Pang-agham na robotics. Mga Robot sa Medisina: Isang Pagsusuri ng Modern Technologies Robotic Medicine

Ngayon, sinusubukan ng mga grupo ng pananaliksik sa buong mundo na humanap ng konsepto ng paggamit ng mga robot sa medisina. Bagaman mas tama, marahil, ang sabihing "nakapakapa na." Sa paghusga sa bilang ng mga pag-unlad at interes ng iba't ibang mga pang-agham na grupo, maaari itong maitalo na ang paglikha ng mga medikal na microrobots ay naging pangunahing direksyon. Kasama rin dito ang mga robot na may prefix na "nano-". Bukod dito, ang mga unang tagumpay sa lugar na ito ay nakamit kamakailan lamang, walong taon lamang ang nakalipas.

Noong 2006, isang pangkat ng mga mananaliksik na pinamumunuan ni Sylvain Martel ang nagsagawa ng unang matagumpay na eksperimento sa mundo sa pamamagitan ng paglulunsad ng isang maliit na robot na kasinglaki ng bola ng fountain pen sa carotid artery ng isang buhay na baboy. Kasabay nito, gumagalaw ang robot sa lahat ng "mga punto ng daan" na itinalaga dito. At sa paglipas ng mga taon na lumipas mula noon, medyo umunlad ang microrobotics.

Ang isa sa mga pangunahing layunin para sa mga inhinyero ngayon ay lumikha ng gayong mga medikal na robot na magagawang lumipat hindi lamang sa pamamagitan ng malalaking arterya, kundi pati na rin sa pamamagitan ng medyo makitid na mga daluyan ng dugo. Ito ay magpapahintulot sa mga kumplikadong paggamot na maisagawa nang walang ganoong traumatic surgical intervention.

Ngunit ito ay malayo sa tanging potensyal na benepisyo ng microrobots. Una sa lahat, magiging kapaki-pakinabang ang mga ito sa paggamot ng kanser sa pamamagitan ng direktang paghahatid ng gamot sa malignancy sa isang naka-target na paraan. Mahirap na labis na timbangin ang halaga ng pagkakataong ito: sa panahon ng chemotherapy, ang mga gamot ay inihatid sa pamamagitan ng isang dropper, na nagiging sanhi ng matinding suntok sa buong katawan. Sa katunayan, ito ay isang malakas na lason na pumipinsala sa maraming panloob na organo at, para sa kumpanya, ang tumor mismo. Ito ay maihahambing sa carpet bombing para sirain ang isang maliit na target.

Ang gawain ng paglikha ng naturang microrobots ay nasa intersection ng isang bilang ng mga siyentipikong disiplina. Halimbawa, mula sa punto ng view ng pisika - kung paano gumawa ng tulad ng isang maliit na bagay na ilipat nang nakapag-iisa sa isang malapot na likido, na para dito ay dugo? Mula sa punto ng view ng engineering - kung paano magbigay ng enerhiya sa robot at kung paano subaybayan ang paggalaw ng isang maliit na bagay sa pamamagitan ng katawan? Mula sa pananaw ng biology - anong mga materyales ang gagamitin para sa paggawa ng mga robot upang hindi sila makapinsala sa katawan ng tao? At sa isip, ang mga robot ay dapat na biodegradable upang hindi nila kailangang lutasin ang problema ng kanilang pag-alis mula sa katawan.

Ang isang halimbawa kung paano maaaring "kontaminahin" ng microrobots ang katawan ng isang pasyente ay isang "bio-rocket".

Ang bersyon na ito ng microrobot ay isang titanium core na napapalibutan ng isang aluminum shell. Ang diameter ng robot ay 20 µm. Ang aluminyo ay tumutugon sa tubig, kung saan nabuo ang mga bula ng hydrogen sa ibabaw ng shell, na nagtutulak sa buong istraktura. Sa tubig, ang naturang "bio-rocket" ay lumalangoy sa isang segundo sa layo na katumbas ng 150 ng mga diameter nito. Maihahalintulad ito sa isang lalaking may taas na dalawang metro na lumalangoy ng 300 metro sa isang segundo, 12 pool. Ang ganitong kemikal na makina ay gumagana nang halos 5 minuto dahil sa pagdaragdag ng gallium, na binabawasan ang intensity ng pagbuo ng isang oxide film. Iyon ay, ang pinakamataas na reserba ng kapangyarihan ay halos 900 mm sa tubig. Ang direksyon ng paggalaw ay ibinibigay sa robot ng isang panlabas na magnetic field, at maaari itong gamitin para sa target na paghahatid ng gamot. Ngunit pagkatapos lamang maubos ang "singil", ang pasyente ay makakahanap ng isang pagkalat ng mga microballoon na may isang aluminyo na shell, na walang kapaki-pakinabang na epekto sa katawan ng tao, hindi katulad ng biologically neutral na titanium.

Ang mga microrobots ay dapat na napakaliit na ang simpleng pag-scale ng mga tradisyonal na teknolohiya sa tamang sukat ay hindi gagana. Walang mga karaniwang bahagi ng isang angkop na sukat din ang ginawa. At kahit na ginawa nila, hindi sila magiging angkop para sa mga partikular na pangangailangan. At samakatuwid, ang mga mananaliksik, tulad ng nangyari nang maraming beses sa kasaysayan ng mga imbensyon, ay naghahanap ng inspirasyon mula sa kalikasan. Halimbawa, sa parehong bakterya. Sa micro, at higit pa sa nanolevel, ganap na magkakaibang mga pisikal na batas ang gumagana. Sa partikular, ang tubig ay isang napaka-malapot na likido. Samakatuwid, ang iba mga solusyon sa engineering upang matiyak ang paggalaw ng mga microrobots. Madalas na nalulutas ng mga bakterya ang problemang ito sa tulong ng cilia.

Mas maaga sa taong ito, isang pangkat ng mga mananaliksik mula sa Unibersidad ng Toronto ay lumikha ng isang prototype na microrobot na 1 mm ang haba, na kinokontrol ng isang panlabas na magnetic field at nilagyan ng dalawang gripper. Nagawa ng mga developer na bumuo ng tulay kasama nito. Gayundin, ang robot na ito ay maaaring gamitin hindi lamang para sa paghahatid ng gamot, kundi pati na rin para sa mekanikal na pag-aayos ng tissue sa sistema ng sirkulasyon at mga organo.

Mga maskuladong robot

Ang isa pang kawili-wiling trend sa microrobotics ay ang mga robot na hinihimok ng kalamnan. Halimbawa, mayroong ganoong proyekto: pinasigla ng kuryente selula ng kalamnan, kung saan nakakabit ang isang robot, na ang "tagaytay" ay gawa sa hydrogel.

Ang sistemang ito, sa katunayan, ay kinokopya ang natural na solusyon na matatagpuan sa mga organismo ng maraming mammal. Halimbawa, sa katawan ng tao, ang pag-urong ng kalamnan ay ipinapadala sa mga buto sa pamamagitan ng mga litid. Sa biorobot na ito, kapag ang cell ay nagkontrata sa ilalim ng pagkilos ng kuryente, ang "tagaytay" ay yumuko at ang mga cross bar, na kumikilos bilang mga binti, ay naaakit sa isa't isa. Kung ang isa sa kanila, kapag baluktot ang "tagaytay", ay gumagalaw ng mas maikling distansya, pagkatapos ay ang robot ay gumagalaw patungo sa "binti" na ito.

May isa pang pangitain kung ano dapat ang mga medikal na microrobots: malambot, paulit-ulit ang mga anyo ng iba't ibang nabubuhay na nilalang. Halimbawa, narito ang isang robo-bee (RoboBee).

Totoo, hindi ito inilaan para sa mga layuning medikal, ngunit para sa isang bilang ng iba pa: polinasyon ng mga halaman, mga operasyon sa paghahanap at pagsagip, pagtuklas ng mga nakakalason na sangkap. Ang mga may-akda ng proyekto, siyempre, ay hindi nangongopya nang walang taros mga tampok na anatomikal mga bubuyog. Sa halip, maingat nilang sinusuri ang iba't ibang "konstruksyon" ng mga organismo ng iba't ibang mga insekto, na inaangkop at isinasalin ang mga ito sa mekanika.

O isa pang halimbawa ng paggamit ng mga "konstruksyon" na magagamit sa kalikasan - isang microrobot sa anyo ng isang bivalve mollusk. Gumagalaw ito sa tulong ng paghampas ng "mga shutters", sa gayon ay lumilikha ng isang jet stream. Sa sukat na humigit-kumulang 1 mm, maaari itong lumangoy sa loob ng isang tao bola ng mata. Tulad ng karamihan sa iba pang mga medikal na robot, ang "clam" na ito ay gumagamit ng panlabas na magnetic field bilang pinagmumulan ng kuryente. Ngunit mayroong isang mahalagang pagkakaiba - tumatanggap lamang ito ng enerhiya para sa paggalaw, ang patlang mismo ay hindi gumagalaw dito, hindi katulad ng karamihan sa iba pang mga uri ng microrobots.

malalaking robot

Syempre, microrobots park lang teknolohiyang medikal ay hindi limitado. Sa mga pantasyang pelikula at libro, ang mga medikal na robot ay kadalasang ipinakita bilang kapalit ng isang siruhano ng tao. Tulad ng, ito ay isang uri ng malaking aparato na mabilis at napakatumpak na nagsasagawa ng lahat ng uri ng mga manipulasyon sa operasyon. At hindi nakakagulat na ang ideyang ito ay isa sa mga unang ipinatupad. Siyempre, hindi kayang palitan ng mga modernong surgical robot ang isang tao sa kabuuan, ngunit ganap na silang pinagkakatiwalaan sa pagtahi. Ginagamit din ang mga ito bilang mga extension ng mga kamay ng siruhano, tulad ng mga manipulator.

Gayunpaman, sa medikal na kapaligiran, ang mga pagtatalo tungkol sa pagiging angkop ng paggamit ng mga naturang makina ay hindi humupa. Maraming mga eksperto ang naniniwala na ang mga naturang robot ay hindi nagbibigay ng mga espesyal na benepisyo, ngunit dahil sa kanilang mataas na presyo, sila ay makabuluhang pinatataas ang halaga ng mga serbisyong medikal. Sa kabilang banda, mayroong isang pag-aaral ayon sa kung saan ang mga pasyente na may kanser sa prostate na sumasailalim sa operasyon sa isang robotic assistant ay nangangailangan ng mas kaunting paggamit sa hinaharap. mga hormonal na gamot at radiotherapy. Sa pangkalahatan, hindi nakakagulat na ang mga pagsisikap ng maraming mga siyentipiko ay nakadirekta sa paglikha ng mga microrobots.

Isang kawili-wiling proyekto ang Robonaut, isang telemedicine robot na idinisenyo upang tulungan ang mga astronaut. Isa pa rin itong pang-eksperimentong proyekto, ngunit ang diskarte na ito ay maaaring gamitin hindi lamang upang magbigay ng mga importante at mamahaling tao sa pagsasanay bilang mga astronaut. Ang mga robot na telemedicine ay maaari ding gamitin upang magbigay ng tulong sa iba't ibang lugar na mahirap maabot. Siyempre, ito ay maipapayo lamang kung mas mura ang mag-install ng robot sa infirmary ng ilang liblib na taiga o mountain village kaysa panatilihin ang isang paramedic sa suweldo.

At ang medikal na robot na ito ay higit na dalubhasa, ito ay ginagamit upang gamutin ang pagkakalbo. Awtomatikong "hinahukay" ng ARTAS ang mga follicle ng buhok mula sa anit ng pasyente batay sa mga larawang may mataas na resolution. Pagkatapos ay manu-manong ipinakilala ng doktor ng tao ang "ani" sa mga kalbo na lugar.

Gayunpaman, ang mundo ng mga medikal na robot ay hindi gaanong monotonous na tila sa isang walang karanasan na tao. Bukod dito, ito ay aktibong umuunlad, mayroong isang akumulasyon ng mga ideya, mga resulta ng eksperimentong, at ang pinaka-epektibong mga diskarte ay hinahanap. At sino ang nakakaalam, marahil kahit na sa panahon ng ating buhay ang salitang "surgeon" ay nangangahulugang isang doktor na hindi may scalpel, ngunit may isang garapon ng microrobots, na sapat na upang lunukin o ipakilala sa pamamagitan ng isang dropper.

". Pagsasalin sa Russian editoryal na site

2.3 Medisina at robotics

2.3.1 Pangkalahatang-ideya ng lugar

Pangangalaga sa kalusugan at mga robot

Bilang resulta ng mga pagbabago sa demograpiko sa maraming bansa, ang mga sistema ng pangangalagang pangkalusugan ay nahaharap sa pagtaas ng presyon dahil kailangan nilang pagsilbihan ang isang tumatandang populasyon. Habang lumalaki ang pangangailangan para sa mga serbisyo, ang mga pamamaraan ay pinapabuti, na humahantong sa mas mahusay na mga resulta. Kasabay nito, ang gastos ng pagbibigay serbisyong medikal, sa kabila ng pagbaba ng bilang ng mga taong nagtatrabaho sa larangan ng pangangalagang medikal.

Ang aplikasyon ng teknolohiya, kabilang ang robotics, ay lumilitaw na bahagi ng isang posibleng solusyon. Sa dokumentong ito, ang larangan ng medisina ay nahahati sa tatlong sub-lugar:

- Mga robot para sa mga ospital (Clinical Robotics): Maaari mong tukuyin ang kaukulang mga robotic system bilang mga nagbibigay ng mga proseso ng "pangangalaga" at "pagpapagaling". Una sa lahat, ito ay mga robot para sa mga diagnostic, paggamot, interbensyon sa kirurhiko at pangangasiwa ng mga gamot, pati na rin sa mga sistemang pang-emergency. Ang mga robot na ito ay pinapatakbo ng mga kawani ng ospital o sinanay na mga propesyonal sa pangangalaga ng pasyente.

