Roboty medyczne wspomogą lekarza i zaopiekują się pacjentem

Ewa Kurzyńska
20-12-2017, 02:00

Podejmowane są próby stworzenia robotów terapeutycznych, diagnostycznych i ratunkowych. Furorę robią symulatory wykorzystywane do edukacji medycznej. Wizjonerstwa nie można odmówić twórcom nanobotów, które mają dostarczać leki do wybranego miejsca w ciele. To, co kiedyś występowało tylko w filmach science-fiction, dziś staje się rzeczywistością. Także w Polsce.

Ten artykuł czytasz w ramach płatnej subskrypcji. Twoja prenumerata jest aktywna

Najsłynniejszym robotem medycznym na świecie jest bez wątpienia amerykański system chirurgiczny da Vinci. Został zaprojektowany i wprowadzony do użytku przez firmę Intuitive Surgical w 1999 roku. Miał ułatwić wykonywanie skomplikowanych, precyzyjnych i małoinwazyjnych zabiegów chirurgicznych, szczególnie w trudno dostępnych częściach ciała, np. dolnej części jamy brzusznej. Te założenia udało się zrealizować. Choć nie minęły dwie dekady od spektakularnego debiutu robota na sali operacyjnej, to w szpitalach na całym świecie działa już ponad 3 tysiące tych urządzeń. 

Wyświetl galerię [1/3]

Przykład zastosowania robota Robin Heart PortVisionAble podczas wideooperacji (operator pracuje dwoma narzędziami endoskopowymi, a tor wizyjny jest utrzymywany przez sterowane ramię robota).

Polscy pionierzy robotyki medycznej

„Wszystko zaczęło się od dwóch konkurencyjnych projektów Pentagonu i NASA. Roboty operacyjne miały powstać, by nieść pomoc rannym na polu walki oraz astronautom podczas długich misji kosmicznych. Jednak wraz z rozpadem Związku Radzieckiego amerykańskie władze zakończyły finansowanie prac w tym kierunku, a wyniki badań sprzedano firmom komercyjnym” — mówi dr hab. n. med. Zbigniew Nawrat, dyrektor Instytutu Protez Serca Fundacji Rozwoju Kardiochirurgii, prezydent Międzynarodowego Stowarzyszenia na rzecz Robotyki Medycznej (MSRM). 

W Polsce idea stworzenia rodzimych robotów medycznych zrodziła się w 2000 r. w Zabrzu. Robin Heart, bo tak ochrzczono pierwsze i sztandarowe dzieło naukowców i konstruktorów zgromadzonych wokół prof. Zbigniewa Religi, okazał się nowatorski nie tylko w skali naszego kraju, ale i w Europie, gdyż był pierwszym robotem kardiochirurgicznym.

„Od tamtego czasu Polska stała się jednym z najbardziej pionierskich krajów w Europie w zakresie robotyki medycznej. Od 2001 r. spotykamy się raz w roku na konferencji, na której prezentowane są najnowsze osiągnięcia w tej dziedzinie. Nie przesadzę, jeśli powiem, że jest to najstarsza tego typu cykliczna impreza naukowa na świecie” — dodaje dr hab. Zbigniew Nawrat.

Zainteresowanie robotyką medyczną rośnie z roku na rok. Powstała np. Akademia Sztuki Projektowania Robotów Medycznych MSRM, która zachęca młodych naukowców do szukania innowacyjnych rozwiązań. Ośrodki akademickie z różnych cześci Polski wprowadzają zajęcia dotyczące tej tematyki i zgłębiają je tysiące studentów. „Posiadamy zasoby intelektualne pozwalające na to, by Polska stała się wiodącym producentem robotów medycznych. Warto podążać w tym kierunku, bo zapotrzebowanie na nie jest ogromne i stale rośnie” — uważa dr hab. Zbigniew Nawrat.

Granty pomogą rozwinąć rodzinę Robin Heart

Do rozwoju robotyki potrzebni są jednak inwestorzy, a z tym na rodzimym podwórku nie jest najlepiej. Znaleźli się wszakże pierwsi wizjonerzy gotowi wyłożyć pieniądze i podjąć ryzyko wdrożenia innowacyjnego produktu. To ważne z tego względu, że bez partnerstwa biznesowego sięganie po unijne granty jest obecnie bardzo utrudnione. 

„Efektem np. naszej współpracy w ramach międzynarodowego projektu INCITE jest model robota Robin Heart, w którym wykorzystaliśmy najnowocześniejsze sensory produkowane w Europie. Posłużyliśmy się nimi do stworzenia sprzężenia siłowego wykorzystywanego podczas sterowania. Końcówki narzędzia chirurgicznego wyposażyliśmy w dwa trójwymiarowe czujniki siły. Mówiąc obrazowo: obecnie chirurg siedzący przy konsoli sterującej czuje, z jaką siłą narzędzia zaciskają się czy dotykają operowanych tkanek — podkreśla dr hab. Zbigniew Nawrat. Wyposażenie w taką funkcję jest bardzo ważne i przełomowe, bo dotąd roboty  nie miały tego rodzaju możliwości.

