Российские ученые начали разработку робота-хирурга
Кто-то скажет, это вполне реально. Ведь специалисты прогнозируют, что совсем скоро роботы вытеснят человека из многих профессий, где уже превзошли его по мастерству. В той же медицине лучше ставят диагнозы по снимкам КТ, МРТ, УЗИ. И все же сложные операции - совсем другое дело. Вы доверитесь машине, ляжете на операционный стол под скальпель робота? Может, все же надо остановиться на Винчи, где, по сути, операцию делает человек? Как говорится, всему есть граница, за которую роботу ход надо запретить. Но сегодня разработкой хирургических роботов занимаются в ведущих странах мира. И не для "чистого инженерного искусства". На их создании настаивают сами врачи.
- Никто не верил, что наш робот сможет лазером прооперировать десну, - говорит профессор МГТУ "СТАНКИН" Юрий Подураев. - Когда показали этот фокус сначала на фантоме, а потом на десне животного к нам стали обращаться врачи самых разных специализаций. Они предлагают операции, которые можно было бы доверить роботу. Какие? Где функциональные возможности врача-хирурга подчас ограничены самой природой, физиологией человека. Например, при биопсии мозга надо с высочайшей точностью навести инструмент в мизерную цель. Даже Да Винчи это не гарантирует, ведь он повторяет движение человека, зато настоящему роботу такое снайперское попадание в цель вполне по силам. У нашей машины точность действий составляет 0,01 миллиметра.
Но точность не единственное преимущество робота, который создают ученые Московского государственного медико-стоматологического университета и МГТУ "СТАНКИН". Принципиально важно, что у робота есть датчики скорости. Дело в том, что многие манипуляции с инструментом надо вести с постоянной скоростью, например, при лазерной хирургии десны. Если она меняется, то может получиться, либо недорез, либо инструмент углубится, что приводит к нежелательным повреждениям и кровотечению. Даже хирург-ас не может жестко контролировать скорость движения своих рук и инструмента, а для робота это обычное дело. То же самое и с контролем силы контакта между инструментом и тканью.
- К примеру, медики предложили нам подумать, можно ли передать роботу операции по сверлению и установке болтов в позвоночник, - говорит Подураев. - Наружный слой позвонка очень жесткий, а внутри как губка. Если приложить слишком большое усилие, можно проткнуть кость и попасть в губку. Что очень опасно, вплоть до повреждения спинного мозга и парализации ног. Во время только одной операции могут ставить до 8 таких болтов. Так вот робот может с помощью встроенного датчика контролировать одновременно и силу давления инструмента, и его положение.
Что же выходит? Скоро хирург останется без работы? А кто будет отвечать, если машина совершит ошибку? Что вовсе не исключено. Опыт показывает, что самые суперсовершенные машины могут давать сбои. Конечно, за все ответит человек. Он останется главным в этом союзе с машиной. Врач пишет для робота подробную инструкцию, как проводить хирургическую операцию. Он прокладывает маршрут до цели, задает скорости движения инструмента, его давление на ткани и другие параметры. А в ходе операции следит на экране компьютера в режиме 3D за каждым движением "подопечного" и в случае малейшего признака на какую-то нештатную ситуацию может вмешаться, внести коррективы или даже остановить операцию. Кстати, и сама машина способна остановиться, если произойдет отклонение от заданной программы действий.
Ученые создали прототип робота, который уже может выполнить пять операций: биопсию головного мозга, разрез лазером мягких тканей полости рта, радиочастотную абляцию опухолей печени, установку винтов в позвонки и восстановление зубной эмали на зубах для устранения кариеса. Таким образом, создается универсальная машина, способная выполнять самые разные операции, что не под силу самому лучшему врачу. Ведь каждый специализируется в своей сугубо узкой сфере.
- С самого начала, только приступая к этому проекту, мы посмотрели, что делается в других странах, - говорит начальник отдела управления проектами развития Московского медико-стоматологического университета Игорь Романенко. - Оказалось, они создают роботы узкого профиля. Мы решили пойти другим путем, сделать универсала. А конкретно единую платформу, которую можно приспособить под самые разные операции. Как это выглядит? Есть общая программа управления роботом, а в манипулятор, в зависимости от вида операции, вставляются разные инструменты, и роботу выдается инструкция на каждый конкретный случай.
Подобная универсализация сделает робот доступным для широкого круга больниц. По мнению авторов разработки, российский робот сможет встать к операционному столу уже в ближайшие годы. Кстати, его цена будет в разы меньше, чем Да Винчи, который стоит 2 миллиона долларов.