Микророботы в медицине. Семь самых перспективных медицинских роботов. Роботы в современном мире

Медицинские роботы

Микророботы в медицине. Семь самых перспективных медицинских роботов. Роботы в современном мире

С машинами, разработанными, чтобы приветствовать клиентов, успокаивать и заботиться о пожилых людях, роботы все больше переплетаются с повседневной человеческой жизнью Читать дальше

Toyota Motor Corporation (Toyota) объявила о разработке своего нового Welwalk WW-2000, робота, предназначенного для оказания реабилитационной поддержки людям с параличом нижних конечностей Читать дальше

Однажды в будущем, когда вам понадобится медицинское обслуживание, кто-нибудь осмотрит вас, диагностирует проблему, возьмет как образец некоторые здоровые клетки вашего тела, чтобы вылечить болезнь Читать дальше

Многоцентровое клиническое исследование, оценивающее работоспособность системы искусственно созданной поджелудочной железы, которая автоматически контролирует и регулирует уровень глюкозы в крови Читать дальше

Новая технология на основе искусственного интеллекта может вскоре помочь сократить задержки в диагностике коллапса легкого или пневмоторакса, что является серьезным заболеванием Читать дальше

Только в прошлом году мы услышали, как ученые из Стэнфордского университета разработали датчик для ношения на коже, который измеряет стресс с помощью уровня кортизола в поту Читать дальше

Команда инженеров в Германии создала крошечного робота, вдохновленного медузами, который может не только плавать, но и перевозить объекты, смешивать жидкости и даже хоронить сам себя Читать дальше

Инженеры в Университете Нового Южного Уэльса (UNSW) в Австралии разработали микроподводные лодки, работающие на нано-моторах, которые могут перемещаться по телу человека, чтобы доставлять лекарства Читать дальше

Команда инженеров из Cornell's Organic Robotics Lab создала робота-крылатку с мягким телом, питаемую электрической кровью, которая не только служит источником энергии Читать дальше

В рамках проекта FREEHAB будут разработаны мягкие носимые реабилитационные устройства с целью помочь пожилым людям и инвалидам ходить и переходить из положения сидя в положение стоя Читать дальше

Медицина всегда была сложна, сегодня о ней говорят, как об одной из сложнейших областей, которой овладело человечество. Тем не менее медицинские роботы могут ставить точные диагнозы и проводить лечение, и совсем скоро овладеют они и прочими медицинскими направлениями.

Мы рождены, мы живем, и в конце – мы умираем. Это правда. Однако качество нашей жизни часто коррелирует с нашим здоровьем. Вообще, чем здоровее, тем больше мы можем достичь – таким образом, мы счастливее.

Вот почему здоровье всегда было проблемой. В настоящее время медицина прошла очень долгий путь по сравнению со временем Гиппократа Кос. Теперь люди могут делать очень сложные операции, изобретать лекарства для различных болезней и так далее. Возникает вопрос: может ли медицина идти дальше и каким образом?

Ответ на первую часть вопроса «определенно». Однако ответы на вторую часть могут отличаться. Есть много заметных полей, которые могли бы изменить ход истории болезни, например, стволовые клетки. Тем не менее, я уверен, что поле робототехники и связанных с роботикой областей, таких как медицинская бионика и биомехатроника, будет играть большую роль в медицине в ближайшем будущем.

На самом деле, сейчас в этих областях происходит много интересных вещей. Итак, в этом разделе моего сайта я попытаюсь пролить свет на вопросы о медицинских роботах и областях, связанных с роботикой в медицине, сейчас и в будущем.

Операции с помощью робота

Медицинские роботы, которые могут делать операции, звучат чудесно, не так ли? Все существующие хирургические роботы в этот день на самом деле хитроумно сделаны манипуляторами, контролируемыми компетентными врачами. Есть некоторые проблемы с уровнем искусственного интеллекта, необходимые для самостоятельной работы, но это может быть достигнуто в один прекрасный день.

В настоящее время существует два поля, в которых разрабатываются и тестируются хирургические роботы. Одним из них является телеробота, позволяющая врачу делать операцию на расстоянии. Другое поле – минимально инвазивная хирургия – операция проводится без больших сокращений.

Система хирургии робота da Vinci – один из ярких примеров использования робототехники в хирургических целях. Более тысячи единиц используются во всем мире. Подробнее о роботизированной хирургии в целом.

Роботы новые сотрудники больниц

Больницы – это немного похоже на фабрики. Есть много мирских задач. Например – перенос вещей, перемещение образцов с одного аппарата на другой, очистка. Есть также задачи, требующие некоторой силы. Например, подъем и перемещение пациентов.

Я полагаю, вы поняли, что есть много задач, которые могут выполнять медицинские роботы. В этой области были некоторые разработки – есть роботы, предназначенные для лабораторного использования, есть AGV (Automated Guided Vehicle), предназначенные для использования в больницах.

Насколько я знаю, большинство из них находятся на стадии тестирования. Тем не менее, это, безусловно, выполнимая задача.

Терапевтические роботы

Медицинские роботы, используемые в терапии. Идея этого довольно похожа на терапию с животными, только роботы более предсказуемы. Подробнее о терапевтических роботах.