„Z kolei wynik naszych projektów finansowanych przez NCBiR — Robin Heart PortVisionAble — jest właśnie przygotowywany do wdrożenia jako pierwszy z rodziny Robin Heart. Ten jednoramienny robot ma pełnić funkcję asystenta podczas operacji endoskopowych. Takich zabiegów na świecie wykonuje się miliony, więc twórcy urządzenia są przekonani, że ze znalezieniem odbiorców nie będzie najmniejszego problemu. Produkcja seryjna to kwestia niedalekiej przyszłości. Jesteśmy obecnie w trakcie kończenia dokumentacji, która pozwoli certyfikować wejście robota na rynek” informuje dr hab. Zbigniew Nawrat.

Twórcy szacują, że za kilka miesięcy pierwszy robot „made in Poland” zostanie zaangażowany na sali operacyjnej. Trudno o lepszy moment na debiut, bo operacje z zastosowaniem robota chirurgicznego da Vinci będą finansowane ze środków publicznych. „Zielone światło” dla trzech procedur, które trafią do koszyka świadczeń gwarantowanych, dała AOTMiT, a w Ministerstwie Zdrowia trwają prace nad stosownym rozporządzeniem. 

W Polsce są trzy roboty da Vinci: we Wrocławiu, w Toruniu i Warszawie. Na tym zapewne się nie skończy, bo zakup kolejnych zapowiedział m.in. samorząd województwa podkarpackiego. Mimo gigantycznych kosztów (da Vinci, w zależności od posiadanych funkcji, kosztuje od 1,5 do 2,5 mln euro), głosy opowiadające się za taką inwestycją słychać także w Krakowie, Gdańsku i Poznaniu. „Gdy obecnie działające amerykańskie roboty będą wymieniane na nowe, zaproponujemy polskie rozwiązania. Lepsze i tańsze” — zapowiada dr hab. Zbigniew Nawrat.

Asystent pacjenta z zaburzeniami poznawczymi

Robin Heart to nie jedyny polski robot z perspektywami na seryjną produkcję. Podobne nadzieje wiązane są z projektem RAMCIP, w ramach którego powstaje domowy robot — asystent dla pacjentów z łagodnymi zaburzeniami poznawczymi. Został stworzony w ramach trzyletniego, międzynarodowego przedsięwzięcia badawczego, finansowanego przez Komisję Europejską w ramach programu HORIZON 2020. Prototyp urządzenia to dzieło lubelskiej firmy Accrea Engineering. 

„Jeden z robotów jest testowany w Lublinie, drugi w Barcelonie. RAMCIP jest towarzyszem pacjenta. Ma przypominać o istotnych wydarzeniach, np. braniu leków czy spotkaniu z przyjaciółmi, rodziną. Robot podąża za pacjentem, jest w stanie mu pomagać, np. w sięganiu po przedmioty leżące zbyt wysoko lub rzeczy, które upadły. Przypomina o konieczności wyłączenia gotującej się wody, a gdy to nie nastąpi, robot jest w stanie sam wykonać zadanie. RAMCIP posiada także funkcje monitorujące stan zdrowia podopiecznego. Czujniki mierzące puls, analizujące pozycję ciała są częścią bransoletki, którą nosi pacjent. Dodatkowo robot widzi i słyszy, może mówić. Jest wyposażony w algorytmy, które wykrywają np., że pacjent upadł. W takiej sytuacji RAMCIP próbuje się skomunikować z człowiekiem, pyta, czy wszystko w porządku. Jeżeli zachodzi taka potrzeba, kontaktuje się ze zdefiniowanymi osobami i je alarmuje” — wyjaśnia dr inż. Bartłomiej Stańczyk z Accrea Engineering. 

Robot jest obecnie testowany w Kli-nice Neurologii Szpitala Klinicznego nr 4 w Lublinie. Testy odbywają się w kontrolowanym środowisku, w zaadaptowanej sali szpitalnej. Natomiast w Barcelonie robot działa w mieszkaniach wybranych użytkowników. 

Kiedy nowatorskie rozwiązanie ma szansę na upowszechnienie? „Sądzę, że minie jeszcze kilka lat. Jednak już teraz opinie środowiska medycznego i samych użytkowników są bardzo pozytywne. Projektując rozwiązanie, które mogłoby wejść do seryjnej produkcji, trzeba będzie je z pewnością nieco „odchudzić”. Po pierwsze, ze względów ekonomicznych. Po drugie, już teraz wiemy, że nie wszystkie funkcjonalności są potrzebne” — uważa dr Stańczyk.