- Mga robot para sa rehabilitasyon (Rehabilitasyon): Ang mga naturang robot ay nagbibigay ng post-operative o post-traumatic na pangangalaga kapag ang direktang pisikal na pakikipag-ugnayan sa robotic system ay maaaring mapabilis ang proseso ng pagbawi (recovery) o magbibigay ng kapalit para sa nawalang functionality (halimbawa, pagdating sa isang prosthetic na binti o braso).

- Mga pantulong na robot (Assistive robotics): Kasama sa segment na ito ang iba pang aspeto ng robotics na ginagamit sa medikal na kasanayan, kapag ang pangunahing layunin ng mga robotic system ay magbigay ng suporta sa alinman sa nagbibigay ng pangangalagang medikal o direkta sa pasyente, hindi alintana kung ito ay isang ospital o iba pang institusyong medikal.

Ang lahat ng mga subdomain na ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng pangangailangang magbigay ng mga sistema ng seguridad na isinasaalang-alang ang mga klinikal na pangangailangan ng mga pasyente. Karaniwan, ang mga sistemang ito ay pinamamahalaan o kino-configure ng mga kwalipikadong tauhan ng ospital.

Ang mga medikal na robotics ay higit pa sa isang teknolohiya

Bilang karagdagan sa pagbuo ng mga direktang robotic na teknolohiya, mahalaga na ang mga naaangkop na robot ay ipinakilala bilang bahagi ng mga proseso ng paggamot sa isang ospital o iba pang mga medikal na pamamaraan. Ang mga kinakailangan ng system ay dapat na nakabatay sa malinaw na natukoy na mga pangangailangan ng gumagamit at tumatanggap ng serbisyo. Kapag bumubuo ng mga ganitong sistema, kritikal na ipakita ang karagdagang halaga na maibibigay nila kapag ipinatupad, na kritikal sa patuloy na tagumpay sa marketplace. Ang pagkuha ng karagdagang halaga ay nangangailangan ng direktang pakikilahok ng mga medikal na propesyonal, pati na rin ng mga pasyente, sa proseso ng pagbuo ng diskarteng ito, kapwa sa mga yugto ng disenyo at pagpapatupad ng pagbuo ng robot. Ang pagbuo ng mga system sa konteksto ng kanilang kapaligiran sa aplikasyon sa hinaharap ay nagsisiguro na ang mga stakeholder ay kasangkot. Ang isang malinaw na pag-unawa sa umiiral na medikal na kasanayan, ang halatang pangangailangang sanayin ang mga medikal na tauhan upang gamitin ang system, at pagkakaroon ng iba't ibang impormasyon na maaaring kailanganin para sa pag-unlad ay mga kritikal na salik sa paglikha ng isang sistemang angkop para sa karagdagang pagpapatupad. Pagpapakilala ng mga robot sa medikal na kasanayan mangangailangan ng pagbagay sa buong sistema ng paghahatid ng pangangalagang pangkalusugan. Ito ay isang maselang proseso kung saan ang teknolohiya at kasanayan sa paghahatid ng pangangalagang pangkalusugan ay magkaparehong naiimpluwensyahan at kailangang umangkop sa isa't isa. Sa simula ng pag-unlad, mahalagang isaalang-alang ang aspetong ito ng "interdependence".

Ang pagbuo ng mga robot para sa mga pangangailangan ng gamot ay kinabibilangan ng napakalawak na hanay ng iba't ibang potensyal na aplikasyon. Isaalang-alang natin ang mga ito sa ibaba, sa konteksto ng naunang natukoy na tatlong pangunahing mga segment ng merkado.

Mga robot para sa mga ospital

Ang segment na ito ay kinakatawan ng iba't ibang mga application. Halimbawa, ang mga sumusunod na kategorya ay maaaring makilala:

Mga sistema na direktang nagpapahusay sa mga kakayahan ng siruhano sa mga tuntunin ng kagalingan ng kamay (flexibility at precision) at lakas;

Mga system na nagbibigay-daan sa mga malalayong diagnostic at interbensyon. Maaaring kabilang sa kategoryang ito ang parehong mga teleoperated system, kapag ang doktor ay maaaring nasa mas malaki o mas maliit na distansya mula sa pasyente, at mga sistema para sa paggamit sa loob ng katawan ng pasyente;

Mga system na nagbibigay ng suporta sa panahon ng mga diagnostic procedure;

Mga sistemang nagbibigay ng suporta sa panahon ng mga pamamaraan ng operasyon.

Bilang karagdagan sa mga aplikasyon sa ospital na ito, mayroong ilang mga karagdagang aplikasyon sa ospital, kabilang ang mga sampling robot, pagsubok sa laboratoryo ng mga sample ng tissue, at iba pang mga serbisyong kailangan sa pagsasanay sa ospital.

Mga robot para sa rehabilitasyon

Kasama sa rehabilitation robotics ang mga device gaya ng prostheses o, halimbawa, mga robotic exoskeleton o orthoses na nagbibigay ng pagsasanay, suporta, o kapalit para sa mga nawawalang aktibidad o may kapansanan sa functionality. katawan ng tao at mga istruktura nito. Ang mga naturang device ay maaaring gamitin kapwa sa mga ospital at sa loob Araw-araw na buhay mga pasyente, ngunit karaniwang nangangailangan ng paunang pag-setup ng mga medikal na propesyonal at kasunod na pagsubaybay sa kanilang tamang operasyon at pakikipag-ugnayan sa pasyente. Ang pagbawi sa postoperative, lalo na sa orthopedics, ay hinuhulaan na isang pangunahing aplikasyon para sa mga naturang robot.

Espesyalistang suporta at pantulong na robotics

Kasama sa segment na ito ang mga pantulong na robot na nilayon para gamitin sa mga ospital o sa kapaligiran ng tahanan, na idinisenyo upang tulungan ang mga kawani ng ospital o tagapag-alaga sa mga karaniwang gawain. Mapapansin ang isang makabuluhang pagkakaiba sa disenyo at pagpapatupad ng mga robotic system na nauugnay sa lugar at kundisyon ng kanilang paggamit. Sa konteksto ng paggamit ng mga bihasang tauhan, sa kapaligiran man ng ospital o sa bahay kapag gumagamit ng robot para alagaan ang isang matatandang tao, maaaring umasa ang mga developer sa isang kwalipikadong tao para patakbuhin ang robot. Ang nasabing robot ay dapat matugunan ang mga kinakailangan at pamantayan ng ospital at sistema ng pangangalagang pangkalusugan at may naaangkop na mga sertipiko. Tutulungan ng mga robot na ito ang mga kawani ng kani-kanilang institusyong medikal sa kanilang pang-araw-araw na gawain, lalo na ang mga nars at tagapag-alaga. Ang ganitong mga robotic system ay dapat pahintulutan ang nars na gumugol ng mas maraming oras sa mga pasyente, na binabawasan ang pisikal na stress, halimbawa, ang robot ay magagawang iangat ang pasyente upang maisagawa ang mga kinakailangang regular na operasyon sa kanya.

2.3.2 Mga pagkakataon ngayon at sa hinaharap

Ang robotics para sa medisina ay isang napakakomplikadong larangan ng pag-unlad dahil sa likas na multidisciplinary nito at ang pangangailangang matugunan ang iba't ibang mahigpit na pangangailangan, gayundin ang katotohanan na sa maraming kaso ang mga medikal na robotic system ay pisikal na nakikipag-ugnayan sa mga tao na maaari ding nasa isang napaka-mahina na estado. . Narito ang mga pangunahing pagkakataon na umiiral sa mga segment ng gamot na natukoy namin.

2.3.2.1 Mga robot ng ospital

Ito ay mga robot para sa operasyon, diagnostic at therapy. Malaki ang sukat ng merkado para sa mga surgical robot. Maaaring gamitin ang mga robotic-assistive na kakayahan sa halos lahat ng lugar - cardiology, vascular, orthopedics, oncology at neurology.

Sa kabilang banda, maraming mga teknikal na hamon na nauugnay sa mga limitasyon sa laki, mga hadlang sa kapaligiran, at ang maliit na bilang ng mga teknolohiya na magagamit para sa agarang paggamit sa isang setting ng ospital.

Bilang karagdagan sa mga problema sa teknolohiya, mayroon ding mga komersyal. Halimbawa, nauugnay sa katotohanan na sinusubukan ng Estados Unidos na mapanatili ang isang monopolyo na posisyon sa merkado na ito dahil sa dami ng intelektwal na ari-arian. Ang sitwasyong ito ay maiiwasan lamang sa pamamagitan ng pagbuo ng panimula ng bagong hardware, software at mga konsepto ng kontrol. Gayundin, ang mga naturang pagpapaunlad ay nangangailangan ng matatag na suportang pinansyal para sa mataas na gastos, ngunit kinakailangang mga pagpapaunlad at kaugnay mga klinikal na pagsubok. Mga karaniwang lugar kung saan kasalukuyang umiiral ang mga pagkakataon:

Minimally Invasive Surgery (MIS)

Maaaring makamit ang tagumpay dito sa pamamagitan ng pagbuo ng mga system na maaaring palawakin ang flexibility ng mga galaw ng instrumento na lampas sa mga limitasyon ng anatomy ng mga kamay ng siruhano, dagdagan ang kahusayan, o dagdagan ang mga system ng feedback (halimbawa, upang hatulan ang puwersa ng presyon), o karagdagang data upang makatulong sa pamamaraan. Ang matagumpay na pagpasok sa merkado ay maaaring depende sa pagiging epektibo sa gastos ng produkto, pagbawas sa oras ng pag-deploy, at pagbawas ng karagdagang pagsasanay na kinakailangan upang matutunan kung paano gamitin ang robotic system. Anumang sistema na binuo ay dapat na malinaw na nagpapakita ng "dagdag na halaga" sa konteksto ng operasyon. Ang mga klinikal na pagpapatupad at pagsusuri ng piloto sa panahon ng naturang pagsusuri sa mga klinika ay mahalaga para sa sistema na matanggap ng surgical community.

Kung ikukumpara sa iba pang mga lugar ng minimally invasive na operasyon, ang mga pantulong na robotic system ay may potensyal na magbigay sa surgeon ng mas mahusay na kontrol sa mga surgical instrument, pati na rin ng mas mahusay na visibility sa panahon ng operasyon. Ang siruhano ay hindi na kailangang tumayo sa buong operasyon, kaya hindi siya napapagod nang mabilis gaya ng tradisyonal na diskarte. Ang panginginig ng kamay ay maaaring halos ganap na ma-filter ng software ng robot, na lalong mahalaga para sa mga aplikasyon sa microscale surgery tulad ng operasyon sa mata. Sa teorya, ang isang surgical robot ay maaaring gamitin halos 24 na oras sa isang araw, na pinapalitan ang mga surgical team na nagtatrabaho dito.

Ang robotics ay maaaring magbigay ng mabilis na paggaling, pagbawas ng pinsala at pagbawas negatibong epekto sa tissue ng pasyente, pati na rin ang pagbabawas ng kinakailangang dosis ng radiation. Maaaring i-offload ng mga robotic surgical instrument ang utak ng doktor, paikliin ang learning curve, at pahusayin ang workflow ergonomics para sa surgeon. Nagiging posible rin ang mga therapy na napipigilan ng mga limitasyon ng katawan ng tao sa paglipat sa paggamit ng mga robotic na teknolohiya. Halimbawa, ang isang bagong henerasyon ng mga flexible na robot at tool na maaaring maabot ang malalim na mga organo sa katawan ng tao, bawasan ang laki ng paghiwa sa pagpasok sa katawan ng tao, o ibigay ang mga natural na butas sa katawan ng tao upang magsagawa ng mga operasyon.

Sa mahabang panahon, ang paggamit ng mga sistema ng pag-aaral sa operasyon ay maaaring mabawasan ang pagiging kumplikado ng operasyon sa pamamagitan ng pagtaas ng daloy kapaki-pakinabang na impormasyon na matatanggap ng surgeon sa panahon ng operasyon. Kasama sa iba pang potensyal na benepisyo ang kakayahang pahusayin ang kakayahan ng mga paramedics ("ER") team na magsagawa ng mga karaniwang klinikal na pamamaraang pang-emergency gamit ang mga robot sa mga kondisyon sa larangan, pati na rin ang pagsasagawa ng tele-surgical na operasyon sa mga malalayong lugar, kung saan mayroon lamang naaangkop na robot at walang kwalipikadong surgeon.

Ang mga sumusunod na posibilidad ay maaaring makilala:

Mga bagong katugmang tool na nagbibigay ng mas mataas na seguridad habang pinapanatili ang ganap na mga kakayahan sa pagmamanipula, kabilang ang mga matibay na tool. Sa pamamagitan ng paggamit ng mga bagong paraan ng kontrol o mga espesyal na solusyon (na, halimbawa, ay maaaring itayo sa instrumento o panlabas dito), ang paggana ng mga instrumento ay maaaring isaayos sa totoong oras upang matiyak ang pagiging tugma o katatagan, kung ano ang mas mahalaga;

Ang pagpapakilala ng mga pinahusay na teknolohiyang pantulong na gumagabay at nagbabala sa siruhano sa panahon ng operasyon, na nagbibigay-daan sa amin na pag-usapan ang pagpapasimple ng solusyon ng mga gawain sa operasyon at pagbawas ng bilang ng mga medikal na error. Ang "suporta sa pagsasanay" na ito ay dapat dagdagan ang "pagkakatugma" ng kagamitan at ng siruhano, na titiyakin ang pagiging intuitive at walang pagdududa kapag ginagamit ang system.

Paglalapat ng mga naaangkop na antas ng awtonomiya ng robot sa pagsasanay sa kirurhiko hanggang sa kumpletong awtonomiya ng mga tiyak na mahusay na natukoy na mga pamamaraan, halimbawa: autonomous autopsy; pagkuha ng mga sample ng dugo (Veebot); biopsy; automation ng bahagi ng mga surgical procedure (tightening knots, pagsuporta sa camera...). Ang pagtaas ng awtonomiya ay may potensyal na mapataas ang kahusayan.