Биологическое протезирование

Это поле, связанное с роботикой. Результат не может считаться роботом, но включенные в него дисциплины весьма схожи – AI, электроника, механика и многое другое.

Великий сон заключается в том, что в один прекрасный день будут бионные руки и бионные ноги, столь же хорошие и функциональные (или даже лучше), как наши естественные конечности. Недавняя разработка в этой области довольно поразительна. Несколько компаний работают в этой области – Ossur , Otto Bock и Touch Bionics являются одними из тех, кого я знаю.

Применение и использование роботов в медицине в будущем

Возможно, это будет возможно в будущем. Идея состоит в том, чтобы разработать устройства размером до нескольких нанометров, отсюда и название – нано-роботы. Эти маленькие устройства могут затем использоваться разными способами. Например, для исправления сломанной кости или для доставки лекарства в нужное место или для уничтожения раковых клеток.

Возможности ограничены только воображением. К настоящему времени нанороботы находятся в стадии исследований и разработок, поэтому на самом деле это фантазия.

Источник: https://Robroy.ru/mediczinskie-robotyi

Top 13 инноваций в сфере медицинской робототехники

Микророботы в медицине. Семь самых перспективных медицинских роботов. Роботы в современном мире

Отрасль здравоохранения находится на переломном этапе в области медицинской робототехники. Ежедневно внедряются инновации, которые неизбежно толкают нас в будущее, где большая часть работы будет автоматизирована или выполняться роботами.

Сегодня роботы, управляемые врачом, уже имеют огромное присутствие в медицинской сфере. Спрос на менее инвазивные и более адаптированные к потребностям пациентов процедуры увеличивается с нарастающей скоростью.

Медицинская сфера находится на грани радикальных изменений, которые могут означать улучшение диагностики, сокращение времени ожидания, более безопасную и менее инвазивную операцию, повышение долгосрочной выживаемости для всех, и снижение уровня инфицирования и многое другое.

Ниже мы кратко представляем вам 13 лучших достижений в сфере медицинских роботов, которые уже изменяют нашу жизнь:

1. Хирургический робот daVinci 

Это самый распространенный из медицинских роботов, и сегодня он является стандартом для хирургии с помощью роботов. Это машина, которая стирает грань между “медицинским инструментом” и “роботом”, так как прибор находится под полным контролем хирурга. Однако успехи, которых эта система добилась, просто поражают.

С помощью роботизированной системы daVinci операции могут выполняться с минимальными разрезами и абсолютной точностью, что означает уменьшение кровотечения, снижение риска инфицирования и ускорение заживления. Хотя робот-манипулятор да Винчи существует уже некоторое время, он продолжает совершенствоваться.

При этом несколько крупных технологических фирм также разрабатывают аналогичные daVinci системы с более автономными характеристиками и широким спектром возможностей.

2. Эндоскопический бот

Эндоскопия – это процедура, при которой маленькая камера вставляется в тело через “естественное отверстие” для поиска опухолей, повреждений или следов заболевания. Это очень неудобная и чрезвычайно неприятная процедура, которая может уже скоро остаться в прошлом.

В разработках таких компаний, как Medineering, используются гибкие, тонкие роботы, которые могут управляться, как радиоуправляемые модели автомобиля, в точном соответствии с потребностями врача.

Они могут стабильно удерживаться в организме человека без дрожания, связанного с усталостью мышц человека, и использовать весь спектр инструментов, начиная с биопсии и заканчивая прижиганием ран.

Более впечатляющие роботы называются “капсульными эндоскопами”, в которых процедура сводится к простому проглатыванию робота размером с пилюлю, который проходит по пищеварительному тракту и помогает делать фотографии и собирать данные, которые можно отправить непосредственно на процессор для диагностики.

3. Роботизированная биопсия

Эта недавно разработанная роботизированная система, создаваемая проектной группой под названием “MURAB” (MRI and Ultrasound Robotic Assisted Biopsy).

Это решение обеспечивает возможность проведения диагностики рака груди на ранней стадии минимально инвазивным методом.

Оно повышает точность биопсии при диагностике и позволяет сократить использование дорогой магнитно-резонансной томографии (МРТ) до минимума в этом рабочем процессе и в то же время обеспечить одинаковую точность при нацеливании иглы при биопсии.

Система объединяет в себе преимущества МРТ и УЗИ. МРТ — это очень точная процедура, позволяющая врачу при биопсии найти и проколоть именно ту ткань, которая ему необходима.

Но МРТ не дает изображения в реальном времени и врачу сегодня для проведения процедуры биопсии нужно делать несколько снимков.

В свою очередь ультразвук обеспечивает изображение в режиме реального времени, так что радиолог может точно видеть, что происходит при проведении биопсии, однако само по себе это исследование менее точное. А вот объединение двух технологий радикально меняет картину.

Роботизированная система сканирует грудь с помощью стандартного УЗИ-датчика, закрепленного на манипуляторе, и объединяет ее с ранее сделанными изображениями МРТ в одну 3D-модель на мониторе. Одновременно происходит сбор объемных и эластографических данных. Затем система определяет место укола и направление движения иглы для биопсии.

4. Автоматизированные сенсорные протезы

За последние несколько лет в области протезирования был достигнут невероятный прогресс, причем разработчики пытаются не только сделать подходящую замену конечности, но и расширить ее возможности там, где это не сделала природа.