Alternatywa dla balkonika

To nie jedyny robot, jakiego stworzono w lubelskiej firmie. Powstał tutaj także MOBOT, który ma wspierać pacjentów z upośledzeniem ruchowym. To nowoczesna alternatywa dla balkonika, z pomocą którego poruszają się np. osoby po operacjach ortopedycznych.

„Można powiedzieć, że MOBOT to zmotoryzowana wersja klasycznego balkonika. Nie trzeba go pchać, gdyż ma kółka z napędem elektrycznym. Urządzenie jest w stanie prowadzić pacjenta, może nawigować do wybranego miejsca. Rączki mogą poruszać się na linii góra-dół, dzięki czemu są pomocne przy wstawaniu i siadaniu. Dodatkowa funkcja rozpoznaje wzorzec chodu i porównuje z chodem pacjenta, stymuluje do wysiłku. Obecnie robot ten jest testowany w dużym ośrodku geriatrycznym w Heidelbergu” — mówi dr inż. Bartłomiej Stańczyk.

USG na odległość

Systemy robotyczne bez wątpienia mają ogromną przyszłość także w obszarze diagnostyki. Według Światowej Organizacji Zdrowia, dostępność lekarzy różnych specjalności już teraz jest ograniczona i w większości krajów europejskich będzie się zmniejszać w ciągu najbliższych lat. Kryzys ten odczują głównie małe, prowincjonalne szpitale. Z kolei większe ośrodki medyczne mogą się borykać z deficytem lekarzy poza standardowymi godzinami pracy. W związku z tym wprowadza się zdalne usługi medyczne, wykonywane przy wykorzystaniu systemów telemedycznych. Działają już rozwiązania umożliwiające konsultacje medyczne na odległość, ale ograniczają się do telekonferencji i analizy wyników badań. Często to za mało. Milowym krokiem w tym zakresie jest projekt ReMeDi, pozwalający na zdalnie wykonanie badania ultrasonograficznego.

„Robot składa się z konsoli sterującej, manipulatora z sensorami i głowicy ultrasonograficznej, które są przedłużeniem ręki specjalisty. System telekonferencyjny pozwala w czasie rzeczywistym na rozmowę lekarza z pacjentem. Twarz specjalisty jest widoczna na monitorze komputera. Urządzenie jest wyposażone w sprzężenie siłowe, dzięki któremu lekarz jest w stanie wyczuć, kiedy dotyka tkanek miękkich, a kiedy kości” — wyjaśnia dr inż.  Bartłomiej Stańczyk.

Dotychczas system wykorzystywano głównie do badań echokardiograficznych, jednak są pomysły, by za jego pomocą wykonywać także inne badania ultrasonograficzne. Inspiracje pochodzą ze środowiska lekarskiego. 

„Na świecie podobne rozwiązania zaczynają już funkcjonować w placówkach medycznych. Pod tym względem przodują Niemcy, Szwecja i Francja, gdzie takie innowacje opłacają się systemom opieki zdrowotnej. Można wyobrazić sobie sytuację, że systemy do zdalnych badań USG są w dwóch-trzech szpitalach, a diagnostyką zajmuje się jeden lekarz, przebywający w dowolnym miejscu” — mówi dr inż. Bartłomiej Stańczyk.

Nasz przyjaciel nanobot

„Zastosowania robotów w medycynie są bardzo szerokie, a w przyszłości będą jeszcze szersze. Podejmowane są próby stworzenia robotów terapeutycznych, diagnostycznych, ratunkowych. Powstają sztuczne narządy: serce, kończyny, które są bez wątpienia elementami robotyki medycznej. Furorę robią roboty-symulatory, wykorzystywane do edukacji medycznej. Wizjonerstwa na pewno nie sposób odmówić twórcom mini- i nanobotów. Jestem pewien, że to kwestia czasu, gdy powstaną urządzenia, które będzie można połykać, by wewnątrz naszego organizmu naprawiały uszkodzenia lub dostarczały leki do wybranego miejsca w ciele i uwalniały substancję czynną, np. przez rok, dwa. Jakie otwiera to możliwości leczenia, np. w onkologii!” — nie kryje emocji dr hab. Zbigniew Nawrat. 

Specjaliści nie mają wątpliwości: roboty to przyszłość medycyny. „Warto przyzwyczajać się do myśli, że za jakiś czas — i to nie bardzo odległy — roboty będą naszymi opiekunami, asystentami, sąsiadami. Będziemy się z nimi stykać w różnych sferach życia. Także w szpitalach” — prognozuje prezydent Międzynarodowego Stowarzyszenia na rzecz Robotyki Medycznej. 

Źródło: Puls Medycyny

Podpis: Ewa Kurzyńska

Najważniejsze dzisiaj
Puls Medycyny
Innowacje / Roboty medyczne wspomogą lekarza i zaopiekują się pacjentem
× Strona korzysta z plików cookies w celu realizacji usług i zgodnie z Polityką Plików Cookies. Możesz określić warunki przechowywania lub dostępu do plików cookies w Twojej przeglądarce.