння рук. Рука такого металевого хірурга точно не здригнеться та не забуде якийсь інструмент всередині пацієнта після 23 годин безперервної операції.

Нещодавно вчені Массачусетського технологічного інституту створили робота-маніпулятора, який може допомогти лікарям проводити втручання навіть на мікроскопічному рівні — з такою точністю, що людям не властива.

Звісно, медичні роботи допомагають рятувати життя, але деякі з них виконують і менш серйозні операції. Наприклад, трансплантують волосся тим, кому його не вистачає, як це робить робот Artas.

Обстежувати ваші органи

Ендоскопічне дослідження, коли порожнини тіла обстежуються лікарем за допомогою гнучких трубок із камерами, які вводять через природні отвори, дуже часто проводиться в медицині. Здебільшого процедура супроводжується неприємними відчуттями для пацієнта й пов’язана з певним ризиком пошкодження тканин, тому науковці працюють над тим, щоби мінімізувати дискомфорт та ризики. З цим непогано справляються роботи-ендоскопи.

Тому якщо побачите лікаря з геймпадом у руках, не спішіть бити тривогу, що медики бавляться на робочому місці. Можливо, він проводить обстеження за допомогою робота-ендоскопа, як-от Monarch Platform. У цього робота керування гнучкою трубкою із камерою та інструментом для біопсії, яка вводиться в бронхи пацієнта, здійснюється контролером, дуже схожим на ті, що створені для гри у відеоігри. Завдяки цьому значно зростає акуратність рухів лікаря.

Інший робот-ендоскоп, якого нещодавно презентували, теж має камеру та ще й щипці, але може навіть самостійно лізти завдяки гусеничним приводам на боках. Щоправда, пролізає він із протилежного боку від Monarch — через задній прохід. Це робот-колоноскоп, чиє покликання — обстежити прямий і товстий кишечник із максимально можливим комфортом для пацієнта.

Здебільшого ендоскопію проводять із метою діагностики захворювань, але китайські дослідники розробили прототип робота, який зможе лікувати виразки шлунка ізсередини органа. Робити він це буде друкуючи епітеліальними та м’язовими клітинами шлунка безпосередньо на рану. Поки що технологію не перевіряли на тваринах, але досліди in vitro показали обнадійливі результати.

Хоча роботи-ендоскопи зараз є досить дороговартісним задоволенням, науковці вважають, що майбутнє ендоскопії саме за ними.

Допомогти реабілітуватися

На жаль, деякі важкі хвороби призводять до того, що пацієнта на довгий час приковує до ліжка. В особливо важких випадках люди в процесі реабілітації після хвороби буквально вчаться знову ходити. Щоби полегшити їм завдання, розробляють спеціальних роботів. Вони можуть бути відносно простими та розминати кінцівки лежачих пацієнтів, як робот ROBERT.

Але бувають і складні роботизовані екзоскелети, як у Ekso Bionics, які допомагають пацієнтам знову ходити: вони можуть або просто підтримувати поставу, або ж самостійно ініціювати ходьбу, водночас рівень допомоги можна налаштовувати на кожну кінцівку окремо.

Окрім цього є чимала кількість роботів-інвалідних крісел, роботів-тренажерів та інших, які частково (а інколи й повністю) можуть замінити роботу реабілітолога.

До речі, минулого року вчені сповістили про перший випадок, коли паралізований чоловік знову почав ходити за допомогою екзоскелету, керованого силою думки. Але це вже історія для іншого матеріалу.

Полегшити роботу медикам

Робота медичних працівників буває дуже виснажливою. Це особливо стало помітно під час пандемії коронавірусу. Але саме цей час якнайкраще показав, що вже зараз роботи готові взяти на себе значну частину обов’язків медичних працівників. Наприклад, у деяких країнах, щоб убезпечити співробітників від зараження коронавірусом, використовують мультифункціональних роботів. Вони вимірюють температуру людей на вулиці та в лікарнях, стежать, щоби люди носили маски, розповідають про карантинні умови та виявляють підозрілі ознаки в голосі чи вигляді людей.

Є навіть такі, що самостійно візьмуть у вас мазок із носа, щоби протестувати його на SARS-CoV–2. Розробники кажуть, що він проводить процедуру на 10 хвилин швидше за людей.

Такі роботи, як TRINA дають змогу медикам виконувати рутинні завдання, на кшталт доставки їжі та ліків до палат пацієнтів, керуючи ними дистанційно. Інші ж роботи, як Moxi, можуть самі асистувати лікарям і медсестрам, наприклад, доставляти ліки, відносити аналізи чи змінювати білизну в палатах. Завдяки цьому медики мають змогу зосередитися на роботі з пацієнтами.

У нагоді також виявилися роботи-лаборанти, які можуть сортувати тисячі аналізів за день та роботи-дезінфектори, які самостійно можуть знезаражувати простір. Вони стали особливо популярні через пандемію.

Звісно, категорій медичних роботів є значно більше, кожна з яких варта окремої статті. Наприклад, роботи-компаньйони, які покращують настрій пацієнтів у лікарнях, роботи-масажисти чи мікророботи, які колись, мабуть, стежитимуть за нашим здоров’ям та доставлятимуть ліки, перебуваючи в нашому кровотоці. Сучасне різноманіття роботизованих медичних помічників та їхній стрімкий розвиток говорить про те, що ми вже зовсім близько до технологій, які поки що вважаються вигадкою фантастів, як і сучасні роботи колись сприймалися неможливими.

Каталіна Маркуш, nauka.ua