В лаборатории MIT Biomechatronics Lab исследователи создали управляемые с помощью гироскопов роботизированные конечности, которые способны отслеживать свое положение в пространстве, регулируя свои суставы примерно 750 раз в секунду.

Кроме того, они разработали бионическую кожу и нейронную имплантационную систему, которая взаимодействует с нервной системой человека, позволяя пациенту получать тактильную обратную связь от протезной системы и контролировать ее, как будто это настоящая рука.

Это значительный скачок в протезировании, а также большая надежда для миллионов людей с ампутированными конечностями. Надежда на будущее, поскольку пока такие протезные системы слишком дороги для обычного человека, тем более инвалида.

5. Экзоскелет

Роботизированные экзоскелеты сегодня могут использоваться во многих медицинских областях. Для начала они уже используются, чтобы помочь людям с параличом снова ходить, что является значительным прорывом в медицине.

Они также могут быть использованы для реабилитации после травмы спинного мозга или черепно-мозговой травмы, обеспечивая слабые мышцы дополнительной поддержкой, необходимой для выполнения движений и заживления повреждений.

Экзоскелеты работают за счет использования комбинации предустановленных движений, однако, сейчас уже ведутся новые разработки с развитием нейронных интерфейсов. Это вопрос времени, когда экзоскелет, управляемый непосредственно командами мозга, станет доступен большому количеству больных и здоровых людей.

6. Дезинфицирующий робот

Больничные инфекции – это проблема, которую наша система здравоохранения безуспешно пытается решить уже долгое время. При этом больницы применяют большое количество антибиотиков, которые могут стать питательной средой для развития некоторых из худших устойчивых к антибиотикам бактерий.

Поэтому крайне важно, чтобы в больничных палатах всегда поддерживалась чистота. Однако этого никогда не произойдет, поскольку ленивые и склонные к ошибкам люди неизбежно совершают ошибки, которых роботы не допустят.

Новые дезинфицирующие роботы автоматически перемещаются в пустую палату пациента и бомбардируют ее мощными ультрафиолетовыми лучами, запрограммированными работать до тех пор, пока микроорганизмы не будут уничтожены.

7. Микро-робот для целевой терапии

Это весьма перспективные, хотя и относительно новые типы медицинских роботов.

Основой их работы является использование механических частиц, близких к микроскопическим, для локализации препарата или определенной терапии в конкретном целевом участке тела.

Такая технология может быть использована для узконаправленного целевого облучения опухоли или просто для уменьшения побочных эффектов препарата, ограничивая его органом, в котором он может понадобиться.

Существует несколько возможных методов для доставки таких микрочастиц в цель, но в результате новых исследований появились микро-роботы с крошечными спиральными хвостами, которые могут быть направлены магнитным полем для вращения через кровеносные сосуды в определенное место в организме.

8. Антибактериальные нанороботы

Антибактериальные боты изготовлены из крошечных золотых нанопроволок и покрыты красными кровяными тельцами, которые могут удалять бактериальные инфекции непосредственно из крови пациента. Они могут сделать это, имитируя бактерию и ее токсины, а затем привлекая и захватывая их в нано-сетку, когда бактерии подойдут ближе.

Роботы также могут быть направлены через тело пациента с помощью специального ультразвука в определенное место для ускорения процесса очистки и лечения локализованных инфекций.

Поскольку они используют естественную реакцию бактерий, нанороботы потенциально могут быть использованы вместо антибиотиков широкого спектра действия и могут оказать огромное влияние в нашей борьбе с ростом заболеваний, с которыми не могут справиться антибиотики.

9. Робот-компаньон

Роботы используются не только там, где необходимо решать проблемы, опасные для жизни. Дело в том, что миллионы пожилых, умственно отсталых или больных людей страдают от хронического одиночества и нуждаются в стимулах для жизни.

Такими пациентами, как правило, также являются люди, нуждающиеся в периодических осмотрах со стороны опекунов или родственников, что может отнимать много времени. Роботы-компаньоны решают многие из таких проблем и оказывают на пациентов меняющее их жизнь воздействие.

Такое устройство представляет собой нечто вроде симбиоза тамагочи (виртуальный домашний питомец) и виртуального домашнего помощника на базе технологии Alexa, которое может вызвать скорую, если кто-нибудь упадет или ответить на вопросы, касающиеся здоровья.

Недавно разработанный робот Buddy – как раз такое устройство, которое, в первую очередь, предназначено для помощи одиноким старикам и больным людям.

Этот небольшой и забавно смотрящийся робот даже взаимодействует со своими владельцами на постоянно меняющемся эмоциональном уровне и помогает им скрасить их одиночество.

В прошлом году компания-разработчик этого устройства получила награду “Лучшие инновации 2018 года” за свои достижения.

10. Роботы для обучения врачей

В медицинском училище студенты могут проходить обучение не на мертвых телах, как это было принято в таких заведениях в течение многих лет, а с использованием специализированных обучающих роботов, причем с вполне реалистичными “кровавыми” процедурами.

Хотя, возможно, это не будет звучать захватывающе, но все же это, вероятно, лучше, чем обучение только на трупах, либо уже в работе на вполне реальных пациентах.

Использование при обучении роботов существенно облегчает получение медицинских навыков, хотя бы за счет возможности многократного повторения определенных процедур и действий, а также значительно снижает расходы на такое обучение.

