Doctor Robot——医疗机器人的开端

它不一定是我们在星球大战（1）中看到的控制卢克天行者手臂的专业机器人。 汽车在医院里陪伴和招待生病的孩子就足够了 (2) - 就像欧盟资助的 ALIZ-E 项目一样。

作为该项目的一部分，XNUMX Nao 机器人因患有糖尿病而住院的儿童。 它们被编程用于纯粹的社交功能，配备语音和面部识别技能，以及与糖尿病、其病程、症状和治疗方法相关的各种教学任务。

同情同胞是一个好主意，但到处都有报道称机器人正在认真从事真正的医疗工作。 其中，例如由加州初创公司创建的 Veebot。 他的任务是采集血液进行分析 (3)。

该设备配备了红外“视觉”系统，并将相机对准相应的静脉。 一旦他找到它，他会用超声波进一步检查它，看看它是否适合针腔。 如果一切正常，他会扎针吸血。

整个过程大约需要一分钟。 Veebot 的血管选择准确率为 83%。 小的？ 手动执行此操作的护士也有类似的结果。 此外，预计到临床试验时，Veebot 将超过 90%。

1. 星球大战机器人医生

2. 陪伴孩子住院的机器人

他们不得不在太空中工作。

建设理念 手术机器人 等等在 80 年代和 90 年代，美国 NASA 建造了智能手术室，用作航天器和参与太空探索计划的轨道基地的设备。

3. Veebot——采集和分析血液的机器人

尽管这些项目已经结束，但 Intuitive Surgical 的研究人员继续致力于机器人手术，私营公司为他们的努力提供资金。 结果是达芬奇，于 90 年代后期在加利福尼亚首次推出。

但首先是世界第一 手术机器人 美国食品和药物管理局于 1994 年批准并批准使用的是 AESOP 机器人系统。

他的工作是在微创手术期间固定和稳定摄像机。 接下来是 ZEUS，一种用于腹腔镜手术的三臂可操纵机器人 (4)，与后来出现的达芬奇机器人非常相似。

2001 年 68 月，在纽约，雅克·马雷斯科在斯特拉斯堡的一家诊所使用 ZEUS 机器人手术系统切除了一名 XNUMX 岁患者的胆囊。

可能是宙斯最重要的优势，和其他人一样 手术机器人，是完全消除手颤抖的影响，即使是世界上最有经验和最好的外科医生也会遭受这种痛苦。

4. ZEUS 机器人和控制站

由于使用了适当的过滤器，该机器人是准确的，该过滤器消除了大约 6 Hz 频率的振动，这是人类握手的典型频率。 前面提到的达芬奇（5）在1998年初法国队进行了世界上第一个单次冠状动脉搭桥手术时一举成名。

几个月后，二尖瓣手术成功，即心脏内的手术。 对于当时的医学来说，这是一个堪比 1997 年探路者探测器登陆火星表面的事件。

达芬奇的四只手臂，末端是仪器，通过皮肤上的小切口进入病人的身体。 该设备由坐在控制台前的外科医生控制，配备技术视觉系统，借助该系统，他可以以高清分辨率、自然色彩和 10 倍放大率查看手术部位。

这种先进的技术可以完全去除病变组织，尤其是那些受癌细胞影响的组织，以及检查难以到达的地方，例如骨盆或颅底。

其他医生甚至可以在千里之外的地方观察达芬奇的手术。 这允许使用最知名专家的知识进行复杂的外科手术，而无需将他们带入手术室。

医疗机器人的类型 手术机器人——它们最重要的特点是提高了准确性并降低了相关的出错风险。 康复工程——为有永久性或暂时性功能障碍（康复期间）的人以及残疾人和老年人的生活提供便利和支持。  

最大的一组用于：诊断和康复（通常在治疗师的监督下，由患者独立进行，主要是远程康复），改变床上的姿势和锻炼（机器人床），提高流动性（残疾人机器人轮椅和外骨骼）护理（机器人）、学术和工作协助（机器人工作空间或机器人房间）以及某些认知障碍的治疗（儿童和老人治疗机器人）。

Biorobots 是一组机器人，旨在模仿我们用于认知目的的人类和动物。 一个例子是未来医生用来训练外科手术的日本教育机器人。 在手术过程中取代助手的机器人——它们的主要应用涉及外科医生控制机器人摄像头位置的能力，从而提供手术部位的良好“视野”。

还有一个波兰机器人

故事 医疗机器人 在波兰，Zabrze 心脏外科发展基金会的科学家于 2000 年启动了这项计划，他们正在开发 RobinHeart 系列机器人的原型 (6)。 它们具有分段结构，可让您为各种操作选择合适的设备。

创建了以下模型： RobinHeart 0，RobinHeart 1 - 具有独立底座并由工业计算机控制； RobinHeart 2 - 安装在手术台上，有两个支架，您可以在上面安装手术器械或带内窥镜摄像头的观察路径； RobinHeart mc2 和 RobinHeart Vision 用于控制内窥镜。