- Ang mga "Smart" surgical instruments ay mahalagang kondisyon na kinokontrol ng mga surgeon. Ang mga instrumentong ito ay direktang nakikipag-ugnayan sa tissue at nagpapahusay sa antas ng kasanayan ng siruhano. Ang pagpapaliit at pagpapagaan ng mga instrumento sa pag-opera sa hinaharap, pati na rin ang pagkakaroon ng mga pamamaraan sa pag-opera sa loob at labas ng "operating theater" ay ang pangunahing paraan upang bumuo ng mga naturang teknolohiya.

Edukasyon: Ang pagbibigay ng mga pisikal na tumpak na modelo, na nakakamit sa pamamagitan ng paggamit ng mga tool na may pandamdam na feedback, ay nagbibigay ng potensyal na mapabuti ang pag-aaral, kapwa sa mga unang yugto ng pag-aaral, at kapag nakakamit ang tiwala na mga kasanayan sa trabaho. Ang kakayahang gayahin ang isang malawak na iba't ibang mga kondisyon at pagiging kumplikado ay maaari ring dagdagan ang pagiging epektibo ng ganitong uri ng pag-aaral. Sa kasalukuyan, ang kalidad ng tactile feedback ay naglalaman pa rin ng ilang limitasyon, na nagpapahirap na ipakita ang higit na kahusayan ng ganitong uri ng pag-aaral.

Mga Klinikal na Sample: Maraming mga aplikasyon para sa mga offline na sampling system, mula sa mga system para sa pagkuha ng mga sample ng dugo at mga sample ng tissue para sa biopsy hanggang sa hindi gaanong invasive na mga diskarte sa autopsy.

2.3.2.2 Robotics para sa rehabilitasyon at prosthetics

Sinasaklaw ng rehabilitation robotics ang isang malawak na hanay iba't ibang anyo rehabilitasyon at maaaring hatiin sa mga sub-segment. Sa Europa, mayroong isang medyo malakas na industriya sa sektor na ito at ang aktibong pakikipag-ugnayan dito ay magpapabilis sa pag-unlad ng teknolohiya.

Paraan ng rehabilitasyon

Ito ay mga produkto na maaaring gamitin pagkatapos ng pinsala o pagkatapos ng operasyon upang sanayin at suportahan ang paggaling. Ang tungkulin ng mga tool na ito ay suportahan ang pagbawi at pabilisin ang pagbawi, habang pinoprotektahan at sinusuportahan ang user. Ang ganitong mga sistema ay maaaring gamitin sa isang kapaligiran ng ospital sa ilalim ng pangangasiwa ng mga medikal na kawani o maaaring gamitin bilang isang stand-alone na ehersisyo, na ang aparato ay kumokontrol o naghihigpit sa paggalaw, kung kinakailangan sa partikular na kaso. Ang ganitong mga sistema ay maaari ding magbigay ng mahalagang data sa proseso ng pagbawi at subaybayan ang kondisyon nang mas direkta kaysa sa kahit na kapag nagmamasid sa isang pasyente sa isang setting ng ospital.

Functional na Mga Kapalit na Tool

Ang layunin ng naturang robotic system ay palitan ang nawawalang functionality. Ito ay maaaring resulta ng pagtanda o traumatikong pinsala. Ang ganitong mga aparato ay binuo upang mapabuti ang kadaliang kumilos at mga kasanayan sa motor ng pasyente. Maaari silang isagawa bilang prostheses, exoskeletons o orthopaedic device.

Sa mga advanced na sistema ng rehabilitasyon, kritikal na ang mga umiiral na tagagawa ng Europa ay kasangkot sa proseso bilang mga kilalang kalahok sa merkado, at ang mga nauugnay na klinika at mga kasosyo sa klinika ay kasangkot sa proseso ng pag-unlad. Ang Europa ay kasalukuyang nangunguna sa mundo sa lugar na ito.

Rehabilitasyon ng neuro

(Ang COST Network TD1006, ang European Network for Robotics para sa Neuro-Rehabilitation ay nagbibigay ng isang plataporma para sa pagpapalitan ng mga standardized na kahulugan at mga halimbawa ng pag-unlad sa buong Europa).

Ilang robotic neuro-rehabilitation device ang kasalukuyang ginagamit, dahil hindi pa ito malawak na pinagtibay. Ang robotics ay ginagamit para sa post-stroke rehabilitation sa post-acute phase at iba pang neuro-motor pathologies tulad ng Parkinson's disease, multiple sclerosis at ataxia. Ang mga positibong resulta sa paggamit ng mga robot (walang mas masahol pa o mas mabuti kaysa sa tradisyonal na therapy) para sa mga layunin ng rehabilitasyon ay nagsisimula nang kumpirmahin ng mga resulta ng pananaliksik. Kamakailan lamang, ang mga positibong resulta ay nakumpirma rin ng neuroimaging research. Napatunayan na ang pagsasama sa FES ay nagpakita ng pagtaas sa positibong resulta (kapwa para sa muscular system, at para sa peripheral at para sa central motor system). Ang mga biofeedback na pagsasanay at mga interface ng laro ay nagsisimula nang makita bilang mga solusyon na maaaring ipatupad, ngunit ang mga naturang sistema ay nasa maagang yugto pa ng pag-unlad.

Upang makabuo ng mga sistemang magagawa, maraming problema ang dapat lutasin. Ang mga ito ay mga murang device, napatunayang resulta ng mga klinikal na pagsubok, isang mahusay na tinukoy na proseso para sa pagtatasa ng kondisyon ng pasyente. Ang kakayahan ng mga system na matukoy nang tama ang layunin ng user at sa gayon ay maiwasan ang pinsala ay kasalukuyang naglilimita sa bisa ng mga naturang system. Ang kontrol at mechatronics na pinagsama upang matugunan ang mga kakayahan ng katawan ng tao, kabilang ang cognitive load, ay nasa mga unang yugto ng pag-unlad. Ang mga pagpapahusay sa pagiging maaasahan at oras ng pag-andar ay dapat gawin bago mabuo ang mga sistemang mabubuhay sa komersyo. Gayundin, ang mga layunin sa pag-unlad ay dapat na mabilis na oras ng pag-deploy at hinihingi ng mga therapist.

Prosthetics

Ang makabuluhang pag-unlad ay maaaring gawin sa larangan ng paggawa ng mga matalinong prostheses na may kakayahang umangkop sa mga katangian ng mga paggalaw ng gumagamit at sa mga kondisyon sa kapaligiran. Ang robotics ay may potensyal na pagsamahin ang mga pinahusay na kakayahan sa pag-aaral sa sarili na may mas mataas na kakayahang umangkop at kontrol, lalo na para sa mga prostheses. itaas na paa at mga prosthesis ng pulso. Kabilang sa mga partikular na lugar ng pananaliksik ang kakayahang umangkop sa personal, semi-autonomous na kontrol, pagbibigay ng artipisyal na sensitivity sa pamamagitan ng feedback, pinahusay na pag-verify, pinahusay na kahusayan sa enerhiya, pagbawi ng sariling kapangyarihan, pinabuting pagproseso ng mga myoelectric signal. Ang mga matalinong prostheses at orthoses, na kinokontrol ng aktibidad ng mga kalamnan ng pasyente, ay magbibigay-daan sa isang malaking grupo ng mga gumagamit na samantalahin ang mga naturang sistema.

Mga sistema ng suporta sa kadaliang kumilos

Ang mga pasyente na may pinababang pisikal na kapasidad, pansamantala man o permanente, ay maaaring makinabang mula sa pagtaas ng kadaliang kumilos. Ang mga robotic system ay maaaring magbigay ng suporta at pagsasanay na kailangan upang mapataas ang kadaliang kumilos. Mayroon nang mga halimbawa ng pag-unlad ng mga ganitong sistema, ngunit nasa maagang yugto ng pag-unlad.

Sa hinaharap, posible na ang mga naturang sistema ay maaaring makabawi sa kapansanan sa pag-iisip, na pumipigil sa pagbagsak at mga aksidente. Ang mga limitasyon ng naturang mga sistema ay nauugnay sa kanilang gastos, pati na rin ang kakayahang magsuot ng mga naturang sistema sa loob ng mahabang panahon.

Sa isang bilang ng mga aplikasyon sa rehabilitasyon, posibleng gumamit ng mga natural na interface tulad ng myoelectrics, brain imaging, pati na rin ang mga interface batay sa pagsasalita at mga galaw.

2.3.2.3 Espesyalistang suporta at pantulong na mga robot.

Ang suporta mula sa mga espesyalista at pantulong na robotics ay maaaring hatiin sa isang bilang ng mga lugar ng aplikasyon.

Mga Sistema ng Suporta sa Pangangalaga ng Pasyente: Mga sistema ng suporta na ginagamit ng mga tagapag-alaga na nakikipag-ugnayan sa mga pasyente o mga sistemang ginagamit ng mga pasyente. Maaaring kabilang dito ang mga robotic system na tumitiyak sa paggamit ng mga gamot, kumukuha ng mga sample, mapabuti ang kalinisan, o mapabuti ang mga proseso ng pagbawi.

Pagbubuhat at paggalaw ng pasyente : Ang mga sistema ng pag-angat at pagpoposisyon ng pasyente ay maaaring mula sa tumpak na pagpoposisyon sa panahon ng operasyon o mga sesyon ng radiation therapy hanggang sa pagtulong sa mga nars o tagapag-alaga sa pagbubuhat o paglalagay ng isang tao sa loob at labas ng kama, at pagdadala ng mga pasyente sa paligid ng ospital . Ang ganitong mga sistema ay maaaring idisenyo upang ang mga ito ay mai-configure depende sa kondisyon ng pasyente at ginamit upang ang pasyente ay may isang tiyak na antas ng kontrol sa kanilang posisyon. Ang mga limitasyon dito ay maaaring nauugnay sa pangangailangang makakuha ng mga sertipikasyon sa kaligtasan at ligtas na pamahalaan ang mga puwersang sapat upang ilipat ang mga pasyente sa paraang makaiwas sa posibleng pinsala sa mga pasyente. Ang mga istrukturang mahusay sa enerhiya at disenyong nakakatipid sa espasyo ay magiging kritikal para sa mahusay na pagpapatupad.

Kapag bumubuo ng mga pantulong na solusyon sa robotics, mahalagang sumunod sa isang hanay ng mga pangunahing prinsipyo. Dapat tumuon ang development sa pagsuporta sa nawawalang functionality, hindi sa paglikha ng mga partikular na kundisyon. Ang mga solusyon ay dapat na praktikal sa mga tuntunin ng kanilang paggamit at magbigay ng masusukat na mga benepisyo sa gumagamit. Maaaring kabilang dito ang paggamit ng teknolohiya upang hikayatin ang mga pasyente na gumawa ng mas maraming para sa kanilang sarili hangga't maaari habang pinapanatili ang kaligtasan. Ang pagpapakilala ng naturang mga sistema ay hindi magiging mabubuhay at in demand kung hindi sila magbibigay ng pagkakataon na bawasan ang workload sa mga tauhan, na lumilikha ng isang pang-ekonomiyang kaso para sa pagpapatupad, habang sabay-sabay na pagiging maaasahan at ligtas na gamitin.

Mga robot para sa biomedical laboratories para sa medikal na pananaliksik

Ang mga robot ay nakakahanap na ng kanilang daan sa mga biomedical lab, kung saan sila nag-uuri at nagmamanipula ng mga sample para sa mga layunin ng pananaliksik. Ang mga aplikasyon para sa mga kumplikadong robotic system ay nagpapalawak pa ng mga posibilidad, halimbawa, sa larangan ng advanced na screening ng cell at mga manipulasyon na nauugnay sa cell therapy at selective cell sorting.

2.3.2.4 Mga kinakailangan sa katamtamang termino

Ang sumusunod na listahan ay kumakatawan sa "mga punto ng paglago" sa larangan ng medikal na robotics

Mga exoskeleton sa ibabang bahagi ng katawan na iniangkop ang kanilang function sa indibidwal na gawi at/o anatomy ng pasyente, na nag-o-optimize ng suporta batay sa mga kundisyon ng user o kapaligiran. Ang mga system ay maaaring iakma ng gumagamit sa iba't ibang mga kondisyon at pagganap iba't ibang gawain. Aplikasyon: neuro-rehabilitation at suporta sa manggagawa.

Ang mga robot na idinisenyo para sa autonomous na rehabilitasyon (halimbawa, rehabilitasyon sa mode na "laro", rehabilitasyon ng mga upper limbs pagkatapos ng stroke) ay dapat na makita ang mga pangangailangan ng pasyente at ang kanyang mga reaksyon, pati na rin ayusin ang therapeutic effect sa kanila.

Ang mga robot na idinisenyo upang suportahan ang kadaliang mapakilos ng pasyente at mga kakayahan sa pagmamanipula ay dapat na sumusuporta sa mga natural na interface upang matiyak ang kaligtasan at pagganap sa malapit sa natural na mga kapaligiran.

Mga rehabilitation robot na idinisenyo upang pagsamahin ang mga sensor at motor sa pamamagitan ng pagbibigay ng bi-directional na komunikasyon, kabilang ang multi-mode command input (myoelectric + inertial sensing) at multi-mode na feedback (electro-tactile, vibro-tactile at/o visual).

Mga prosthetic na braso, pulso, mga kamay na awtomatikong umaangkop sa pasyente, na nagpapahintulot sa kanya na kontrolin nang paisa-isa ang anumang daliri, pag-ikot ng hinlalaki, mga carpal na DOF. Ito ay dapat na sinamahan ng paggamit ng maraming sensor at pattern recognition algorithm upang matiyak ang natural na kontrol (constant force control) sa gastos ng mga posibleng DOF. Mga Aplikasyon: Pagpapanumbalik ng functionality ng kamay para sa mga na-ampute.

Mga prostheses at rehabilitation robot na nilagyan ng mga semi-awtomatikong control system upang mapabuti ang kalidad ng paggana at / o bawasan ang cognitive load sa gumagamit. Dapat pahintulutan ng mga system ang pang-unawa at interpretasyon ng kapaligiran hanggang sa isang tiyak na antas upang paganahin ang autonomous na paggawa ng desisyon.

