Достижения и проблемы роботизированной медицины

Achievements and challenges of robotic medicine

Kseniya Mikeshina

student, Kirov State Medical University of the Ministry of Health, Russia, Kirov

Аннотация. В современной биомедицине выделено несколько основных направлений роботизации, которые определяют её перспективное развитие. Раскрываются как достижения роботизированных биомедицинских технологий, так и риски, связанные с техническим прогрессом в этой области. Рассматривается проблема прогностического выявления возможных негативных последствий инноваций для их предотвращения или минимизации. Модернизация последующих поколений робототехники в медицине должна обеспечить снижение рисков. Но во многих сферах медицинской деятельности исторически сложившиеся гуманистические ценности подвергнутся существенной трансформации.

Abstract. In modern biomedicine are highlighted in several main directions of robotization, which define its long-term development. Reveals how to achieve a robotic biomedical technologies, and risks associated with technological progress in this area. The problem of identifying the possible negative effects of the predictive innovation to prevent or minimize them. Modernization of subsequent generations of Robotics in medicine should provide reduction of risks. But in many areas of medical activity historically humanist values undergo substantial transformation.

Ключевые слова: биомедицина, инновации, роботизация, философия техники, технический прогресс, риски, гуманистические ценности.

Keywords: biomedicine, innovation, robotics, philosophy of technology, technological progress, risks, humanistic values.

С конца XX века в различные области медицины активно внедряются роботизированные технологии, позволяющие улучшить качество и эффективность лечения, снижая при этом профессиональную нагрузку на медицинский персонал. В последние годы отмечается тенденция повышения использования роботизированных технологий, прежде всего, в лечебных учреждениях. По словам «отца робототехники», американского инженера и изобретателя Джозефа Энгельберга, больницы – это идеальное место и идеальная окружающая среда для использования роботов.

В развитии робототехники и создании на её основе современных биомедицинских инновационных технологий выделяют пять основных направлений: хирургия, терапия, тренировочные роботы, реабилитационные роботы, протезирование [4, с. 34–39].

В роботизированной хирургии операции могут производиться с минимальной инвазивностью (хирургия «замочной скважины»), либо благодаря манипуляции роботом на расстоянии без непосредственного контакта врача с пациентом (телехирургия). В 1985 году была проведена первая успешная операция на головном мозге с помощью робота “PUMA-560”, разработчиком которого был Виктор Шейнман из фирмы “Unimation”.

Мировую известность и признание получила робот-ассистированная хирургическая система “daVinci”. Она имеет блок для хирурга и блок для исполнительного устройства. Всего у робота четыре «руки»: одна из них держит камеру, две производят операцию, а последняя ассистирует. К настоящему времени с использованием такой хирургической системы проведено около трёхсот тысяч операций.

В области терапии роботы используются для облегчения процесса курирования пациента, начиная с общего осмотра и заканчивая оценкой результатов лечения. Встроенная в робот “RP-Vita” навигация позволяет врачу более эффективно контролировать состояние пациентов, особенно тех, которые требуют круглосуточного наблюдения. Этот робот оборудован устройствами для диагностики (стетоскопом, аппаратом ультразвукового исследования и другими). Кроме того, робот в любой момент обеспечивает врачу удалённый доступ к истории болезни пациента.

Также существенные изменения претерпела обучающая медицина, в которой внедрение роботизированных технологий в процесс подготовки будущего врача-специалиста обеспечивает её выход на качественно новый уровень. В манекен-имитатор пациента “SimMan 3G” заложены компьютерные программы специальной подготовки для новичков и экспертов, необходимые для успешного освоения профессии. Робот “Simroid” (сокращение от “SimulatorHumanoid”) является практическим пособием при обучении стоматологов. Одной из последних новаций стало использование речевых команд во взаимодействии практиканта с роботом, имитирующим пациента. Чувствительные сенсоры располагаются не только в ротовой полости, но и на корпусе “Simroid”. Если действия начинающего врача вызывают дискомфорт у пациента-робота (например, чрезмерное давление предплечья на грудную клетку), то он дёргается или извещает о дискомфорте голосом.