发起者、协调者、假设创建者、运营规划和许多机电一体化项目解决方案。 波兰手术机器人 罗宾哈特是一名医生。 兹比格涅夫·纳拉特。 与已故的教授一起。 Zbigniew Religa 是 Zabrze 专家与学术中心和研究机构协商后开展的所有工作的教父。

为 RobinHeart 工作的设计师、电子、IT 和机械师团队一直在与医疗团队协商，以确定需要对其进行哪些修复。

“2009 年 XNUMX 月，在卡托维兹的西里西亚医科大学实验医学中心，在治疗动物时，机器人轻松完成了分配给它的所有任务。 目前，正在为其颁发证书。

6.波兰医疗机器人RobinHeart

当我们找到赞助商时，它将投入批量生产，”扎布热心脏外科发展基金会的 Zbigniew Nawrat 说。 波兰设计与美国达芬奇有很多共同之处 - 它允许您创建高清质量的 3D 图像，消除手颤抖，并且仪器可伸缩地穿透患者。

RobinHeart 不是像达芬奇那样由特殊的操纵杆控制，而是由按钮控制。 一只手抛光 机器人外科医生 最多可以使用两个工具，而且可以随时移除，例如手动使用它们。

不幸的是，第一个波兰手术机器人的未来仍然非常不确定。 到目前为止，只有一个 mc2 尚未对活体患者进行手术。 原因？ 没有足够的投资者。

Navrat 博士多年来一直在寻找它们，但在波兰医院引进 RobinHeart 机器人需要大约 40 万兹罗提。 去年 XNUMX 月，用于广泛临床应用的轻型便携式视频跟踪机器人原型亮相：RobinHeart PortVisionAble。

它的建设由国家研究与发展中心、心脏外科发展基金和许多赞助商提供资金。 今年计划发布该设备的三种型号。 如果伦理委员会同意在临床实验中使用它们，它们将在医院环境中进行测试。

不仅仅是手术

一开始，我们提到了机器人在医院里和孩子们一起工作和采血。 医学可以为这些机器找到更多的“社会”用途。

一个例子是 机器人语言治疗师 Bandit 由南加州大学创建，旨在支持自闭症儿童的治疗。 它看起来像一个旨在促进与病人接触的玩具。

7.机器人Clara扮成护士

它的“眼睛”中有两个摄像头，由于安装了红外传感器，机器人在两个轮子上移动，能够确定孩子的位置并采取适当的行动。

默认情况下，他会先尝试接近小病人，但当他逃跑时，他会停下来并示意他接近。

通常，由于机器人能够通过“面部表情”表达情感，孩子们会接近机器人并与之建立联系。

这让孩子们可以参与到游戏中，机器人的存在也促进了社交互动，比如对话。 机器人的摄像头还可以记录孩子的行为，支持医生主导的治疗。

康复工作 提供准确性和可重复性，它们允许在治疗师参与较少的患者身上进行锻炼，这可以降低成本并增加接受治疗的人数（支持的外骨骼被认为是最先进的康复机器人形式之一）。

此外，由于更高的效率，人无法达到的准确性使得可以减少康复时间。 用法 康复机器人 但是，需要治疗师的监督以确保安全。 患者在运动过程中通常不会注意到太多的疼痛，他们错误地认为，例如，更高剂量的运动会导致更快的结果。

传统的治疗提供者可能会很快注意到过度的疼痛感，就像太轻的运动一样。 还必须提供使用机器人紧急中断康复的可能性，例如，如果控制算法失败。

机器人 Clara (7)，由 USC 交互实验室创建。 机器人护士. 它沿着预定路线移动，检测障碍物。 患者通过放置在床边的扫描代码来识别。 机器人显示预先录制的康复练习说明。

通过回答“是”或“否”来与患者进行诊断交流。 该机器人适用于心脏手术后需要连续数天每小时进行多达 10 次肺活量测量的人。 它也是在波兰创建的。 康复机器人.

它由位于格利维采的西里西亚科技大学控制与机器人系的员工 Michal Mikulski 开发。 原型是一个外骨骼——一种戴在病人手上的装置，能够分析和改善肌肉功能。 然而，它只能为一名患者服务，而且非常昂贵。

科学家们决定制造一种更便宜的固定机器人，可以帮助身体任何部位的康复。 然而，尽管对机器人技术充满热情，但值得记住的是，使用 医学机器人 它不仅散落着玫瑰。 例如，在手术中，这会带来巨大的成本。

使用位于波兰的达芬奇系统的手术费用约为 15-30 万。 PLN，并且经过十个程序，您需要购买一套新工具。 NHF 不报销在此设备上执行的操作成本约 9 万兹罗提。

它还具有增加手术所需时间的缺点，这意味着患者必须在麻醉下停留更长时间并连接到人工循环（在心脏手术的情况下）。