Mga prostheses at rehabilitation robot na may kakayahang gumamit ng iba't ibang online na mapagkukunan (imbakan ng impormasyon, pagproseso) sa pamamagitan ng paggamit ng cloud computing upang ipatupad ang advanced na functionality na higit na lampas sa mga kakayahan ng "on-board" na electronics at / o direktang kontrol ng user.

Mga murang prostheses at robotic na solusyon na nilikha gamit ang mga additive na teknolohiya o mass production (3D printing, atbp.)

Home therapy na nagpapababa ng intensity ng neuropathic pain o phantom pain ng upper limbs sa pamamagitan ng pinahusay na interpretasyon ng mga signal na kinuha mula sa mga kalamnan, gamit ang mga robotic limbs (na may mas kaunting flexibility kaysa sa mga nakaraang halimbawa) at/o "virtual reality".

Biomimetric na kontrol ng pakikipag-ugnayan sa isang surgical robot.

Sapat na mechanical actuation at sensing na mga teknolohiya para sa pagbuo ng flexible miniature force feedback robots pati na rin ang advanced at advanced na minimally invasive surgery instruments.

Environmental charging system para sa implantable micro-robot.

Upang makakuha ng biomimometric na pamamahala ng mga proseso ng rehabilitasyon: ang pagsasama ng mga volitional na "impulses" sa panahon ng paggalaw ng paksa, na may suporta ng FES para sa pinahusay na muling pag-aaral ng mga kasanayan sa motor, kapag kinokontrol ang robot.

Pagbuo ng mga pamamaraan na naaangkop sa ospital para sa pagpapanumbalik ng aktibidad ng motor na lumalampas sa paradigm ng karaniwang ginagamit na mga static na mekanismo na may manu-manong pagsasaayos.

Sa mababang TRL

Automated cognitive na pag-unawa sa mga kinakailangang gawain sa operating environment. Walang putol na pisikal na pagsasamahan ng isang robot-tao para sa mga kondisyon ng isang "normal" na kapaligiran batay sa isang karagdagang interface ng kontrol. Kumpleto, walang pagsasaayos na kakayahang umangkop sa pasyente. Pagiging maaasahan ng pagtuklas ng mga intensyon.

• >>
• Huli

Mga medikal na robot ngayon at bukas

Ang medisina ay palaging mahirap, ngayon ay pinag-uusapan nila ito bilang isa sa pinakamahirap na lugar na pinagkadalubhasaan ng sangkatauhan. Gayunpaman, ang mga medikal na robot ay maaaring gumawa ng tumpak na mga pagsusuri at magbigay ng paggamot, at sila ay malapit nang makabisado sa iba pang mga medikal na lugar.

Tayo ay ipinanganak, tayo ay nabubuhay, at sa huli tayo ay mamamatay. Ito ay totoo. Gayunpaman, ang kalidad ng ating buhay ay madalas na nauugnay sa ating kalusugan. Sa pangkalahatan, mas malusog tayo, mas marami tayong makakamit - kaya, mas masaya tayo.

Kaya naman laging problema ang kalusugan. Sa ngayon, napakalayo na ng narating ng medisina kumpara sa panahon ni Hippocrates Kos. Ngayon ang mga tao ay maaaring gumawa ng napakasalimuot na operasyon, mag-imbento ng mga gamot para sa iba't ibang sakit, at iba pa. Ang tanong ay bumangon: ang gamot ay maaaring magpatuloy at paano?

Ang sagot sa unang bahagi ng tanong ay "tiyak". Gayunpaman, maaaring magkaiba ang mga sagot sa ikalawang bahagi. Mayroong maraming mga kapansin-pansin na larangan na maaaring magbago sa kurso ng medikal na kasaysayan, tulad ng mga stem cell. Gayunpaman, tiwala ako na ang larangan ng robotics at robotics-related fields gaya ng medical bionics at biomechatronics ay magkakaroon ng malaking papel sa medisina sa malapit na hinaharap.

Sa katunayan, maraming mga kagiliw-giliw na bagay ang nangyayari sa mga lugar na ito ngayon. Kaya, sa seksyong ito ng aking website, susubukan kong magbigay ng kaunting liwanag sa mga tanong tungkol sa mga medikal na robot at sa mga larangang nauugnay sa robotics sa medisina, ngayon at sa hinaharap.

Mga operasyon sa tulong ng isang robot

Ang mga medikal na robot na maaaring magsagawa ng mga operasyon ay napakaganda, hindi ba? Ang lahat ng umiiral na surgical robot hanggang ngayon ay sa katunayan ay matalinong ginawa ng mga manipulator na kinokontrol ng mga karampatang doktor. Mayroong ilang mga problema sa antas ng artificial intelligence na kinakailangan pansariling gawain, ngunit ito ay maaaring makamit balang araw.

Kasalukuyang mayroong dalawang larangan kung saan ang mga surgical robot ay ginagawa at sinusuri. Ang isa sa mga ito ay isang telerobot na nagpapahintulot sa isang doktor na magsagawa ng isang operasyon mula sa malayo. Ang isa pang larangan ay minimally invasive surgery - ang operasyon ay ginaganap nang walang malalaking hiwa.

Ang da Vinci robotic surgery system ay isa sa mga pangunahing halimbawa ng paggamit ng robotics para sa surgical purposes. Mahigit sa isang libong unit ang ginagamit sa buong mundo. Matuto nang higit pa tungkol sa robotic surgery sa pangkalahatan.

Ang mga robot ay ang bagong kawani ng ospital

Ang mga ospital ay medyo tulad ng mga pabrika. Maraming makamundong gawain. Halimbawa - paglilipat ng mga bagay, paglipat ng mga sample mula sa isang aparato patungo sa isa pa, paglilinis. Mayroon ding mga gawain na nangangailangan ng kaunting lakas. Halimbawa, ang pagbubuhat at paglilipat ng mga pasyente.

Naniniwala ako na nauunawaan mo na maraming mga gawain na maaaring gawin ng mga medikal na robot. Mayroong ilang mga pag-unlad sa lugar na ito - may mga robot na idinisenyo para sa paggamit ng laboratoryo, may mga AGV (Automated Guided Vehicle) na idinisenyo para gamitin sa mga ospital.

Sa pagkakaalam ko, karamihan sa kanila ay nasa testing phase. Gayunpaman, ito ay tiyak na isang magagawang gawain.

Mga panterapeutikong robot

Mga medikal na robot na ginagamit sa therapy. Ang ideya sa likod nito ay halos kapareho sa therapy ng hayop, ang mga robot lamang ang mas predictable. Matuto pa tungkol sa mga therapeutic robot.

Biological prosthetics

Ito ay isang larangan na may kaugnayan sa robotics. Ang resulta ay hindi maaaring ituring na isang robot, ngunit ang mga disiplina na kasama dito ay medyo magkatulad - AI, electronics, mechanics, at higit pa.

Ang magandang panaginip ay na balang araw magkakaroon ng bionic arms at bionic legs na kasinghusay at functional (o mas mahusay pa) kaysa sa ating natural na limbs. Ang kamakailang pag-unlad sa lugar na ito ay medyo kapansin-pansin. Ilang kumpanya ang nagtatrabaho sa lugar na ito - Ossur, Otto Bock at Touch Bionics ang ilan sa mga kilala ko.

Application at paggamit ng mga robot sa medisina sa hinaharap

Marahil ito ay magiging posible sa hinaharap. Ang ideya ay upang bumuo ng mga aparato na kasing liit ng ilang nanometer, kaya ang pangalang nano-robots. Ang maliliit na device na ito ay maaaring gamitin sa iba't ibang paraan. Halimbawa, para ayusin ang sirang buto o para maghatid ng gamot Tamang lugar o upang patayin ang mga selula ng kanser.

Ang mga posibilidad ay limitado lamang ng imahinasyon. Sa ngayon, ang mga nanorobots ay nasa yugto ng pananaliksik at pag-unlad, kaya ito ay talagang isang pantasya.

Ang ikalawang kalahati ng ika-20 siglo ay isang panahon ng masinsinang pag-unlad sa lahat ng larangan ng agham, teknolohiya, electronics at robotics. Ang medisina ay naging isa sa mga pangunahing vectors para sa pagpapakilala ng mga robot at artificial intelligence. Ang pangunahing layunin ng pagbuo ng mga medikal na robotics ay mataas na katumpakan at kalidad ng serbisyo, pagtaas ng bisa ng paggamot, at pagbabawas ng panganib ng pinsala sa kalusugan ng tao. Samakatuwid, sa artikulong ito ay titingnan natin ang mga bagong paraan ng paggamot, pati na rin ang paggamit ng mga robot at mga awtomatikong sistema sa iba't ibang larangan ng medisina.

Noong kalagitnaan ng dekada 70, sa ospital sa Fairfax, USA, Virginia, lumitaw ang unang medikal na mobile robot na ASM, na nagdadala ng mga lalagyan na may mga tray para pakainin ang mga pasyente. Noong 1985, sa unang pagkakataon, nakita ng mundo ang PUMA 650 robotic surgical system, na partikular na idinisenyo para sa neurosurgery. Maya-maya, nakatanggap ang mga surgeon ng bagong PROBOT manipulator, at noong 1992 ay lumitaw ang RoboDoc system, na ginamit sa orthopedics para sa joint prosthetics. Makalipas ang isang taon, ang Computer Motion Inc. ipinakilala ang Aesop na awtomatikong braso para sa paghawak at muling pagpoposisyon ng isang video camera sa panahon ng laparoscopic procedure. At noong 1998, ang parehong tagagawa ay lumikha ng isang mas advanced na sistema ng ZEUS. Ang parehong mga sistemang ito ay hindi ganap na nagsasarili, ang kanilang gawain ay tulungan ang mga doktor sa panahon ng operasyon. Noong huling bahagi ng dekada 90, ang kumpanya ng developer na Intuitive Surgical Inc ay lumikha ng isang unibersal na remote-controlled na robotic surgical system - Da Vinci, na pinapabuti bawat taon at ipinapatupad pa rin sa maraming mga medikal na sentro sa buong mundo.

Pag-uuri ng mga medikal na robot:

Sa kasalukuyan, ang mga robot ay may malaking papel sa pag-unlad ng modernong gamot. Nag-aambag sila gawaing katumpakan sa panahon ng mga operasyon, nakakatulong sila sa pag-diagnose at paggawa ng tamang diagnosis. Pinapalitan nila ang mga nawawalang limbs at organo, pinapanumbalik at pinapabuti ang mga pisikal na kakayahan ng isang tao, binabawasan ang oras para sa ospital, nagbibigay ng kaginhawahan, pagtugon at kaginhawahan, at nakakatipid ng mga gastos sa pananalapi para sa pagpapanatili.

Mayroong ilang mga uri ng mga medikal na robot na naiiba sa kanilang pag-andar at disenyo, pati na rin ang saklaw para sa iba't ibang larangan ng medisina:

Mga robotic surgeon at robotic surgical system- ginagamit para sa mga kumplikadong operasyon ng kirurhiko. Ang mga ito ay hindi nagsasarili na mga aparato, ngunit isang instrumentong malayong kinokontrol na nagbibigay ng katumpakan sa doktor, nadagdagan ang kahusayan at kakayahang kontrolin, karagdagang lakas ng makina, binabawasan ang pagkapagod ng siruhano, at binabawasan ang panganib ng hepatitis, HIV at iba pang mga sakit para sa pangkat ng kirurhiko.

Mga robot ng simulation ng pasyente- idinisenyo upang bumuo ng mga kasanayan sa paggawa ng desisyon at praktikal na mga interbensyong medikal sa paggamot ng mga pathologies. Ang mga naturang device ay ganap na nagpaparami ng pisyolohiya ng tao, gayahin ang mga klinikal na sitwasyon, tumugon sa pangangasiwa ng gamot, pag-aralan ang mga aksyon ng mga trainees, at tumugon nang naaangkop sa mga klinikal na stimuli.

Mga exoskeleton at robotic prostheses- Ang mga exoskeleton ay nagpapataas ng pisikal na lakas at tumutulong sa proseso ng pagbawi ng musculoskeletal system. Robotic prostheses - mga implant na pumapalit sa mga nawawalang limbs, binubuo ng mga mekanikal at elektrikal na elemento, mga microcontroller na may artificial intelligence, at may kakayahang kontrolin din mula sa mga nerve ending ng tao.

Mga robot para sa mga institusyong medikal at mga katulong na robot- ay isang alternatibo sa mga orderlies, mga nars at nars, mga nars, nannies at iba pang mga medikal na tauhan, ay maaaring magbigay ng pangangalaga at atensyon sa pasyente, tumulong sa rehabilitasyon, magbigay ng patuloy na komunikasyon sa dumadalo na manggagamot, at dalhin ang pasyente.

Nanobots- microrobots na tumatakbo sa katawan ng tao sa antas ng molekular. Idinisenyo para sa diagnosis at paggamot kanser, pananaliksik mga daluyan ng dugo at pag-aayos ng mga nasirang selula, maaari nilang pag-aralan ang istruktura ng DNA, itama ito, sirain ang mga bakterya at mga virus, atbp.

Iba pang mga dalubhasang medikal na robot- mayroong isang malaking bilang ng mga robot na tumutulong sa isang partikular na proseso ng paggamot sa isang tao. Halimbawa, ang mga device na maaaring awtomatikong gumalaw, magdidisimpekta at magkuwarts ng mga silid ng ospital, sukatin ang pulso, kumuha ng dugo para sa pagsusuri, gumawa at magbigay ng mga gamot, atbp.

Isaalang-alang natin nang mas detalyado ang bawat uri ng mga robot gamit ang mga halimbawa ng mga modernong automated na device na binuo at ipinatupad sa maraming larangan ng medisina.

Mga robotic surgeon at robotic surgical system:

Ang pinakasikat na robotic surgeon sa mundo ay ang Da Vinci. Ang aparato, na ginawa ng Intuitive Surgical, ay tumitimbang ng kalahating tonelada at binubuo ng dalawang bloke, ang isa ay isang control unit na idinisenyo para sa operator, at ang pangalawa ay isang apat na armadong makina na gumaganap bilang isang siruhano. Ang artipisyal na manipulator ng pulso ay may pitong antas ng kalayaan, katulad ng kamay ng tao, at isang 3D imaging system na nagpapakita ng three-dimensional na imahe sa isang monitor. Ang disenyo na ito ay nagpapataas ng katumpakan ng mga paggalaw ng siruhano, nag-aalis ng mga panginginig ng kamay, mga awkward na paggalaw, binabawasan ang haba ng mga paghiwa at pagkawala ng dugo sa panahon ng operasyon.