В современной роботизированной медицине появляются новые методы реабилитации, помогающие восстанавливать функции организма после перенесённых болезней, травм и повреждений.

Аппарат “ReoGo” – роботизированная система, предназначенная для воссоздания функции ходьбы и двигательных навыков у пациентов, перенёсших инсульт (практикуется при различных повреждениях головного мозга).

Еще один робот “Paro” в виде игрушечного тюлененка, который используется в лечебных целях, и как «самый лечебный робот» занесен в Книгу рекордов Гиннеса. Ручное изготовление обеспечивает каждому экземпляру индивидуальность. Игрушка используется для лечения болезни Альцгеймера и некоторых других. Тело “Paro” снабжено всевозможными датчиками и сенсорами (конечно, не видимыми снаружи), которые позволяют ему реагировать на некоторый набор воздействий (например, распознаёт время суток и момент, когда его берут на руки). Робот узнаёт собственное имя и откликается на него, также двигает головой и лапками, издавая реалистичные звуки [3].

Точную дату возникновения протезирования сложно определить, так как люди с древних времён начали конструировать приспособления, выполняющие функции утраченной конечности. Но в современной медицине протезирование, пройдя ряд этапов модернизации, вышло на новый уровень. В протезировании конечностей выделяют три вида ответвления робототехники: простое, сложное, атипичное. В простом протезировании используются типовые узлы, полуфабрикаты по технологии сборки протезно-ортопедического изделия, предусмотренной медико-технической документацией. Сложное протезирование, допуская использование принципов простого протезирования, в каждом отдельном случае предусматривает проведение тех или иных дополнительных мероприятий (это может быть отклонение от схем построения изделия, изменение способов подгонки приемной гильзы, а также расположения некоторых деталей протеза). Атипичность определяется, прежде всего, отсутствием полуфабрикатов и конструкций, пригодных для использования протезов больных с тяжелыми дефектами. При этом виде протезирования нередко используют комбинации узлов от типовых конструкций протезных изделий. К примеру, протез человеческой кисти “i-Limb”, которым можно управлять мышцами предплечья. Но куда большую функциональность ему придает мобильный телефон. Смартфон позволяет “i-Limb” выполнять запрограммированные действия, к примеру, завязывать шнурки, брать и отпускать предметы, набирать текст на клавиатуре и даже писать ручкой или карандашом.

По мере технико-технологического совершенствования различных сфер жизни общества в философии актуализируется проблема прогностического выявления возможных негативных последствий инноваций для их предотвращения или минимизации. Поэтому в оценках достижений технического прогресса в различных областях биомедицины также должны учитываться и сопровождающие их риски. Имеется статистика, фиксирующая при проведении роботизированных операций случаи поражения пациентов электрическим током, в том числе с серьёзными последствиями. Отмечены также случаи попадания фрагментов инструментов в тело пациента, системные ошибки, самопроизвольные движения роботов и проблемы с визуализацией. Некоторые из них имели летальный исход. Снижение рисков должна обеспечить модернизация последующих поколений моделей «механических помощников».

Анетт Хосой разработал перспективные «жидкие роботы», которые, доплыв в жидком виде до места назначения, способны по команде оператора перейти в твёрдое состояние и выполнить необходимую операцию. По его мнению, уже сегодня очевидно, что роботизированная хирургия может быть эффективнее традиционной хирургии.

В настоящее время «в прогностических сценариях возрастает значимость новых биомедицинских знаний и технологий, когда через призму последствий инноваций в этой области и рассматривается будущее человечества» [2, с. 25]. Роботизация медицины – это одно из прорывных перспективных направлений в мировом здравоохранении, выводящих его на качественно новый уровень. Но в связи с этим можно ожидать вытеснения психоэмоциональной составляющей в человеческих отношениях врача и пациента. Во многих сферах медицинской деятельности исторически сложившиеся гуманистические ценности подвергнутся существенной трансформации, поскольку развитие роботизации будет способствовать сведению осмотра, диагностики и лечения к чисто техническим процедурам.

Сегодня говорят: «слово лечит». Но оставит ли ему эту функцию роботизация медицины?