Именно поэтому эти устройства, которые кажутся скорее забавными, чем серьезными роботизированными системами, становятся настолько важными в этой сфере.

11. Роботизированная медсестра

Медсестры – это основная и неотъемлемая часть коллектива, на которой держится жизнь любого медицинского “мира”. Однако они также перегружены работой и всегда работают в сжатые сроки. Здесь на помощь приходят роботы-медсестры.

Роботы-медсестры – это системы, которые могут измерять жизненные показатели, заполнять цифровые документы и контролировать состояние пациента.

Некоторые из этих роботов-медсестер сконцентрированы на выполнении рутинных задач, от которых так устают медсестры, как, например, перемещение каталок и тележек из комнаты в комнату и даже забор крови.

12. Робот для телеприсутствия

Такое устройство выглядят как планшет на небольшой самодвижущейся тележке. Такие системы могут играть жизненно важную роль в сфере медицины как способ привлечь лучших диагностических экспертов и ведущих врачей в удаленные районы, где ощущается острая нехватка квалифицированных врачебных кадров.

Врачи, к примеру, из Москвы теперь могут общаться с местными врачами и пациентами в небольших поселениях Сибири или Дальнего Востока, делясь в режиме реального времени своими советами и знаниями по диагностике за небольшую плату, избавляя пациента от сложностей и серьезных затрат, связанных с поездкой в столицу, чтобы получить помощь от врача лично. Однако, как бы глупо это ни казалось сегодня, вполне возможно, что уже скоро медицинский осмотр можно будет проводить с помощью планшета и цифровых устройств с дистанционным управлением, а не с помощью врача-терапевта. По крайней мере, в развитых странах, к которым мы пока себя отнести не можем.

13. Робот-фармацевт

Такое устройство больше похоже на торговый автомат, который предназначен для продажи лекарственных препаратов и медицинских принадлежностей.

Робот, который уже существует в природе, позволяет физически заменить действующего фармацевта в аптечном пункте.

Подобная аптека уже работает и вполне безупречно в Калифорнийском университете (США) последние пять лет, и в этом году было получено разрешение на его использование в больницах.

Роботы также начали использоваться в производственных процессах фармацевтических компаний, заменяя людей во многих операциях, требующих монотонных и не повторяющихся действий.

По материалам Block Delta и Interesting Engineering

Источник: https://evercare.ru/news/top-13-innovaciy-v-sfere-medicinskoy-robototekhniki

Революция в медицине: микророботы заработали в живом организме

Микророботы в медицине. Семь самых перспективных медицинских роботов. Роботы в современном мире

Четверг, 22 Января 2015, 12:39

Торпеды с лекарствами, шагающие молекулы, электронные морские гребешки избавят человечество от рака и других смертельных заболеваний

За последние несколько лет микроробототехника существенно продвинулась вперед. Только за последние пару месяцев в этой сфере появилось сразу несколько прорывных технологий.

Лечебные торпеды

Ученые из Калифорнийского Университета в Беркли произвели революцию в сфере наномедицины. Впервые в истории микроскопические двигатели заработали в живом организме, доставив медицинские препараты точно в слизистую желудка. Результаты работы опубликованы в свежем номере журнала ACS Nano.

Применение нанороботов обещает перевести медицину на кардинально новый уровень.

Перемещаясь не только по крупным артериям, но и по относительно узким кровеносным сосудам, они позволяют проводить сложные виды лечения без травматического хирургического вмешательства.

 Но в первую очередь они будут полезны при терапии рака, целенаправленно доставляя лекарство прямо к злокачественному образованию. Это принципиально важно, ведь при химиотерапии препараты подаются через капельницу, нанося сильнейший удар по всему организму.

Разработка Калифорнийского Университета в Беркли представляет особую ценность, поскольку впервые вышла за рамки испытаний на культурах клеток и образцах тканей.

На сей раз ученые впервые протестировали нанороботов на живом организме, пусть и на мышином.

Микроскопические двигатели, доставили медицинские препараты точно в слизистую желудка грызунов, причем никаких побочных эффектов терапии выявлено не было.

Нонороботы, созданные специалистами Калифорнийского Университета в Беркли – это тончайшие, покрытые цинком полимерные трубки длинной всего в двадцать микрометров, что сопоставимо с толщиной человеческого волоса. В желудке цинк вступает в реакцию с кислотой, в результате чего образуются пузырьки водорода.

Газ вырывается из расширенного конца трубок, превращая их в крошечные торпеды, которые плывут в желудочном соке, пока не достигнут стенок желудка. Хотя скорость машин довольно низкая – около 60 микрометров в секунду, этого достаточно, чтобы в конце пути врезаться и застрять в слизистой.

Там трубки растворяются под действием ферментов и выпускают помещенное внутри лекарство.

Немаловажное преимущество технологии состоит в том, что для производства нанороботов используется нетоксичный полимер, тогда как раньше в большинстве движущихся микромашин применяли небезопасные для организма химикаты.

Методику будут использовать для лечения многих заболеваний, включая самые сложные болезни желудка и рак. Точная доставка повысит эффективность лекарств и предотвратит их распространение по организму.