Robot surgeon na si Da Vinci

Sa tulong ng robot, posible na magsagawa ng isang malaking bilang ng iba't ibang mga operasyon, tulad ng pagpapanumbalik balbula ng mitral, myocardial revascularization, ablation ng tissue ng puso, pag-install ng epicardial pacemaker para sa biventricular resynchronization, thyroid surgery, gastric bypass, Nissen fundoplication, hysterectomy at myomectomy, spinal surgery, disc replacement, thymectomy - operasyon para alisin ang thymus gland, lung lobectomy , mga operasyon sa urology, esophagectomy, resection ng mediastinal tumor, radical prostatectomy, pyeloplasty, pagtanggal ng pantog, ligation at decoupling ng fallopian tubes, radical nephrectomy at kidney resection, reimplantation ng ureter at iba pa.

Sa kasalukuyan, ang pakikibaka para sa merkado ng mga medikal na robot at mga awtomatikong sistema ng pag-opera ay nabuksan. Ang mga siyentipiko at mga kumpanya ng medikal na aparato ay sabik na ipakilala ang kanilang mga aparato, kaya bawat taon ay dumarami ang mga robotic na aparato.

Kasama sa mga kakumpitensya ni Da Vinci ang isang bagong MiroSurge surgical robot na idinisenyo para sa operasyon sa puso, isang robotic arm mula sa UPM para sa tumpak na pagpasok ng mga karayom, catheter at iba pang surgical instrument sa minimally invasive na mga pamamaraan ng operasyon, isang surgical platform na tinatawag na IGAR mula sa CSII, isang robotic system - Sensei X catheter na ginawa ng Hansen Medical Inc para sa kumplikadong operasyon sa puso, ang ARTAS hair transplant system mula sa Restoration Robotics, ang Mazor Renaissance surgical system, na tumutulong sa pagsasagawa ng mga operasyon sa gulugod at utak, isang robot surgeon mula sa mga siyentipiko mula sa SSSA Biorobotics Institute, at isang robot assistant upang subaybayan ang mga surgical instrument mula sa GE Global Research under development, at marami pang iba. Ang mga robotic surgical system ay nagsisilbing mga katulong o katulong sa mga manggagamot at hindi ganap na autonomous na mga aparato.

Robot surgeon na si MiroSurge

Robot surgeon mula sa UPM

Robot surgeon na si IGAR

Robot catheter Sensei X

Robotic hair transplant system ARTAS

Robot surgeon na si Mazor Renaissance

Robot surgeon mula sa SSSA Biorobotics Institute

Surgical instrument tracking robot mula sa GE Global Research

Mga Robot ng Patient Simulator:

Upang bumuo ng mga praktikal na kasanayan ng mga hinaharap na doktor, mayroong mga espesyal na robot na mannequin na nagpaparami ng mga functional na tampok ng cardiovascular, respiratory, excretory system, at hindi sinasadyang tumugon sa iba't ibang aktibidad mga mag-aaral, halimbawa, kapag nagpapakilala mga paghahanda sa parmasyutiko. Ang pinakasikat na robot patient simulator ay ang HPS (Human Patient Simulator) mula sa American company na METI. Maaari mong ikonekta ang isang bedside monitor dito at subaybayan ang presyon ng dugo, cardiac output, ECG at temperatura ng katawan. Ang aparato ay may kakayahang kumonsumo ng oxygen at maglabas ng carbon dioxide, tulad ng tunay na paghinga. Ang nitrous oxide ay maaaring masipsip o mailabas sa panahon ng anesthesia mode. Ang function na ito ay nagbibigay ng pagsasanay sa artipisyal na bentilasyon ng mga baga. Ang mga mag-aaral sa mata ng robot ay nakakapag-react sa liwanag, at ang mga movable eyelids ay nagsasara o nakabukas depende sa kung ang pasyente ay may malay. Sa carotid, brachial, femoral, radial popliteal arteries, ang isang pulso ay nararamdaman, na awtomatikong nagbabago at depende sa presyon ng dugo.

Ang HPS simulator ay may 30 mga profile ng pasyente na may iba't ibang physiological data, na ginagaya ang isang malusog na lalaki, isang buntis na babae, isang matanda, at iba pa. Sa panahon ng pagsasanay, ang isang partikular na klinikal na senaryo ay ginawa, na naglalarawan sa eksena at kondisyon ng pasyente, mga layunin, kinakailangang kagamitan at mga gamot. Ang robot ay may pharmacological library ng 50 gamot, kabilang ang mga gaseous anesthetics at intravenous na gamot. Ang manikin ay kinokontrol ng isang wireless na computer, na nagpapahintulot sa instruktor na kontrolin ang lahat ng aspeto ng proseso ng pagsasanay sa tabi mismo ng mag-aaral.

Tandaan ay ang mahusay na katanyagan ng birthing simulators tulad ng GD/F55. Ito ay idinisenyo upang sanayin ang mga medikal na tauhan sa mga kagawaran ng obstetrics at gynecology, na nagpapahintulot sa iyo na bumuo ng mga praktikal na kasanayan at kakayahan sa ginekolohiya, obstetrics, neontology, pediatrics, intensive care at nursing care sa maternity ward. Ginagaya ng Simroid robot ang isang pasyente sa upuan ng dentista, eksaktong inuulit ng oral cavity nito ang tao. Nagagawa ng device na gayahin ang mga tunog at daing na nalilikha ng isang tao kung siya ay nasa sakit. May mga robotic simulator para sa pagtuturo ng mga manipulative technique. Ito ay, sa katunayan, isang modelo ng isang tao na may mga simulator ng mga ugat at mga daluyan ng dugo na gawa sa nababanat na mga tubo. Sa naturang aparato, ang mga mag-aaral ay nagsasanay ng mga kasanayan sa venesection, catheterization, venipuncture.

Mga Exoskeleton at robotic prostheses:

Ang isa sa mga pinakatanyag na aparatong medikal ay ang robotic suit - ang exoskeleton. Tinutulungan nito ang mga taong may pisikal na kapansanan na ilipat ang kanilang mga katawan. Sa sandaling sinusubukan ng isang tao na ilipat ang kanyang mga braso o binti, ang mga espesyal na sensor sa balat ay nagbabasa ng maliliit na pagbabago sa mga de-koryenteng signal ng katawan, na nagdadala ng mga mekanikal na elemento ng exoskeleton sa kondisyon ng pagtatrabaho. Ang ilan sa mga sikat na device ay ang Walking Assist Device (isang pantulong na device para sa paglalakad) mula sa Japanese company na Honda, ang rehabilitation exoskeleton HAL mula sa Cyberdyne company, na malawakang ginagamit sa mga Japanese hospital, ang Parker Hannifin apparatus ng Vanderbilt University (Vanderbilt University), na ginagawang posible na ilipat ang mga joints ng hips at tuhod, malakas na NASA X1 exoskeleton na idinisenyo para sa mga astronaut at paralisadong tao, Kickstart exoskeleton mula sa Cadence Biomedical, na hindi gumagana sa mga baterya, ngunit gumagamit ng kinetic energy na nabuo ng isang tao kapag naglalakad, eLEGS, Esko Rex, HULC exoskeletons mula sa tagagawa na Ekso Bionics, ReWalk mula sa ARGO, Mindwalker mula sa Space Applications Services, na tumutulong sa mga paralisadong tao, pati na rin ang isang natatanging brain-machine interface (BMI) o isang exoskeleton lamang para sa utak MAHI-EXO II upang maibalik ang mga function ng motor sa pamamagitan ng pagbabasa ng mga brain wave.

Ang malawakang paggamit ng mga exoskeleton ay nakakatulong sa maraming tao sa buong mundo na maging kumpleto. Kahit na ang mga ganap na paralisado ay nakakalakad na ngayon. Ang isang kapansin-pansing halimbawa ay ang mga robotic legs ng physicist na si Amit Goffer, na kinokontrol gamit ang mga espesyal na saklay at maaaring awtomatikong matukoy kung kailan gagawa ng hakbang, makilala ang mga signal ng pagsasalita na "pasulong", "umupo", "tumayo".

Walking Assist Exoskeleton

Exoskeleton HAL mula sa Cyberdyne

Exoskeleton Parker Hannifin

Exoskeleton NASA X1

Exoskeleton Kickstart mula sa Cadence Biomedical

Exoskeleton HULC mula sa Ekso Bionics

Exoskeleton ReWalk mula sa ARGO

Exoskeleton Mindwalker mula sa Space Applications Services

Exoskeleton ng utak MAHI-EXO II

Exoskeleton ni Amit Goffer

Ngunit ano ang gagawin kapag nawawala ang mga paa? Nalalapat ito pangunahin sa mga beterano ng digmaan, gayundin sa mga biktima ng mga random na pangyayari. Kaugnay nito, ang mga kumpanya tulad ng Quantum International Corp (QUAN) at ang kanilang mga exoprostheses at ang Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), kasama ang Department of Veterans Assistance, ang Rehabilitation Center at ang US Development Service, ay namumuhunan nang malaki sa pananaliksik. at pagbuo ng mga robotic prostheses (bionic na braso o binti) na may artificial intelligence, na may kakayahang makaramdam kapaligiran at kilalanin ang layunin ng gumagamit. Ang mga aparatong ito ay tumpak na ginagaya ang pag-uugali ng mga natural na paa, at kinokontrol din gamit ang kanilang sariling utak (mga microelectrode na itinanim sa utak, o ang mga sensor ay nagbabasa ng mga neurosignal at ipinadala ang mga ito sa anyo ng mga de-koryenteng signal sa microcontroller). Ang may-ari ng pinakasikat na bionic arm na nagkakahalaga ng $15,000 ay ang Briton na si Nigel Ackland, na naglalakbay sa mundo at nagtataguyod ng paggamit ng mga artipisyal na robotic prostheses.

Isa sa mga mahalagang pang-agham na pag-unlad ay ang iWalk BiOM artificial robotic ankles, na binuo ni MIT professor Hugh Herr at ng kanyang biomechatronics group sa MIT Media Lab. Ang iWalk ay tumatanggap ng pondo mula sa US Department of Veterans Affairs at Department of Defense, kaya naman maraming mga may kapansanan na beterano na nagsilbi sa Iraq at Afghanistan ang nakatanggap na ng kanilang bionic ankles.

iWalk BiOM Robotic Ankles

Ang mga siyentipiko mula sa buong mundo ay nagsusumikap hindi lamang upang mapabuti ang mga functional na tampok ng robotic prostheses, ngunit upang bigyan sila ng isang makatotohanang hitsura. Ang mga mananaliksik sa US na pinamumunuan ni Zhenan Bao ng Stanford University sa California ay lumikha ng nanoskin para sa mga medikal na prosthetic na aparato. Ang polymer na materyal na ito ay may mataas na flexibility, lakas, electrical conductivity at pressure sensitivity (pagbabasa ng mga signal tulad ng mga touch panel).

Nanoskin mula sa Stanford University

Mga robot para sa mga institusyong medikal at mga katulong na robot:

Ang ospital ng hinaharap ay isang ospital na may kaunting kawani ng tao. Araw-araw, ang mga robotic nurse, robotic nurse at telepresence robot ay lalong ipinapasok sa mga institusyong medikal upang makipag-ugnayan sa dumadating na manggagamot. Halimbawa, ang mga Panasonic nurse robot, Toyota Human Support Robot (HSR) assistant robot, Irish RP7 nurse robot ng InTouch Health, Korean KIRO-M5 robot at marami pang iba ay matagal nang nagtatrabaho sa Japan. Ang mga naturang device ay isang platform sa mga gulong at may kakayahang sukatin ang tibok ng puso, temperatura, kontrolin ang oras ng pagkain at pag-inom ng mga gamot, abisuhan sa isang napapanahong paraan ang mga sitwasyon ng problema at mga kinakailangang aksyon, mapanatili ang pakikipag-ugnayan sa mga buhay na medikal na tauhan, mangolekta ng mga nakakalat o nahulog na mga bagay. , atbp.

Robotic orderlies mula sa Panasonic

Toyota HSR Assistant Robot

Robot nurse RP7 mula sa InTouch Health

Robot ng nars KIRO-M5

Kadalasan, sa mga kondisyon ng patuloy na pangangalagang medikal, ang mga doktor ay hindi makapagbibigay ng sapat na atensyon sa mga pasyente, lalo na kung sila ay nasa malayong distansya sa isa't isa. Ang mga developer ng robotic na kagamitang medikal ay sumubok at gumawa ng mga telepresence robot (halimbawa, LifeBot 5, o RP-VITA mula sa iRobot at InTouch Health). Nagbibigay-daan sa iyo ang mga automated system na magpadala ng mga signal ng audio at video sa pamamagitan ng 4G, 3G, LTE, WiMAX, Wi-Fi, satellite o mga komunikasyon sa radyo, sukatin ang tibok ng puso, presyon ng dugo at temperatura ng katawan ng pasyente. Ang ilang device ay maaaring magsagawa ng electrocardiography at ultrasound, magkaroon ng electronic stethoscope at otoscope, gumagalaw sa mga corridors at ward ng ospital, na umiiwas sa mga hadlang. Ang mga medikal na katulong na ito ay nagbibigay ng napapanahong pangangalaga at nagpoproseso ng klinikal na data sa real time.

Telepresence Robot LifeBot 5

Telepresence robot RP-VITA

Para sa ligtas na transportasyon ng mga sample, gamot, kagamitan at supply sa mga ospital, laboratoryo at parmasya, ang mga courier robot ay ginagamit nang may mahusay na tagumpay. Ang mga katulong ay may modernong navigation system at on-board na mga sensor na nagpapadali sa paglipat sa mga silid na may kumplikadong layout. Kabilang sa mga kilalang kinatawan ng naturang mga device ang American RoboCouriers mula sa Adept Technology at Aethon mula sa University of Maryland Medical Center, Japanese Hospi-R mula sa Panasonic at Terapio mula sa Adtex.

