МОСКВА, 29 мар, Татьяна Пичугина. Новый российский робот-хирург, способный выполнять сложные операции на сосудах, сердце и даже мозге, успешно прошел испытания и скоро выйдет на мировой рынок медицинского оборудования. РИА Новости рассказывает, на что способен ассистирующий хирургический комплекс отечественной разработки, почему пациентам не придется за него платить и в чем он превосходит американского конкурента "da Vinci" — машину предыдущего поколения.
Первых роботов для хирургии создали в США в середине 1980-х годов. Электрический манипулятор, ориентируясь на данные компьютерной томографии, делал биопсию мозга. В 1990-м стартап Computer Motion по заказу NASA изготовил роботическую руку "Эзоп" (AESOP), вооруженную эндоскопом. Ею можно было управлять голосовыми командами. Космическое ведомство намеревалось оснащать этим манипулятором орбитальные шаттлы, а когда программу закрыли, "Эзоп" пригодился в гражданской медицине.
В 2000-х его сменил более совершенный робот-хирург "da Vinci". Врач сидит за консолью, наблюдая за операционном полем в 3D-мониторе. С помощью джойстиков и педалей он управляет расположенными на подкатной тележке манипуляторами и инструментами, введенными в пациента.
Изначально "da Vinci" разрабатывали для операций на сердце, аортокоронарного шунтирования. Затем область применения расширили, и теперь наиболее популярные операции с его помощью — это простатэктомия и гистерэктомия.
"Da Vinci" произвел революцию в хирургии за счет внедрения роботической технологии. Но у него есть недостатки. Дело в том, что в среднем один робот делает одну операцию в два дня. То есть устройство стоимостью более двух миллионов долларов фактически простаивает. Объясняется это, во-первых, ценой операции с его участием, которая не вписывается в страховку: больной либо клиника вынуждены доплачивать. Во-вторых — ограниченным функционалом", — рассказывает РИА Новости Сергей Шептунов, доктор технических наук, директор Института конструкторско-технологической информатики РАН.
Производитель "da Vinci" фактически монополизировал рынок. В мире продано несколько тысяч таких комплексов. Около 30 действуют в России. Однако на практике "da Vinci" оказался не таким эффективным, как ожидали врачи. Среди связанных с ним трудностей отмечают большие габариты и вес комплекса, необходимость специально готовить для него операционную, узкий угол обзора для хирурга. Кроме того, для разных движений манипулятора применяется один механизм. Обслуживание робота тоже дорогое: один комплект инструментов для манипуляторов стоит около трех тысяч долларов. Обучить хирургов для его использования можно только за рубежом.
Российские ученые добились на порядок большей точности манипулирования: 50 микрон вместо полмиллиметра у "da Vinci". Возможно, в урологии это не всегда нужно, но в кардиохирургии, при операциях на сосудах, позвоночнике или мозге — очень важно. Высокая точность расширяет сферу применения робота-хирурга.
"Da Vinci", чтобы достичь такой точности, должен быть в несколько раз больше. При нынешней архитектуре они не смогут преодолеть барьер в сто микрон", — уверен Сергей Александрович.
В отличие от "da Vinci" российский робот сразу создавался на цифровой платформе, что в сочетании с отказом от тросикового механизма позволило реализовать обратную связь, когда хирург-оператор физически чувствует давление инструмента на ткани. То есть установка передает тактильные ощущения, столь важные в хирургии. Разумеется, принцип реализации обратной связи ученые не раскрывают: это ноу-хау с большим коммерческим потенциалом.
"Мы разработали универсальные крепления к операционному столу, которые позиционируют манипуляторы относительно тела с нужной точностью, под нужными углами", — добавляют ученые.
Еще одна "фишка" — операционное поле можно задать, просто очертив его на мониторе. Инструмент манипулятора не выйдет за этот контур и не заденет, например, кости малого таза, что чревато воспалением.
И, конечно, мозг всей системы — компьютер. В его память записываются все движения хирурга на контроллерах — обсчитываются и передаются на манипуляторы. Это позволит в будущем подключить элементы искусственного интеллекта, чтобы облегчить работу человеку.
В планах — реализовать мобильную версию робота-хирурга, помещающуюся в чемодане и пригодную для полевых условий. Аккумуляторов хватит на три часа автономной работы. Врач в труднодоступной точке успеет выполнить операцию — самостоятельно или под контролем опытного хирурга, наблюдающего за процессом по монитору из другого региона. Для этого нужен только мобильный интернет. Полностью дистанционное управление роботом пока невозможно из-за физического ограничения скорости линий связи. Чем длиннее кабель, тем дольше идет сигнал. А задержка даже в пять миллисекунд для хирурга критична.
Разработчики пытаются расширить возможности робота, заставив кончик инструмента поворачиваться на 180 градусов. Кроме того, они хотят вооружить комплекс еще одним инструментом — лазером. Тогда добавится много хирургических техник и технологий, в том числе операции на участках размером десять микрон, то есть на клеточном уровне. На такое пока не способен ни один робот-хирург.