Молекулы научились ходить

А чуть раньше химики из Оксфордского университета создали способные самостоятельно передвигаться молекулы-нанороботы.

Они настолько крошечные, что их невозможно рассмотреть даже в самый мощный микроскоп. Тем не менее, роботы потихоньку передвигаться.

Это первый в истории современной науки случай, когда серия крошечных шагов, сделанных молекулой-нанороботом, была зафиксирована в режиме реального времени.

Движение регистрировалось по следу, оставляемому роботом на так называемых нанопорах – отверстиях очень малого диаметра, заполненных определенных химическим веществом. Эти нанопоры основаны на новой технологии “упорядочивания ДНК”, разработанной учеными Bayley Group и специалистами их дочерней компании Oxford Nanopore Technologies.

Для того чтобы роботы не отрывались от поверхности, исследователи снабдили их химически активными “ногами”, атомы которых образуют химические связи с материалом поверхности, по которой передвигаются молекулы.

Каждый раз “нога”, входя в контакт с поверхностью, прилипает к ней, образуя химическую связь.

Для “ног” молекул выбрано такое вещество, которое позволит им передвигаться по множеству различных поверхностей, включая организм человека.

Передвигающиеся нанороботы – значимый шаг на пути создания функционирующих в живом организме крошечных двигателей. В будущем специалисты Оксфордского университета на базе нынешней технологии планируют разработать универсальную нанотранспортную сеть, которую можно развернуть в любом месте и по которой нанороботы будут переносить лекарства.

Целебные гребешки

Интересную разработку представили и ученые из немецкого Института интеллектуальных систем Макса Планка. Они создали необычного микроскопического робота в форме морского гребешка, который стремительно передвигается по жидкостям тела человека. Его конструкция отличается от всех предыдущих прототипов и, как уверяют создатели, является наилучшей для выполнения подобного рода задач.

Принцип движения робота тоже позаимствован у двустворчатого моллюска. Наноустройство умеет хлопать створками своей раковины и перемещаться за счет возникающей при этом реактивной тяги.

Это позволяет ему легко плыть в жидкостях с разной плотностью.

Авторы разработки говорят, что такой способ передвижения весьма экономичен с точки зрения энергозатрат: для работы используется энергия внешнего электромагнитного поля, что позволяет обойтись без источника питания и уменьшить размеры раковины.

Источник: https://www.dsnews.ua/future/revolyutsiya-v-meditsine-mikroroboty-zarabotali-v-zhivom-organizme-22012015094900

Роботы в медицине: применение и возможности

Микророботы в медицине. Семь самых перспективных медицинских роботов. Роботы в современном мире

Продолжаем знакомить вас с миром робототехники. В этой статье мы рассказываем о том, как автоматизированные робототехнические системы, которым раньше место было лишь на фабриках и заводах, получили применение и развитие своих навыков в медицине, о реальных примерах такого применения, самом оборудовании, перспективах сотрудничества врачей и роботов.

Как это начиналось

Источник: surgrob.blogspot.com

Пионером в этой области стал робот-хирург “da Vinci”, разработанный в конце 1980-х годов. В 2012 году с использованием этой системы было совершено порядка 200 тыс. операций. В 2018 году с помощью робота-ассистента была проведена первая успешная нейрохирургическая операция по удалению грыжи грудного отдела позвоночника с компрессией спинного мозга.

Роботы в медицине сейчас

Источник: pinterest.com

Картинка медицинских роботов демонстрирует обязательное участие врачей в процессе.

Но сегодня ученые трудятся над созданием более автономных роботов, которые могли бы работать при минимальной степени вмешательства людей в процесс.

Насколько скоро роботы в медицине смогут заменить людей, можно предположить, взглянув на последние разработки ученых в этой сфере, речь о которых пойдет далее в статье.

Новые и перспективные разработки медицинских роботов

Источник: kuka.com

Какие же виды медицинских роботов актуальны в 2019? Предлагаем вашему вниманию небольшой обзор.

Помимо помощи в операционной, медицинские роботы «научились» выполнять ряд других действий с пациентами. В зависимости от предназначения можно выделить несколько категорий медицинской робототехники:

Роботы-ассистенты

Источник: nytimes.com

Именно с них началась история роботов в медицине. Сегодня они становятся все более точными и универсальными.

К примеру, робот легкой конструкции KUKA LBR Med оснащен сенсорной системой распознавания, что гарантирует безопасную работу девайса с человеком, простым контролем управления, специальным покрытием, которое соответствует самым высоким требованиям гигиены и стерильности.

Этот робот – ценный медицинский помощник, которого можно задействовать в проведении эндоскопиии и биопсии, лазерного рассечения костей или введения транспедикулярных винтов.

Диагностические роботы

Источник: siemens-healthineers.com

Практика показывает, что когда речь идет об обработке данных, компьютеры намного превосходят людей.

Очередным доказательством этого тезиса является робот производства KUKA, принимающий участие в исследовательском проекте Высшей школы физкультуры и спорта в Кельне HaiLeg (High articulated intelligent Leg).

Здесь он служит в качестве чувствительного пресса для ног, используемого для проведения ортопедических анализов.

Пациент упирается ступнями в специальную панель и оказывает на нее давление. Полученные данные сразу же передаются на компьютер, который их обрабатывает. На основе данных о вращении и силы мышц создается биомеханическая модель колена.