Robot courier RoboCouriers mula sa Adept Technology

Robot courier na si Aethon

Robot courier Hospi-R mula sa Panasonic

Robot courier Terapio mula sa Adtex

Ang isang hiwalay na direksyon sa pagbuo ng robotic na kagamitang medikal ay ang paglikha ng pagbabago ng mga wheelchair, automated na kama at mga espesyal na sasakyan para sa mga may kapansanan. Alalahanin ang mga pag-unlad tulad ng upuan na may rubber track na Unimo mula sa Japanese company na Nano-Optonics, (Chiba Institute of Technology) sa ilalim ng patnubay ni Associate Professor Shuro Nakajima (Shuro Nakajima), gamit ang mga wheel legs upang madaig ang mga hagdan o kanal, ang Tek Robotic Mobilization Ang robotic wheelchair ng device mula sa Action Trackchair. Handa ang Panasonic na lutasin ang problema ng paglilipat ng isang pasyente mula sa isang upuan patungo sa isang kama, na nangangailangan ng mahusay na pisikal na pagsisikap ng mga medikal na tauhan. Awtomatikong nagko-convert ang device na ito mula sa kama patungo sa upuan at vice versa kapag kinakailangan. Ang Murata Manufacturing Co ay nakipagtulungan sa Kowa upang gumawa ng isang makabagong medikal na sasakyan, ang Electric Walking Assist Car, isang autonomous na bisikleta na may pendulum control system at isang gyroscope. Ang pag-unlad na ito ay pangunahing inilaan para sa mga matatanda at mga taong may mga problema sa paglalakad. Hiwalay, napansin namin ang isang serye ng mga Japanese na robot na RoboHelper mula sa Muscle Actuator Motor Company, na kailangang-kailangan na mga katulong sa mga nars sa pag-aalaga. mga pasyenteng nakaratay sa kama. Ang mga aparato ay may kakayahang buhatin ang isang tao mula sa isang kama patungo sa isang posisyong nakaupo o kunin ang pisikal na dumi ng isang nakahiga na tao, hindi kasama ang paggamit ng mga kaldero at pato.

Nanobots:

Ang mga nanorobots o nanobots ay mga robot na kasing laki ng isang molekula (mas mababa sa 10 nm), na may kakayahang gumalaw, magbasa at magproseso ng impormasyon, pati na rin ang pagiging program at gumaganap ng ilang mga gawain. Ito ay isang ganap na bagong direksyon sa pagbuo ng robotics. Mga lugar ng paggamit ng mga naturang device: maagang pagtuklas ng kanser at naka-target na paghahatid ng gamot sa mga selula ng kanser, mga biomedical na tool, operasyon, pharmacokinetics, pagsubaybay sa mga pasyenteng may diyabetis, paggawa ng isang aparato mula sa mga indibidwal na molekula ayon sa mga guhit nito sa pamamagitan ng molecular assembly ng nanorobots, paggamit ng militar bilang paraan ng pagsubaybay at espiya, pati na rin ang mga armas, pananaliksik at pag-unlad sa kalawakan , atbp.

Sa ngayon, ang pagbuo ng mga medikal na microscopic robot para sa pagtuklas at paggamot ng kanser mula sa mga siyentipiko ng South Korea, mga biorobots mula sa mga siyentipiko mula sa Unibersidad ng Illinois, na maaaring lumipat sa malapot na likido at biological media sa kanilang sarili, ay kilala, ang prototype ng ang sea lamprey ay ang Cyberplasm nanorobot, na gumagalaw sa katawan ng tao, nakakakita ng mga sakit sa maagang yugto, ang mga nanorobots ng engineer na si Ado Pun na maaaring maglakbay sa sistema ng sirkulasyon, maghatid ng mga gamot, kumuha ng mga pagsusuri at mag-alis ng mga namuong dugo, ang Spermbot magnetic nanorobot - ang pagbuo ng scientist na si Oliver Schmidt at ng kanyang mga kasamahan mula sa Institute for Integrative Nanosciences sa Dresden (Germany) para sa paghahatid ng sperm at droga, nanobots upang palitan ang mga protina sa katawan mula sa mga siyentipiko mula sa University of Vienna (University of Vienna) kasama ang mga mananaliksik mula sa University of Natural Resources at Life Sciences Vienna (University of Natural Resources at Life Sciences Vienna).

Cyberplasm microrobots

Ado Puna Nanobots

Magnetic nanorobot Spermbot

Nanobots para sa pagpapalit ng protina

Iba pang mga dalubhasang medikal na robot:

Mayroong isang malaking bilang ng mga dalubhasang robot na nagsasagawa ng mga indibidwal na gawain, kung wala ito ay imposibleng isipin ang epektibo at mataas na kalidad na paggamot. Ang ilan sa mga device na ito ay ang Xenex robotic quartz apparatus at ang TRU-D SmartUVC disinfection robot mula sa Philips Healthcare. Walang alinlangan, ang mga naturang device ay simpleng hindi maaaring palitan na mga katulong sa paglaban mga impeksyon sa nosocomial at mga virus, na nagsisilbing isa sa pinakamalubhang problema sa mga pasilidad na medikal.

Xenex robotic quartz apparatus

Robot ng pagdidisimpekta ng Philips Healthcare TRU-D SmartUVC

Ang pagkolekta ng sample ng dugo ay ang pinakakaraniwang pamamaraang medikal. Ang kalidad ng pamamaraan ay nakasalalay sa mga kwalipikasyon at pisikal na kondisyon ng medikal na manggagawa. Kadalasan, ang isang pagtatangka na gumuhit ng dugo sa unang pagkakataon ay nagtatapos sa kabiguan. Samakatuwid, upang malutas ang problemang ito, binuo ang Veebot robot, na may computer vision, kung saan tinutukoy nito ang lokasyon ng ugat at malumanay na ginagabayan ang karayom ​​doon.

Robot ng Koleksyon ng Dugo ng Veebot

Sinusuri ng Vomiting Larry Vomiting Robot ang mga norovirus na nagdudulot ng 21 milyong sakit, kabilang ang mga sintomas ng pagduduwal, matubig na pagtatae, pananakit ng tiyan, pagkawala ng panlasa, pangkalahatang pagkahilo, panghihina, pananakit ng kalamnan, sakit ng ulo, ubo, temperatura ng subfebrile, at, siyempre, malakas na pagsusuka.

Robot para sa pag-aaral ng proseso ng pagsusuka Pagsusuka Larry

Ang pinakasikat na robot para sa mga bata ay nananatiling PARO - isang malambot na laruan ng mga bata sa anyo ng isang harp seal. Maaaring igalaw ng therapeutic robot ang ulo at mga paa nito, kilalanin ang boses, intonasyon, hawakan, sukatin ang temperatura at liwanag sa silid. Ang katunggali nito ay HugBot, isang higanteng huggable teddy bear robot na sumusukat sa tibok ng puso at presyon ng dugo.

PARO therapy robot

Bear Robot HugBot

Ang isang hiwalay na sangay ng gamot na tumatalakay sa pagsusuri, paggamot ng mga sakit, pinsala at karamdaman sa mga hayop ay beterinaryo na gamot. Upang sanayin ang mga kwalipikadong espesyalista sa larangang ito, ang College of Veterinary Medicine sa pagbuo ng mga robotic na alagang hayop ay lumilikha ng mga natatanging robot ng pagsasanay sa anyo ng mga aso at pusa. Upang tantiyahin ang eksaktong pag-uugali ng isang hayop, ang software ay binuo nang hiwalay sa Center for Advanced Computing Systems sa Cornell University (CAC).

Robot trainer sa anyo ng mga aso at pusa

Ang pagiging epektibo ng mga robot sa medisina:

Malinaw, ang paggamit ng mga robot sa medisina ay may ilang mga pakinabang sa tradisyonal na paggamot na kinasasangkutan ng kadahilanan ng tao. Ang paggamit ng mga mekanikal na kamay sa operasyon ay pumipigil sa maraming komplikasyon at pagkakamali sa panahon ng operasyon, binabawasan ang postoperative panahon ng pagbawi, bawasan ang panganib ng impeksyon at impeksyon ng pasyente at kawani, ibukod ang malaking pagkawala ng dugo, bawasan ang sakit, mag-ambag sa isang mas mahusay na cosmetic effect (maliit na peklat at peklat). Ginagawang posible ng mga robotic medical assistant at rehabilitation robot na bigyang-pansin ang pasyente sa panahon ng paggamot, kontrolin ang proseso ng pagbawi, limitahan ang mga live na kawani mula sa matrabaho at hindi kasiya-siyang trabaho, at pahintulutan ang pasyente na makaramdam na parang isang ganap na tao. Ang mga makabagong paggamot at kagamitan ay naglalapit sa atin araw-araw sa isang mas malusog, mas ligtas at mas mahabang buhay.

Taun-taon, ang pandaigdigang merkado para sa mga medikal na robot ay pinupunan ng mga bagong device at walang alinlangan na lumalaki. Ayon sa Research and Markets, ang market para sa mga rehabilitation robot, bioprostheses at exoskeletons lamang ay lalago sa $1.8 bilyon sa 2020. Ang pangunahing boom sa mga medikal na robot ay inaasahan pagkatapos ng pagpapatibay ng isang solong pamantayang ISO 13482, na magiging isang hanay ng mga panuntunan para sa mga elemento ng istruktura, materyales at software na ginagamit sa mga device.

Konklusyon:

Walang alinlangan, masasabi nating ang mga medikal na robot ang kinabukasan ng medisina. Ang paggamit ng mga automated system ay makabuluhang binabawasan ang mga medikal na error at binabawasan ang kakulangan ng mga medikal na tauhan. Nakakatulong ang mga nanorobotics na malampasan ang mga malulubhang sakit at maiwasan ang mga komplikasyon sa maagang yugto, at malawakang gumamit ng mga epektibong nanodrugs. Sa loob ng susunod na 10-15 taon, ang gamot ay aabot sa isang bagong antas sa paggamit ng robotic service. Sa kasamaang palad, ang Ukraine ay nasa isang nakalulungkot na estado tungkol sa sangay ng pag-unlad na ito. Halimbawa, sa Russia sa Yekaterinburg, ang sikat na robot surgeon na si "Da Vinci" ay nagsagawa ng kanyang unang operasyon noong 2007. At noong 2012, inatasan ni Pangulong Dmitry Anatolyevich Medvedev ang Ministri ng Kalusugan ng Russia, kasama ang Ministri ng Industriya at Kalakalan, na ayusin ang isyu ng pagbuo ng mga bagong teknolohiyang medikal gamit ang robotics. Ang inisyatiba na ito ay suportado ng Russian Academy of Sciences. Ang katotohanan ay na sa kawalan ng tunay na suporta mula sa Ukrainian na awtoridad sa pagpapaunlad ng larangan ng medikal na robotics, ang ating estado ay nahuhuli sa iba pang mga sibilisadong bansa bawat taon. Mula dito ay sumusunod sa isang tagapagpahiwatig ng antas ng pag-unlad ng bansa sa kabuuan, dahil ang pangangalaga sa kalusugan at buhay ng isang mamamayan, na binanggit sa pangunahing batas - ang Konstitusyon ng Ukraine, ay "ang pinakamataas na halaga ng lipunan."

LLC "OLME" St. Petersburg., Ph.D. Vagin A.A.

Pag-unlad ng robotics sa restorative medicine, rehabilitasyon ng mga immobilized na pasyente - mga problema at solusyon.

Ang kumpetisyon ngayon ay tinutukoy hindi sa pagkakaroon ng malalaking mapagkukunan o potensyal sa produksyon, ngunit sa dami ng kaalaman na naipon ng mga nakaraang henerasyon, ang kakayahang buuin ito, pamahalaan ito at gamitin ito nang personal.
Isa sa mga mahalagang gawain ng World Health Organization (WHO) ay ang pagpapakilala ng mga promising IIT na may mga pamamaraan at tool ng AI para sa pinagsamang pakikipag-ugnayan ng impormasyon at paggamit sa klinikal na gamot.

Ang modernong konsepto ng matalino mga sistema ng impormasyon nagsasangkot ng kumbinasyon ng mga elektronikong rekord ng pasyente (mga elektronikong rekord ng pasyente) na may mga archive ng mga medikal na larawan, pagsubaybay sa data na may mga kagamitang medikal, ang mga resulta ng gawain ng mga naka-sponsor na laboratoryo at mga sistema ng pagsubaybay, ang pagkakaroon ng mga modernong paraan ng pagpapalitan ng impormasyon (electronic intrahospital mail, Internet, videoconferencing, atbp.).

Sa kasalukuyan, ang isang promising preventive direction sa anyo ng restorative medicine, na binuo batay sa mga prinsipyo ng sanology at valeology, ay nakatanggap ng aktibong pagbuo at intensive development. Ang mataas na morbidity at mortality, isang tuluy-tuloy na pagbaba sa kalidad ng buhay, isang negatibong paglaki ng populasyon ay nag-ambag sa pagbuo at pagpapatupad ng isang independiyenteng direksyon sa pag-iwas sa praktikal na gamot.

Gayunpaman, ang kasalukuyang pang-ekonomiya, panlipunan, legal, mga institusyong medikal gumanap ng mga tungkulin pangunahin sa paggamot at rehabilitasyon ng mga may kapansanan, ang mga isyu ng pag-iwas at rehabilitasyon na paggamot ng sakit ay hindi sapat na natugunan. Ang sitwasyong pang-ekonomiya at panlipunan sa ating bansa ay nag-aambag sa paglitaw ng isang pakiramdam ng takot at pag-igting sa pagkakaroon ng isang pinsala o karamdaman sa isang tao, ay isang mapagkukunan ng mga problema sa psychosocial.

