Роботам-хирургам не хватает тактильных ощущений, чтобы заменить людей

Прочитано: 93 раз(а)
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (1 голосов, среднее: 5,00 из 5)
Loading ... Loading ...


Устройство для наложения швов сокращает время выполнения шва с 25 секунд до одной трети секунды.

В мире не хватает хирургов — 143 млн. человек лишены возможности сделать себе операцию, а 5 млрд. не имеют доступа к безопасным и доступным хирургическим услугам.

Обучение хирургов стоит дорого и отнимает много времени. Но автономные роботы могут в конечном итоге выполнять многие медицинские операции, а также помогать стандартизировать процедуры и обеспечивать наилучшую практику.

Полностью роботы-хирурги до сих пор далеки, но исследователи используют искусственный интеллект, машинное обучение и дополненную реальность, чтобы помочь обучать людей-хирургов и оказывать им большую помощь в театре.

Один из подходов фокусируется на когнитивном, а не механическом процессе операций, используя данные и алгоритмы для их определения.

Это маршрут, по которому идет Digital Surgery , технологическая компания, работающая в Лондоне и Северной Америке. Джин Не, его соучредитель и исполнительный директор, говорит: «Речь идет о понимании процесса принятия решений, который происходит в мозгу опытных хирургов, на основе их подготовки и опыта».

В 2012 году Digital Surgery начал анализировать операции как линейные последовательности событий, комбинируя данные с имитируемой графикой для создания приложения, которое хирурги могут использовать для репетиции и подготовки к реальным операциям.

Приложение скачали около 3,5 млн человек, в том числе более 500 000 хирургов. Исследования показали, что это улучшает производительность в операционной, говорит г-н Нехме.

Робот-хирургам не хватает тактильных ощущений, чтобы заменить людей

В прошлом году Digital Surgery начал использовать камеры для наблюдения за действиями хирургов, понимания происходящего и подачи информации в алгоритм искусственного интеллекта, позволяющий прогнозировать следующий шаг.


Два экрана используются для отображения потенциальных рисков и необходимых хирургических инструментов по ходу процедуры. Данные используются для улучшения последующих операций. Судебные разбирательства продолжатся в 2019 году.

Команда также изучает возможность использования гарнитуры Microsoft HoloLens для отображения информации для хирургов и проецирования изображений непосредственно на тело пациента.

Санджай Пуркайастха, старший преподаватель и консультант по общей, лапароскопической и бариатрической хирургии в Имперском колледже Лондона, является еще одним пионером.

Камера записывает все, что делает хирург, говорит он. «Тем не менее, блестящие хирурги, если они делают много операций, у них будут проблемы, которые идут не так. Мы хотим учиться на этих ошибках и каждый раз делать то же самое, что дает лучшие результаты ».

Г-н Пуркайастха пилотирует использование оцифрованной информации, чтобы дать слушателям лучшее понимание его процедур и того, что от них ожидается, когда они присоединятся к его команде.

Но в то время как камеры могут записывать изображения движений рук хирургов, они не могут измерить, насколько сильно они нажимают, насколько плотно они держатся и как быстро они меняют направление.

На это нацелено исследование профессора Карлы Пью, директора центра клинических улучшений в Стэнфордском университете, оснащенного технологиями. Проф Пью использует датчики для отслеживания силы и скорости движений рук хирургов в смоделированных процедурах.

Первоначальная заявка на обучение, говорит она. «Цель состоит в том, чтобы быть в состоянии узнать, что кто-то достиг минимальной квалификации в том, как он использует свои руки для таких процедур, как восстановление грыжи».

Легко увидеть невооруженным глазом, что один человек делает процедуру намного лучше, чем другой, просто по тому, насколько плавно или быстро они двигаются. Проблема в том, что вы не можете перевести эти визуальные наблюдения в цели обучения.

«Я могу сказать своим ученикам двигаться более плавно. Но это не дает им механику тела и подробные метрики, чтобы понять, как это сделать ».

Проф Пью использует датчики отслеживания движения, чтобы проверить, как хирурги-стажеры используют инструменты, например, при моделировании грыжи. Их производительность измеряется, записывается на видео и сравнивается с лучшими практиками на каждом этапе, чтобы они могли понять, где им нужно улучшаться.

«Как олимпийские атлеты, они могут практиковаться многократно, пока не поймут рутину и не улучшат ситуацию. Это цель обучения хирургов ». Следующий шаг — использование датчиков в реальных операциях.

По словам Ричарда Тримлетта, кардиоторакального хирурга и руководителя отдела механической поддержки в Royal Brompton and Harefield Trust, Лондон, способность измерять давление поможет создавать лучших хирургических роботов.

Нынешнему поколению роботов не хватает тактильных ощущений, поэтому он не оправдал ожиданий, говорит он. Робототехника является обычным явлением в операционных залах в виде консолей и ручных органов управления, которые позволяют хирургам выполнять операции с замочной скважиной, используя руки робота через небольшие разрезы.

«Робот обеспечивает четкое зрение и точный контроль, но я не чувствую, повреждаю ли я что-либо, натягивая ткани или натягивая веревки», — говорит г-н Тримлетт. «В результате это является серьезным ограничением и делает большинство операций слишком сложными. Это все равно что пытаться писать, не чувствуя ни ручки, ни бумаги ».

Робот-хирургам также потребуются более совершенные инструменты, такие как шовное устройство, разрабатываемое британской компанией Sutrue . Используя изогнутую иглу, которая вращается, она позволяет выполнять стежок за одно движение и может работать по углам и завязывать узел.

Устройство, которое еще не получило одобрения регулирующих органов, сокращает среднее время наложения шва с 25 секунд до одной трети секунды. Он может использоваться человеческими хирургами одной рукой, освобождая другую руку для чего-то другого, и может увеличить возможности роботизированной хирургии.

В США разработали робота-хирурга, который превосходит человека



Новости партнеров

Загрузка...