Источник: kuka.com

Применение роботов в медицине: успешные примеры

Источник: amitahealth.org

Непрекращающиеся разработки и эксперименты ученых дают свои плоды и мы уже сегодня наблюдаем успешное внедрение робототехники в медицину. Ниже представлены лишь несколько впечатляющих примеров, которые не могут не удивить.

Лучевая терапия под управлением роботов KUKA и ACCURAY

Источник: medmonks.com

Робот CyberKnife, созданный в результате партнерской работы компаний KUKA и ACCURAY используется для высокоточного лечения опухолей в ведущих центрах лучевой терапии по всему миру.

Вместо скальпеля хирург использует пучок рентгеновских лучей. Когда пациент лежит на операционном столе, этот луч направляется вокруг него роботизированной рукой, так что необходимая доза облучения концентрируется на месте опухоли.

Система визуализации записывает положение опухоли и сообщает роботу о любом движении, которые затем нейтрализируются роботом. Таким образом, CyberKnife способен с высокой точностью поражать опухоли независимо от их расположения в теле, оставляя здоровые ткани без повреждений.

Во время лечения с помощью CyberKnife пациент лежит на специальном столе, который также контролируется роботом. Более того, после такой процедуры нет необходимости госпитализировать пациента.

Ускоренная упаковка медикаментов на фармацевтических фабриках с помощью роботов Fanuc

Источник: inventekengineering.com

Роботизация в медицине облегчает работу не только врачам, но и производителям фармацевтических препаратов. Упаковку лекарств компания TechLab доверила роботу производства FANUC.

Первый опыт TechLab в области автоматизации заключался в тесном сотрудничестве с ESS Technologies для внедрения одного из первых роботов FANUC LR Mate M430 с управляемой рукой для захвата и перемещения предметов на конвейере упаковки фармацевтических препаратов.

Робот использовался для загрузки предметов на подающий конвейер, который доставлял их к машине первичной упаковки. Это увеличило скорость упаковочной линии TechLab до 35 шт. / мин. и сократило количество необходимого персонала с семи-восьми операторов до двух.

Источник: healthcarepackaging.com

Во второй фазе автоматизации TechLab установила роботизированную систему ESS TaskMate, включающую робот FANUC LR Mate 200iC с шестью осями и высокоскоростной дельта-робот FANUC M-1iA.

Первый достает отдельные тестовые наборы из лотка из нержавеющей стали и помещает их на промежуточный конвейер; как только конвейер заполнен, второй робот подбирает детали по одной и подает их в правильном направлении в упаковочную машину.

Комбинация двух роботов увеличила скорость упаковки препаратов до 90 шт. / мин., а это более чем в два раза.

Робот-транспортировщик от Hanwha и Yujin Robot

Робот-транспортировщик. Источник: www.wired.com

Здесь все просто: основная задача ко-робота облегчить работу медицинского персонала в больницах и домах престарелых, доставляя еду и лекарства пациентам, а грязную посуду на кухню. По словам производителя, медсестры должны больше времени проводить с пациентами, а не носиться с грязной посудой.

Еще один помощник от uFactory

Источник: www.kickstarter.com

Робот производства uFactory xArm имеет встроенное компьютерное зрение, легкий корпус из углепластика и многосуставный манипулятор. Робот может распознавать и сортировать предметы, например — таблетки или другие препараты, перемещать их, что позволяет использовать его в уходе за пациентами или в лаборатории и делает медицинским роботом-помощником.

Производство мединструментов

Источник: blog.universal-robots.com

Впечатляющие результаты принес робот Universal Robots производителю медицинского оборудования Tegra Medical. Компания столкнулась с трудностями, а именно падением прибыли из-за роста расходов и снижения спроса со стороны клиентов.

Проблема решилась благодаря внедрению на производстве трех роботов в виде рук от Universal Robots (UR10 и 2 UR5), вследствии чего производительность станков удвоилась, а штат операторов, работающих на полную ставку был сокращен на 11 человек.

В результате компании удалось сократить расходы на производство и удовлетворить потребности клиентов.

Ускоренный анализ крови в лабораториях

Источник: .com/universal_robot

Два робота UR5 впечатлили и сотрудников больницы Копенгагенского университета в Гентофте. Первый робот берет образец крови и помещает его в сканер штрих-кода. Камера видеонаблюдения фотографирует цвет шляпки винта, и робот направляет образец в одну из четырех стоек в соответствии с цветом.

Второй робот отбирает образцы в стойке и помещает их в устройство подачи для центрифугирования и анализа. Роботы обрабатывают около 3000 образцов в день, 7-8 пробирок в минуту. Они позволили лаборатории вовремя справляться с работой без привлечения дополнительного персонала, несмотря на 20-процентное увеличение количества образцов крови на анализ.

Более 90% результатов готовы менее чем через час после прибытия в лабораторию.

3D-печать в медицине

Источник: futurism.com

Любой 3D-принтер, по сути своей, является электромеханическим устройством с программным управлением, то есть также роботом, так что нельзя не упомянуть здесь и 3D-печать — относительно новую технологию, которая быстро становится необходимым компонентом многих открытий в сфере медицины.