Ang pangangailangan para sa aktibong pangangalaga sa kalusugan sa mga kondisyon ng imprastraktura ng mga medikal na organisasyon ay tinutukoy ng pagnanais na magdala ng gamot sa isang bagong yugto ng pag-unlad. Gayunpaman, ang karagdagang reporma nito ay mahirap hindi lamang dahil sa hindi sapat na pagpopondo ng industriyang ito, kundi pati na rin ang malinaw na pare-parehong mga pamantayan at pamamaraan para sa pagpaplano, pagpepresyo, pagsingil ng mga serbisyong medikal, pati na rin ang pamamahagi ng responsibilidad sa pagitan ng mga ehekutibong awtoridad at mga nasasakupan nito para sa pagpapatupad. ng ilang dami ng pangangalagang medikal.

Sa nakalipas na dekada, makabuluhang pag-unlad ang nagawa sa mga medikal na robotics. Ngayon, ilang libong operasyon sa prostate ang ginagawa gamit ang mga medikal na robot na may pinakamababang posibleng trauma para sa mga pasyente. Ginagawang posible ng mga medikal na robot na tiyakin ang kaunting invasiveness ng mga operasyong kirurhiko, mas mabilis na paggaling ng mga pasyente, at kaunting panganib ng impeksyon at mga side effect. Bagama't medyo maliit pa rin ang bilang ng mga medikal na pamamaraan na ginagawa ng mga robot, ang susunod na henerasyon ng robotics ay makakapagbigay sa mga surgeon ng mas malaking pagkakataon para sa visualization ng surgical field, feedback mula sa surgical instrument, at magkakaroon ng malaking epekto sa pag-unlad sa operasyon.

Habang tumatanda ang populasyon, patuloy na tumataas ang bilang ng mga taong dumaranas ng mga sakit na cardiovascular, stroke at iba pang sakit. Pagkatapos ng atake sa puso, stroke, pinsala sa gulugod, napakahalaga na ang pasyente, hangga't maaari, ay regular na mag-ehersisyo.

Sa kasamaang palad, ang pasyente ay kadalasang pinipilit na makisali sa physical therapy institusyong medikal, na kadalasang imposible. Ang susunod na henerasyon ng mga medikal na robot ay tutulong sa mga pasyente na magsagawa ng hindi bababa sa bahagi ng mga kinakailangang pisikal na ehersisyo sa bahay.
Nagsisimula na ring gamitin ang robotics sa pangangalagang pangkalusugan para sa maagang pagsusuri ng autism,
pagsasanay sa memorya sa mga taong may kapansanan sa pag-iisip.

Pag-unlad ng robotics sa ibang mga bansa.

Ang European Commission kamakailan ay naglunsad ng 600 milyong euro robotics program upang palakasin ang mga industriya ng pagmamanupaktura at serbisyo. Plano ng Korea na mamuhunan ng 1 bilyong US dollars sa pagbuo ng robotics sa loob ng 10 taon. Ang mga katulad ngunit mas maliliit na programa ay umiiral sa Australia, Singapore at China. Sa Estados Unidos, ang pagpopondo para sa pananaliksik at pag-unlad sa larangan ng robotics ay pangunahing isinasagawa sa industriya ng depensa, lalo na para sa mga sistemang walang tao. Ngunit mayroon ding mga programa para sa pagpapaunlad ng robotics sa larangan ng pangangalagang pangkalusugan at mga serbisyo. Sa kabila ng katotohanan na ang industriya ng robotics ay ipinanganak sa USA, ang pamunuan ng mundo sa larangang ito ay pag-aari na ngayon sa Japan at Europa. At hindi masyadong malinaw kung paano mapapanatili ng US ang nangungunang posisyon nito sa mahabang panahon nang walang pambansang pangako sa pagpapaunlad at pagpapatupad ng teknolohiyang robotics.

Umiiral mga yunit ng istruktura isagawa ang mga yugto ng mga hakbang sa rehabilitasyon ayon sa prinsipyo: ospital - paggamot sa inpatient - klinika. Sa unang yugto ng pangangalaga sa inpatient, ang mga komplikasyon ng isang talamak na sakit ay inalis at pinipigilan, ang proseso ay nagpapatatag, at ang pisikal at mental na pagbagay ay isinasagawa.

Ang yugto ng sanatorium-resort (II) ay isang intermediate na link sa pagitan ng isang ospital at isang polyclinic, kung saan, na may kamag-anak na pag-stabilize ng mga parameter ng klinikal at laboratoryo, ang medikal na rehabilitasyon ng mga pasyente ay isinasagawa batay sa paggamit ng mga natural na kadahilanan ng pagpapagaling. Ang Stage III ay isang polyclinic, ang pangunahing layunin kung saan, sa modernong antas ng pangangalaga sa outpatient, ay upang matukoy ang mga kakayahan ng compensatory ng katawan, ang kanilang pag-unlad sa loob ng makatwirang mga limitasyon, at din upang ipatupad ang isang hanay ng mga hakbang na naglalayong labanan ang mga kadahilanan ng panganib para sa magkakasamang komplikasyon at lumalalang sakit. Gayunpaman, ang sistema ng tulong na ito ay hindi palaging magagawa sa pagsasanay.

Ang pangunahing kahirapan ay ang makabuluhang pang-ekonomiya at pinansiyal na mga gastos ng pagpapaospital ng mga pasyente, lalo na sa hangganan ng yugto ng sakit, ang mataas na halaga ng paggamot sa sanatorium, ang hindi sapat na kagamitan ng polyclinics na may modernong pamamaraan ng pagsusuri at paggamot.

Sa kasalukuyan, mayroong ilang mga internasyonal na pamantayan para sa pagrehistro ng klinikal na data sa MIS ng mga institusyong medikal:

• SNOMED International (College of American Pathologists, USA);
• Pinag-isang sistema ng wikang medikal (National Medical Library, USA);
• Basahin ang mga klinikal na code (Center for Coding and Classification of the National Health System, UK).

AT mga nakaraang taon sa United States, karamihan sa malalaking sentrong medikal ay hindi na gumagana nang walang mga information system (IS), na nagkakahalaga ng higit sa 10% ng paggasta sa ospital.
Sa sektor ng pangangalagang pangkalusugan ng US, ang teknolohiya ng impormasyon ay gumagastos ng humigit-kumulang $20 bilyon sa isang taon. Ang partikular na interes ay ang mga sistemang medikal na direktang tumutulong sa doktor na mapataas ang kahusayan sa trabaho at mapabuti ang kalidad ng pangangalaga sa pasyente.

Ang mga pag-aaral na isinagawa sa nakalipas na limang taon ay naging posible upang mas lubos na maunawaan ang mga proseso na nagaganap sa pinsala sa spinal cord at ang mga kahihinatnan nito, pati na rin ang mga prinsipyo ng pag-impluwensya sa mga negatibong aspeto na nagaganap sa lugar ng pinsala. Ang ganitong malapit na pansin sa partikular na kategoryang ito ng mga pasyente ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng kalubhaan ng mga kahihinatnan na nagmumula sa proseso ng pinsala at ang kasunod na karagdagang pag-unlad ng traumatikong sakit ng spinal cord.

Ang isang morphological na pag-aaral ng nasugatan na spinal cord (SC) ay nagpapahiwatig na ang pinsala sa tissue ay hindi limitado sa lugar ng epekto ng mapanirang puwersa, ngunit, ang pagkuha ng mga pangunahing buo na lugar, ay humahantong sa pagbuo ng isang mas malawak na pinsala. Kasabay nito, ang mga istruktura ng utak, pati na rin ang peripheral at autonomic nervous system, ay kasangkot sa proseso. Ito ay itinatag na ang mga sensory system ay nagbabago nang mas malalim kaysa sa mga sistema ng motor.

Ang modernong konsepto ng pathogenesis ng traumatic SM injury ay isinasaalang-alang ang dalawang pangunahing magkakaugnay na mekanismo ng pagkamatay ng cell: nekrosis at apoptosis.
Ang nekrosis ay nauugnay sa direktang pangunahing pinsala sa tisyu ng utak sa oras ng paggamit ng traumatic force (contusion o compression ng brain parenchyma, dyscirculatory vascular disorders). Ang necrotic focus ay kasunod na nagbabago sa isang glial-connective tissue scar, na malapit sa kung saan nabubuo ang maliliit na cavity sa distal at proximal na bahagi ng spinal cord, na bumubuo ng mga post-traumatic cyst na may iba't ibang laki.

Ang apoptosis ay isang mekanismo ng naantala (pangalawang) pagkasira ng cell, na ang kanilang pisyolohikal na pagkamatay, na karaniwang kinakailangan para sa pag-renew ng tissue at pagkita ng kaibhan. Ang pag-unlad ng apoptosis sa pinsala sa spinal cord ay nauugnay sa epekto sa cell genome ng excitatory amino acids (glutamate), Ca2+ ions, inflammatory mediators, ischemia, atbp.
Sa una, ang apoptosis ng mga neuron ay sinusunod malapit sa necrotic focus (ang peak ng kamatayan ay 4-8 na oras). Pagkatapos ay bubuo ang apoptosis ng micro- at oligodendroglia (ang rurok ng kamatayan ay ang ikatlong araw). Ang susunod na peak ng glial apoptosis ay sinusunod pagkatapos ng 7-14 na araw sa layo mula sa lugar ng pinsala at sinamahan ng pagkamatay ng mga oligodendrocytes.
Pangalawa mga pagbabago sa pathological isama ang petechial hemorrhages at hemorrhagic necrosis, free radical lipid oxidation, tumaas na aktibidad ng protease, nagpapaalab na neurophagocytosis at tissue ischemia na may karagdagang pagpapalabas ng Ca2+ ions, excitatory amino acids, kinins, serotonin. Ang lahat ng ito sa huli ay ipinakita sa pamamagitan ng malawakang pataas at pababang pagkabulok at demyelination ng mga nerve conductor, ang pagkamatay ng bahagi ng axons at glia.

Ang mga karamdaman sa aktibidad ng isang bilang ng mga organo at sistema na hindi direktang naapektuhan ng trauma ay lumikha ng mga bagong magkakaibang mga pathological na sitwasyon. Sa denervated tissues, sensitivity sa biological aktibong sangkap(acetylcholine, adrenaline, atbp.), Ang excitability ng receptive field ay tumataas, ang threshold ng potensyal ng lamad ay bumababa, ang nilalaman ng ATP, glycogen, at creatine phosphate ay bumababa. Sa paretic na kalamnan, ang metabolismo ng lipid at karbohidrat ay nabalisa, na nakakaapekto sa kanilang mga mekanikal na katangian - pagpapalawak at pagkontrata, at nag-aambag sa katigasan.

Ang disorder ng metabolismo ng mineral ay humahantong sa pagbuo ng paraosseous at periarticular ossifications, ossifying myositis, osteoporosis.
Ang lahat ng ito ay maaaring maging sanhi ng mga bagong komplikasyon: bedsores, trophic ulcers, osteomyelitis, joint-muscular contractures, ankylosis, pathological fractures, bone deformities - sa musculoskeletal system; pagbuo ng bato, kati, pamamaga, pagkabigo sa bato - sa sistema ng ihi. Nabubuo ang mga relasyon na nakakasira. Mayroong pang-aapi at pagkawala ng pagganap ng ilang sistema na hindi direktang naapektuhan ng pinsala. Sa ilalim ng impluwensya ng isang tuluy-tuloy na daloy ng mga afferent impulses, ang mga aktibong istruktura ng nerve ay nahuhulog sa isang estado ng parabiosis at nagiging immune sa mga tiyak na impulses.

Kaayon, isa pang dynamic na linya ang nabubuo - restorative-adaptive functional na mga pagbabago. Sa ilalim ng mga kondisyon ng malalim na patolohiya, ang pinakamainam na posibleng muling pagsasaayos ng mga mekanismo para sa pagtiyak ng pagbagay sa kapaligiran ay nangyayari. Ang katawan ay gumagalaw sa isang bagong antas ng homeostasis. Sa ilalim ng mga kondisyong ito ng hyperreactivity at stress, nabuo ang traumatic spinal cord disease (TSCD).
Upang masubukan ang palagay tungkol sa pagkakaroon ng mga paraan upang maiwasan ang pagbuo ng scar tissue sa lugar ng pinsala sa spinal cord, bago ang pagtubo ng mga axon ng mga neuron sa pamamagitan nito (nagtatrabaho hypothesis), si Vagin Alexander Anatolyevich ay nagsagawa ng eksperimentong gawain sa Wistar mga daga. Napili para sa mga eksperimento ang mahusay na binuo at malusog na mga hayop na may mabuting pag-uugali, may sapat na gulang, isang taong gulang.

Ang lahat ng mga eksperimentong pamamaraan at manipulasyon ay isinagawa sa operating room ng Department of Pathological Physiology ng Military Medical Academy sa ilalim ng mga kondisyon na nakakatugon sa mga kinakailangan ng SanPiN 2.1.3.1375-03. Ang mga hayop ay inilagay sa operating table. Ginamit ang ether anesthesia. Sa control group (grupo A) mayroong 22 daga, sa mga pangunahing grupo (mga grupo B at C) - 21 at 22, ayon sa pagkakabanggit. Ang lahat ng mga hayop ay sumailalim sa bahagyang (sa ilalim ng ether anesthesia) denervation ng ibabang bahagi ng spinal cord sa antas ng 3rd thoracic vertebra. Ang pang-eksperimentong denervation sa mga eksperimentong hayop ay isinagawa sa ilalim ng mga sterile na kondisyon bilang pagsunod sa mga patakaran ng asepsis at antisepsis. Para sa pinsala sa gulugod sa mga daga, isang tuwid na karayom ​​lamang na 1.2x40 mm at suture material ang ginamit upang maglapat ng compressive loop sa spinal cord (ang supramid thread na 0.1 mm ang lapad ay sterile). Pagkatapos ng pang-eksperimentong pinsala sa postoperative period, ang mga hayop ng iba't ibang grupo ay pinananatiling naiiba, ngunit ang lahat ay nahuhulog sa pagtulog na dulot ng droga (Sol. Relanii 0.3 intraperitoneally, 2 beses sa isang araw) para sa buong panahon ng pagmamasid.

