За първи път хуманоидни роботи оперираха живи животни

За първи път хуманоидни роботи, управлявани от хирурзи, успешно отстраниха по лапароскопски път жлъчните мехури на прасета.

Резултатите от пилотното проучване, публикувани в научното списание Nature, показват, че хуманоидните роботи могат да бъдат надеждни помощници в операционната зала. В бъдеще те биха могли да позволят на хирурзите да извършват сложни интервенции дори от разстояние.

Хуманоидни роботи в операционната зала

През последните години хуманоидните роботи намират все повече приложения – от спортните терени до производствените предприятия.

Екип от инженери и хирурзи от Калифорнийския университет в Сан Диего (UCSD) решава да провери доколко полезни могат да бъдат тези двукраки машини и в операционната зала.

Роботизираната хирургия отдавна се използва при лапароскопски интервенции, но досега за тази цел не са били прилагани хуманоидни роботи като включените в настоящия експеримент.

Сред най-утвърдените системи за роботизирано асистирана лапароскопска хирургия е da Vinci. При нея хирургът работи от специална конзола, чрез която управлява три или четири роботизирани ръце. Една от тях контролира триизмерна камера, а останалите позволяват извършването на сложни и изключително прецизни манипулации.

От лабораторните тестове до истинската операция

Преди да пристъпят към хирургичните интервенции, изследователите подлагат роботите на поредица от предварителни изпитания.

Най-напред те проверяват способността им да извършват фини и прецизни движения. В контролирани лабораторни условия роботите боравят с различни предмети и със стандартни хирургични инструменти, като през цялото време са управлявани от опитен хирург.

След като се уверяват, че взаимодействието между човека и машината е достатъчно надеждно, учените преминават към лапароскопски операции на упоени прасета, при които отстраняват жлъчните им мехури.

По време на интервенциите хирург управлява робота от конзола, а втори лекар асистира непосредствено до операционната маса.

В един от етапите за кратко е включен и втори робот, който подпомага основния. И двете операции приключват успешно. В единия случай се появява леко кървене, което е овладяно бързо.

Какви са ограниченията на технологията

„Работата с хуманоидния робот напомняше за ранните години на съвременната роботизирана хирургия. Наблюдавахме сходни ограничения, сред които сблъскване на инструментите, забавяне на сигнала и необходимост от често препозициониране“, разказва хирургът от UCSD Шанглей Лиу пред ScienceAlert.

„Важно е обаче да отбележим, че на първата платформа за роботизирана хирургия бяха необходими няколко десетилетия, преди да успее да извърши операция на живо прасе. При този проект изминаха само девет месеца от раждането на идеята до самата операция“, допълва той.

„Затова очаквам и усъвършенстването на тази техника да напредва многократно по-бързо.“

Хирургът, който управлява хуманоидния робот по време на операциите, е Райън Бродерик.

„Всяко изпитване на нова технология е съпроводено с известно напрежение и вълнение – казва Бродерик пред ScienceAlert. – Въпреки това се чувствахме уверени, защото вече познавахме добре начина, по който системата е разработена и функционира.“

„Управлението на хуманоидния робот беше много сходно с работата с предлаганите на пазара хирургични роботи. Имаше осезаемо забавяне и по време на операциите се налагаше системата да бъде калибрирана отново, но това е напълно очаквано при прототип, създаден да докаже, че концепцията работи.“

По-голяма прецизност и по-малко натоварване за хирурга

Според Бродерик и Лиу работата с хуманоидния робот е повишила прецизността на движенията и е намалила физическото натоварване и умората на хирурга. Подобни предимства предлагат и съществуващите системи за роботизирана хирургия.

Хуманоидните роботи обаче имат и допълнително преимущество.

Те заемат значително по-малко пространство от традиционните роботизирани хирургични системи и могат да бъдат премествани много по-лесно. Именно затова Лиу смята, че един ден подобни машини биха могли да се използват дори при космически мисии.

Дистанционни операции в труднодостъпни райони

„Технологията може да позволи на мен или на други хирурзи да извършваме операции от разстояние на места, където медицинските ресурси са ограничени, а прецизността на роботизираната хирургия би била особено ценна“, обяснява Лиу.

„Това може да бъде район с недостатъчен достъп до здравни грижи, опасна среда или място, до което се стига изключително трудно.“

Дистанционно управляваните хуманоидни роботи биха могли да бъдат полезни и там, където няма достатъчно медицински специалисти.

„Възможността за телехирургия в крайна сметка би разширила обхвата на работата ми далеч отвъд стените на UCSD“ и би позволила да се оказва помощ на хора в райони с ограничени ресурси, посочва Бродерик.

„Хуманоидните роботи биха могли да изпълняват и ролята на асистенти. Така един хирург би могъл да извършва интервенции самостоятелно дори когато не разполага с цял медицински екип.“

Подобни технологии вече се разработват и в други форми. Сред тях е гъвкав робот, който може да подпомага хирурзите при сложни мозъчни операции. Друг експеримент пък показа, че робот е способен да извърши операция на жлъчния мехур с изключително висока точност.

Резултатите от проучването са публикувани в научното списание Nature.

Източник: Science Alert; превод и редакция: Владимир Тодоров