Принтер EnvisionTEC Bioplotter – лучший 3D-принтер для применения в медицинских целях. Только в США принтер использовался лабораториями в более чем 150 научных исследованиях. Его уникальная способность – печатать, используя любой биосовместимый материал и объединять несколько материалов для создания целого предмета.

EnvisionTEC Bioplotter использовался для изготовления компонентов индивидуального протеза руки. Дизайнеры использовали поликапролактон для печати компонентов сустава, поскольку этот материал близок к хрящевой ткани.

Есть также возможность, создавать более жесткие или гибкие компоненты протезов, используя разные материалы.

Таким образом, использование 3D-печати в медицине обеспечивает быструю и недорогую альтернативу для создания индивидуального протезирования.

Используя методы, разработанные Shah Lab, врачи теперь могут печатать клетки для создания конструкции печени “в пробирке”, которая имплантируется в тело пациента и перерастает в полноразмерную функционирующую печень. Эта процедура устраняет необходимость в донорстве органов и, поскольку для печати используются собственные клетки пациента, значительно снижается вероятность отторжения.

Источник: blogs.autodesk.com

3D-печать уже смогла добиться успеха в излечении “разбитых сердец”. Принтер EnvisionTEC был использован для создания створок аортального клапана сердца.

Источник: 3hti.com

Используя преимущества технологий 3D-печати, врачи имеют возможность сканировать пациентов, чтобы выявить их индивидуальные проблемы, а затем использовать программное обеспечение 3D-дизайна для разработки и печати клапана, смоделированного точно в соответствии с размером, необходимым для пациента. Чтобы напечатать сердечный клапан, врачи используют EnvisionTEC Bioplotter для нанесения слоев чередующихся каркасы и поддерживающих материалов нужной формы. После завершения процесса печати клапан помещают в теплую воду для того, чтобы поддерживающего материала растворился. После этого врачи получают клапан, который можно сразу имплантировать пациенту или использовать для тестирования. Этот медицинский прорыв имеет большое значение для людей, страдающих заболеваниями сердечно-сосудистой системы.

Печать стоматологических кап

Источник: habr.com

Капы, или элайнеры, создают огромную конкуренцию привычным брекетам в виду таких преимуществ как эстетика, удобство и здоровье зубов.

Если ранее поставку кап приходилось подолгу ждать из-за границы, что негативно сказывалось на продолжительности и стоимости лечения, то с появлением оборудования для 3D-печати в отечественных клиниках все стало гораздо проще. Теперь напечатать капы для своих клиентов не составит большого труда.

Мы решили опробовать эффективность такого способа лечения и провести на себе эксперимент согласился основатель компании и директор по развитию Василий Киселев. Процесс исправления прикуса занял 6 месяцев, всего было использовано 16 пар элайнеров, напечатанных с помощью стереолитографического 3D-принтера Formlabs Form 2. Результат можете оценить сами.

Подробнее о кейсе читайте в нашей статье.

Примерная сумма запуска самостоятельного производства кап – от 500 000 руб.

Учитывая, что себестоимость одной пары кап для врача составляет около $5 (300 руб), а стоимость такого лечения для пациента 80 000- 300 000 руб., можно сделать вывод, что такие вложения должны окупиться после обслуживания первых 5-7 клиентов.

Заключение

Как мы видим, медицинская робототехника творит чудеса, а это значит, что совсем скоро индустрия медицины выйдет на совершенно другой уровень. Робототехника в медицине изменяет лечение уже сейчас, а нам остается лишь успевать наблюдать за очередными революционными открытиями и не отставать от прогресса.

Ищете роботов для лаборатории, клиники или медцентра? В Top 3D Shop вы найдете последние достижение робототехники, которые помогут облегчить и сделать эффективнее труд медперсонала и увеличить эффективность и рентабельность медицинских учреждений.

6 , в среднем: 4,3 из 5

Благодарим за отзыв!

Источник: https://top3dshop.ru/blog/the-latest-medical-robots.html

Медицинская робототехника – применение роботов в медицине

Микророботы в медицине. Семь самых перспективных медицинских роботов. Роботы в современном мире

Внимательный, всегда вежливый, не устающий даже к концу смены и обладающий практически неограниченным багажом знаний – идеальный врач, не правда ли? Именно такими видятся многим медицинские роботы: неутомимые, спокойные и уравновешенные всезнайки, не подверженные пресловутому человеческому фактору. Некоторые даже предполагают, что в будущем машины полностью заменят человека на врачебном поприще. Однако на данном этапе развития технологий такая замена вряд ли возможна.

Несмотря на достижения, которые демонстрируют современные роботы в медицине, сомнительно, что в ближайшем будущем поликлиники и больницы затронет 100%-ная роботизация.

Различные виды медицинских роботов уже сегодня выполняют широкий круг задач, но даже в будущем, когда машины станут более совершенными, им вряд ли можно будет полностью доверить принятие важных решений.

Думается, и сложные манипуляции, самостоятельно проводимые робототехническими устройствами, также будут контролироваться человеком.

В целом можно выделить несколько основных направлений, по которым развивается использование роботов в медицине. С одной стороны, это освобождение от рутины, с другой – качественное улучшение лечения и решение нестандартных, сложных задач. Рассмотрим, как роботы-помощники влияют на уровень развития медицины.