Ang control group (A) ay pinanatili karaniwang kondisyon, at sa mga daga ng mga pangunahing grupo (B at C), ang paraan ng pagpapanatili sa ilalim ng mga kondisyon ng pag-aayos sa isang espesyal na cuvette ay ginamit. Ang device na may cuvette ay nagsilbi bilang isang prototype ng "pinakamainam na pagbabawas ng kapaligiran" at binubuo ng isang nakapirming kama na gawa sa isang polyurethane pipe na 5 cm ang lapad, 10 cm ang haba, na hinihiwalay sa kahabaan na nag-iiwan ng mga petals na 5 cm ang haba, 1 cm ang lapad para sa pag-aayos ng mga paa ng hayop. Ang mga petals ng cuvette ay konektado sa mga gumagalaw na lever ng mga de-koryenteng motor (4 na piraso), ang mga rod na gumagawa ng mga linear na paggalaw na nagpapahintulot sa iyo na gawin ang mga tinukoy na paggalaw ng mga paa ng hayop (passive na paggalaw) sa pamamagitan ng isang relay device na tumatanggap ng mga utos mula sa isang pang-industriya. computer ayon sa isang ibinigay na programa. Sa inilarawan na kama, ang hayop ay inilagay sa likod nito. Ang kanyang mga paa ay nakadikit sa mga petals ng cuvette. Ang mga passive na paggalaw ay isinagawa sa anyo ng pagdukot at pagdaragdag ng mga paa ng hayop. Ang mga posibleng aktibong paggalaw sa mga hayop ay isinasagawa nila sa mga panahon ng paggising.

Ang eksperimento ay isinagawa sa dalawang direksyon:

1. Ang mga pagbabago sa mga seksyon ng spinal cord ng mga hayop pagkatapos ng pinsala ay pinag-aralan sa lahat ng grupo sa ilalim ng light at electron microscopes.
2. Sa panahon ng pagmamasid sa mga hayop ng kontrol at pangunahing mga grupo, ang mga tuntunin ng pagbawi ng sakit, sensitivity ng temperatura, pati na rin ang aktibidad ng motor ay naitala.

Bilang resulta ng histological, pathophysiological na pag-aaral, ang mga sumusunod na resulta ay nakuha. Sa isang histological na pag-aaral ng mga seksyon ng spinal cord ng mga daga sa control group A, ang pagkamatay ng cell bilang resulta ng pinsala pagkatapos ng direktang pinsala sa spinal cord ay nangyayari bilang resulta ng nekrosis at tumatagal ng hanggang 14 na araw. Sa hinaharap, ang pagkamatay ng cell ay nangyayari bilang isang resulta ng apoptosis, na sinusunod hanggang 21-30 araw na may pagbuo ng scar tissue. Ang scar tissue ay nabuo mula sa degenerated randomly located myelin fibers at axial cylinders na hindi nagpapahintulot sa neuronal axon na tumubo sa pamamagitan ng scarring zone. Ang lugar ng pagbuo ng scar tissue ay kinabibilangan ng nuclei ng mga cell na dumadaan sa yugto ng apoptoid body.

Kasabay nito, sa pangunahing grupo B* - (B at C), ang isang natatanging histological na larawan ng neuroglia at pagbawi ng cell ng neuron sa ilalim ng mga kondisyon ng pamamaraan ng PDIC ay ipinahayag.
Kapag pinoproseso ang mga istatistikal na materyales ng eksperimentong pathophysiological na bahagi ng pag-aaral, ang data sa pangkat A para sa pagpapanumbalik ng sakit at sensitivity ng temperatura, pati na rin pag-andar ng motor hindi minarkahan.
Sa grupo B* - (B at C) ang pagbawi ng sensitivity ng sakit ay naobserbahan sa 21.5% ng mga kaso, sa 78.5% ng mga kaso ay walang pagbawi. Ang pagpapanumbalik ng sensitivity ng temperatura ay nabanggit sa 15.4% ng mga pang-eksperimentong hayop, sa 84.6% ng mga kaso walang pagbawi ang nabanggit. Bilang resulta ng pag-aaral ng mga pagbabago sa aktibidad ng motor, ang pagbawi ay sinusunod lamang sa pangunahing pangkat B*. Nabanggit na ang mga paggalaw sa mga limbs ay naibalik sa 26.2% ng mga hayop, sa 73.8% ng mga kaso, hindi nangyari ang pagbawi. Ayon sa data ng non-parametric analysis sa estado ng sakit, sensitivity ng temperatura, pag-andar ng motor sa mga pinag-aralan na daga, mayroon itong makabuluhang (p<0,05) влияние на комплекс реабилитационных лечебных мероприятий с использованием метода постоянной длительной импульсной кинетикотерапии. Все данные используемые в анализе измерялись в номинальной шкале, для которой используются следующие критерии: Фи, V Крамера и коэффициент сопряженности, подтверждающие выявленные значимости различий встречаемых параметров в исследуемых группах (р<0,05).

Ang praktikal na pagsubok ng sistemang pang-eksperimento sa mga pang-eksperimentong hayop ay humantong sa konklusyon na ang isang pamamaraan ng rehabilitasyon na naglalayong sapat na paggamit ng natuklasang kababalaghan ng paglikha ng mga kondisyon sa pag-optimize para sa pagpapanumbalik ng mga pag-andar ng nasirang SM ay dapat magbigay ng mga sumusunod na kondisyon:

• pana-panahong paglikha ng pangangati ng efferent at afferent na mga landas sa itaas at ibaba ng pokus ng pinsala sa spinal cord;
• pagsasara ng reflex arc at sa gayon ay ang pag-activate ng segmental-reflex apparatus ng spinal cord pagkatapos ng parehong tagal ng panahon, na may parehong puwersa, sa parehong pagkakasunud-sunod sa mahabang panahon;
• magtrabaho sa buong orasan sa buong panahon ng rehabilitasyon.

Ang pagtatasa ng mga resulta ng pang-eksperimentong bahagi ng trabaho ay nagpakita na ang paggamit ng paraan ng tuluy-tuloy na pangmatagalang pulsed kinetic therapy sa post-traumatic na panahon sa mga klinikal na kondisyon sa mga pasyente na may mga kahihinatnan ng mga pinsala sa gulugod ay maaaring pasiglahin ang pagpapanumbalik ng mga nawalang function. ng mga organo at sistema.

Kapag inilipat ang nakumpirma na eksperimentong modelo ng pinakamainam na physiological na kapaligiran sa platform ng klinikal na pagsubok, nagpatuloy kami mula sa katotohanan na ang batayan ng binuo bagong paraan ng paggamot sa rehabilitasyon ng naturang mga pasyente ay kailangang malutas ang mga pangunahing gawain ng rehabilitasyon:

• paglikha ng pinaka-kanais-nais na mga kondisyon para sa kurso ng mga regenerative na proseso sa spinal cord;
• pag-iwas at paggamot ng mga bedsores, fistula, osteomyelitis, contractures, deformities ng osteoarticular apparatus;
• pag-aalis o pagbabawas ng sakit na sindrom;
• ang pagtatatag ng mga independiyenteng kinokontrol na pagkilos ng pag-ihi at pagdumi;
• pag-iwas at paggamot ng mga komplikasyon mula sa ihi, respiratory at cardiovascular system;
• pag-iwas at paggamot ng pagkasayang at spasticity ng kalamnan;
• pag-unlad ng kakayahang lumipat nang nakapag-iisa at paglilingkod sa sarili.

Sa pinansiyal na suporta ng OLME LLC, nilikha ang isang rehabilitation kinetic system, na nag-aambag sa awtomatikong pagsasagawa ng pana-panahong nabuong pagpapasigla ng mga efferent at afferent na mga landas, ang pagsasara ng reflex arc at, sa gayon, ang pag-activate ng segmental-reflex apparatus ng spinal cord sa pamamagitan ng parehong gap time, na may parehong puwersa, sa parehong pagkakasunud-sunod sa paligid ng orasan sa buong oras na ang pasyente ay nasa rehabilitasyon (mga araw, linggo, buwan at taon) at pinapayagan kang i-save ang musculoskeletal system, peripheral nervous system at segmental apparatus, kaya nagbibigay-daan sa pag-uusap tungkol sa mga bagong diskarte sa rehabilitasyon.

Sa kabila ng kakulangan ng pondo mula sa estado, ngayon inilatag ng OLME LLC ang mga pundasyon ng robotics na may mga teknolohiya ng impormasyon para sa rehabilitasyon ng mga immobilized na pasyente sa loob ng mahabang panahon sa bahay sa ating bansa. Ang direksyon ng pag-unlad ng rehabilitasyon ay ginagawang posible na makabuluhang bawasan ang dami ng namamatay at kapansanan sa kategoryang ito ng mga pasyente, dagdagan ang pag-asa sa buhay at, sa karamihan ng mga kaso, bumalik sa ganap na trabaho sa loob ng 4-5 taon.

Bibliograpiya:

1. Ado A.D. Pathological physiology./ A. D. Ado, L. M. Ishimova. - M., 1973. - 535 p.
2. Vagin A.A. Pathophysiological substantiation ng paggamit ng paraan ng tuloy-tuloy na pangmatagalang pulsed kinetic therapy sa paggamot at rehabilitasyon ng mga pasyente na may mga kahihinatnan ng pinsala sa gulugod: Cand. cand. honey. Mga agham. - St. Petersburg, 2010. - 188 p.
3. Basakyan A.G. Apoptosis sa traumatic spinal cord injury: mga prospect para sa pharmacological correction / A. Basakyan, A.V. Baskov, N.N. Sokolov, I.A. Borshchenko. - Mga Isyu ng Medical Chemistry No. 5, 2000. [Electronic na mapagkukunan]. - Access mode: http://www.jabat.narod.ru/005/0145.htm. o http://medi.ru/pbmc/8800501.htm
4. Borshchenko IA Ang ilang mga aspeto ng pathophysiology ng traumatikong pinsala at pagbabagong-buhay ng spinal cord. / I. A. Borshchenko, A. V. Baskov, A. G. Korshunov, F. S. Satanova // Journal of Problems of Neurosurgery. - №2.- 2000. [Electronic na mapagkukunan]. - Access mode: http://sci-rus.com/pathology/index.htm.
5. Viktorov IV Kasalukuyang estado ng pananaliksik sa pagbabagong-buhay ng central nervous system sa vitro at sa vivo./ IV Viktorov // Second All-Union Symposium "Excitable cells in tissue culture". - Pushchino, 1984. - S. 4-18.
6. Georgieva SV Homeostasis, traumatikong sakit ng utak at spinal cord. / S. V. Georgieva, I. E. Babichenko, D. M. Puchinyan - Saratov, 1993 - 115 s
7. Greten AG Problemadong aspeto ng mga mekanismo ng proseso ng pagbawi sa utak. / A. G. Greten. // Mga mekanismo at pagwawasto ng mga proseso ng pagbawi ng utak. - Gorky, 1982. - S. 5 -11.
8. Aranda J.M. Ang mga rekord ng medikal na nakatuon sa problema: Mga karanasan sa isang ospital ng komunidad. JAMA 229:549-551, 1974
9. Braunberg A.C. Ang Apela ng Smart Card ay Nagmamadaling Tumalon sa Mainstream // Signal. 1995. - Enero. P.35-39.
10. Buchanan J.M. Mga Automated Hospital Information System. // Mil. Med. - 1996. -Vol. 131, No. 12.-P.1510-1512.
11. ISO/IEC JTC1/SC 29 N1580, 1996-04-23. Eksperto mula sa ISO Bulletin: Mga Pamantayan para sa Global Infrastracture Infrastructure, Ano ang GII? Medicine 2001: New Technologies, New Realities, New Communities //MedNet- 1996, August 4.-8 p.
12. Van Hentenryck K. Health Level Seven. Nagbibigay liwanag sa HL7 "s Version 2.3 Standard. // Healthc Inform. - 1997. - Vol. 14, No. 3. - P.74.
13. Wilson I.H., Watters D. Paggamit ng mga personal na computer sa isang ospital sa pagtuturo sa Zambia //Br. Med. F. - 1988. - tomo. 296, No. 6617. - P. 255-256.
14. Puzin M.N., Kiparisova E.S., Gunter N.A., Kiparisov V.B. Department of Nervous Diseases and Neurodentistry "Medbioekstrem", Clinical Hospital "Medbioekstrem" No. 6, Polyclinic No. 107, Moscow
15. roboting.ru/tendency/727-obzor-pers
16. Neurotraumatology: Handbook./ Ed. A.N. Konovalova, L.B. Likhterman, A.A. Potapova.- Moscow, 1994.- 356 p. [Electronic na mapagkukunan]. - Access mode: http://sci-rus.com/reference_book/ref_00.htm
17. Oks S. Mga Batayan ng neurophysiology: Per. mula sa English / S. Oks - M., Mir, 1969. - 448 p.
18. Romodanov A.P., Ilang mga problema ng trauma ng gulugod at spinal cord ayon sa dayuhang panitikan./ A.P. Romodanov, K.E. Rudyak. // Mga isyu ng neurosurgery. - 1980. - No. 1. - P.56 - 61
19. Shevelev I. N. Pagpapanumbalik ng pag-andar ng spinal cord: modernong mga posibilidad at prospect para sa pananaliksik. / I. N. Shevelev, A. V. Baskov, D. E. Yarikov, I. A. Borshchenko // Journal of Neurosurgery Issues - 2000. - No. 3. [Electronic na mapagkukunan]. - Access mode: http://www.sci-rus.com/pathology/regeneration.htm
20. Lockshin R.A. Mga nucleic acid sa pagkamatay ng cell. Pagtanda ng cell at pagkamatay ng cell./ R.A Lockshin, Z. Zakeri-Milovanovic./ Eds. I. Davis, at D.C. Sigl.. - 1984, Cambridge. - P. 243 - 245
21. Yong C., Arnold P.M., Zoubine M.N., Citron B.A., Watanabe I., Berman N.E., Festoff B.W. // J. Neurotrauma. - 1998 - Blg. 15. - P. 459 - 472.

• Mga view: 6900

• " onclick="window.open(this.href," win2 return false > Print