Хирургия не будет прежней: впервые роботы-гуманоиды полностью заменили хирурга у операционного стола
Команда Калифорнийского университета в Сан-Диего впервые использовала телеуправляемых человекоподобных роботов для проведения двух хирургических операций в рамках доклинических испытаний на крупных животных. Во время первого вмешательства хирург дистанционно управлял одним роботом, который удалял желчный пузырь при участии врача. Во втором случае уже два гуманоидных робота выполнили операцию совместно, а хирург руководил их действиями удаленно, не находясь у операционного стола.
По словам исследователей, работу можно считать первым подтверждением того, что человекоподобные роботы могут выполнять полноценные хирургические вмешательства под дистанционным управлением. В будущем подобные системы могут помочь проводить сложные операции там, где не хватает опытных хирургов, причем врач сможет находиться за сотни или даже тысячи километров от пациента.
Роботизированная хирургия давно применяется в клиниках, однако существующие системы создавались под сравнительно узкий круг задач. Обычно это крупные комплексы с тремя или четырьмя роботизированными манипуляторами, собственным программным обеспечением и специализированными хирургическими инструментами. Масса таких установок достигает примерно 816 килограммов, для работы требуется специально оборудованная операционная, длительная подготовка и обученный персонал.
Из-за высокой стоимости подобное оборудование обычно устанавливают только в крупных медицинских центрах. Небольшие больницы, сельские клиники, мобильные госпитали и районы, пострадавшие от стихийных бедствий или военных конфликтов, зачастую не имеют возможности использовать такие комплексы.
Новая платформа получила название Surgie и устроена значительно проще. Робот имеет человекоподобную конструкцию, рост около 1,5 метра и массу всего около 27 килограммов. Благодаря компактным размерам его можно использовать в обычной операционной без дорогостоящей перестройки помещения.
Еще одна особенность - совместимость со стандартными хирургическими инструментами. Вместо создания нового набора оборудования инженеры разработали специальные адаптеры, позволяющие роботу работать теми же инструментами, которыми пользуются хирурги сегодня. Такой подход упрощает внедрение технологии в существующую медицинскую практику.
Управление также отличается от традиционных хирургических комплексов. Хирург дистанционно управляет движениями робота, выполняя привычные движения руками. По словам участников проекта, такой способ оказался более естественным и интуитивным, чем работа через специализированные консоли существующих роботизированных систем.
Во время испытаний оба варианта управления показали высокую точность. В первой операции робот работал вместе с хирургом, а во второй сразу два человекоподобных робота синхронно выполняли хирургические манипуляции под удаленным контролем одного оператора.
По оценке разработчиков, точность движений оказалась сопоставимой с современными специализированными роботизированными хирургическими платформами. Если результаты подтвердятся в дальнейших исследованиях, компактные гуманоидные системы смогут выполнять многие операции без установки дорогостоящих стационарных комплексов.
Исследователи считают, что подобные роботы особенно пригодятся там, где ощущается нехватка хирургов. Один специалист сможет дистанционно оперировать пациентов в небольших больницах, удаленных населенных пунктах или полевых госпиталях. Человекоподобная конструкция также позволяет использовать робота не только во время операций, но и для других медицинских процедур, с которыми специализированные хирургические платформы справляются хуже.
Несмотря на успешные испытания, технология пока находится на ранней стадии развития. Во время операций исследователям несколько раз приходилось заново калибровать роботов, поэтому вмешательства занимали больше времени, чем при использовании существующих хирургических комплексов.
Авторы отмечают, что подобные проблемы характерны для первых этапов развития любой хирургической технологии. Первые роботизированные лапароскопические операции также продолжались несколько часов, однако со временем инженерам удалось сократить их длительность примерно до 30 минут.
Еще одной важной задачей остается уменьшение задержки между действиями хирурга и движениями робота. Даже небольшое запаздывание может снижать точность манипуляций, поэтому устранение подобных задержек станет обязательным условием для проведения операций на большом расстоянии.
Следующий этап: повышение надежности системы и подготовка исследований с участием людей. Если разработчикам удастся решить оставшиеся технические проблемы, человекоподобные роботы смогут заметно расширить доступ к сложной хирургической помощи там, где квалифицированных специалистов сегодня не хватает.