Помощь в рутине

Как и во многих других сферах, робототехника в медицине помогает врачам с решением однотипных задач, отнимающих много сил и времени, но не требующих значительных мыслительных усилий или принятия решений.

К таковым можно отнести регистрацию пациентов, работу с электронными картами, предоставление справочной информации. Робосекретарей уже сейчас разработано достаточно много, и используются они в самых разных отраслях.

Вполне вероятно, что в будущем интеллектуальные роботы возьмут на себя внушительную часть административной работы в медучреждениях.

Впрочем, некоторые устройства, способные работать в качестве секретарей, разработаны специально для медицинской сферы.

Например, Hospi от Panasonic снабжен защищенной камерой для перевозки лекарств или документов, которую можно открыть только ID-картой.

Помимо работы в стиле «Подай – принести», на службе в больнице или поликлинике это устройство может отвечать на вопросы пациентов и посетителей и сопровождать их в нужное место.

Пригодятся медучреждениям и специализированные «курьеры», развозящие лекарства, инструменты, белье, еду и все прочее, что только может быть перевезено. Одни из наиболее известных таких машин – TransCar LTC 2 (платформа, на которую можно поставить в том числе объемные контейнеры) или Tug (напоминает передвижной шкафчик).

В свою очередь, Omnicell M5000 оптимизирует работу с лекарствами. Часто больным назначается несколько препаратов одновременно, и данная машина формирует соответствующие «наборы» для каждого пациента на несколько дней, раскладывая таблетки и капсулы по блистерам. Скорость Omnicell M5000 – 50 наборов в час, когда как у специалиста-человека в среднем – 4 набора в час.

Пациентам робот помогает тем, что фасует лекарства согласно назначениям врача. То есть вам уже не надо думать, сколько раз в день принимать тот или иной препарат, – они уже будут распределены по ячейкам блистера в нужном количестве.

Данное устройство – прекрасный пример, как интеллектуальная робототехника может взять на себя рутинные задачи, чтобы освободить людям время для чего-то более важного.

Решение сложных задач

Конечно, применение роботов в медицине целесообразно и в тех случаях, где требуется исключительно тонкая работа.

Интеллектуальные устройства способны сделать лечение более эффективным и менее травматичным для пациента, снизить риск развития осложнений. Одна из наиболее «роботизированных» областей медицины – хирургия.

Роботы в буквальном смысле становятся руками врачей, участвуя в сложнейших операциях.

Пожалуй, самым известным и высокотехнологичным роботизированным хирургом можно назвать систему da Vinci. На данном этапе робот не оперирует сам, а лишь подчиняется командам врача. Последний сидит за специальной консолью и управляет машиной с помощью джойстиков и педалей.

За работой он наблюдает через специальный экран, куда выводится многократно увеличенное 3D-изображение в HD-качестве. Еще один ассистент находится у самого робота и помогает переключаться между инструментами.

Задачи медицинских роботов da Vinci весьма широки: с их помощью проводятся операции (в том числе сложные и/или нетипичные) на сердце, щитовидной железе, на органах таза и брюшной полости.

Системы da Vinci активно используют врачи многих стран. В российских больницах, по состоянию на сентябрь 2017 года, было установлено 26 таких роботов.

Осенью 2017 года СМИ сообщали, что в России готовится к промышленному производству аналогичный робот-хирург, по ряду параметров даже превосходящий da Vinci.

Особенно подчеркивалось, что отечественная система позволит проводить операции удаленно – например, кардиохирург из Санкт-Петербурга сможет управлять роботом, находящимся, допустим, в Тюмени. На месте процесс будет контролировать хирург общего профиля. Такие «удаленные» системы разрабатываются и другими компаниями.

Отметим, например, робота Raven из США, который, помимо прочего, обладает искусственным интеллектом и дает врачу подсказки, как можно поступить в той или иной ситуации.

Новые возможности

Медицинская робототехника может дать врачам поистине фантастические возможности.

Особенно актуальными здесь видятся такие области, как доставка лекарств непосредственно к нужному месту, обследование органов «изнутри», точечное уничтожение вирусов и раковых клеток или, например, прочищение сосудов от бляшек.

Эти задачи будет решать особая группа устройств – программируемые нанороботы, которые будут насколько малы, что смогут свободно перемещаться внутри организма.

На данный момент ученым необходимо решить ряд важных вопросов по функционированию таких устройств: как они будут двигаться, управляться, получать энергию, передавать данные. Несмотря на все сложности, видится, что уже в скором времени ответы будут найдены.

В качестве примера нанороботов приведем британско-американскую разработку для диагностики – Cyberplasm.

Предполагается, что миниатюрные устройства будут перемещаться по организму и передавать врачу необходимые данные, при этом в качестве источника энергии для Cyberplasm выступит глюкоза крови. Интересен и проект из Южной Кореи – Bacteriorobot.

Эти роботы «живут» в видоизмененных клетках сальмонеллы и обучены распознавать раковые клетки за счет выделяемых ими веществ. Обнаружив их, роботы направляются к ним и «передают» дозы лекарства, не затрагивая здоровые ткани.

Примеры некоторых других роботов, применяющихся в медицине, мы приводим в следующей статье.

Источник: https://robo-sapiens.ru/stati/primenenie-robotov-v-meditsine-osnovnyie-trendyi/

Мед-Центр Здоровье
Добавить комментарий