Roboti u medicini: pregled suvremenih tehnologija

Do danas, robotska tehnologija je pomaknula daleko naprijed, pa je koncept liječenja ljudi značajno promijenjen. Na temelju broja istraživačkih skupina koje se bave proizvodnjom robota, u medicini, postoji veliki napredak, osobito u usporedbi s uspjesima prije osam godina.

Prve uspješne mjere za stvaranje umjetne inteligencije javljaju u 2006. godini, kada je znanstvenik Sylvain Martel skupi istraživački tim je stvorio jedinstven i na vrijeme maleni robot, od kojih veličina jedva premašila loptu od običnih olovaka. Ovaj umjetni organizam bio je smješten u karotidnu arteriju žive svinje, gdje je uspješno kretala duž dane točke. Otada roboti u medicini uzimaju svoju nišu i nastave aktivno razvijati. I sudeći prema iskustvima posljednjih nekoliko godina, te tehnologije kreću se u ogromnim koracima.

Prednosti robota

Glavni cilj stvaranja takvih "pomoćnika" je premještanje ne samo duž najvećih arterija osobe, već i dobivanje podataka iz područja s uskim krvnim žilama. Zahvaljujući ovoj primjeni robota u medicini omogućit će se obavljanje prilično složenih operacija bez traumatičnih smetnji. Dakle, rizik smrti od previše agresivne anestezije znatno je smanjen, ili zbog toga što pacijent pati od alergijske reakcije na određeni lijek.

Međutim, ovo nije jedini plus korištenjem robota u medicini. Na primjer, slične tehnologije mogu pomoći u liječenju raka. Činjenica je da mikroroboti mogu isporučiti lijekove izravno u središte maligne edukacije. Za razliku od kemoterapije, kada se agresivni lijekovi šire po cijelom pacijentovu tijelu i uzrokuju nepopravljive posljedice, takva metoda neće imati snažan udarac ljudskom imunološkom sustavu.

Moderni roboti u medicini mogu se nositi s velikim popisom zadataka. Međutim, danas postoji mnogo pitanja o tome kako napraviti takav mali umjetni organizam kretati kroz krvotok ili pratiti njegov položaj. Ali neki moderni razvitak omogućuju vam da se nosite sa zadacima. Razmotrimo ih detaljnije.

"Biorakety"

Ovi robotski asistenti u medicini su vrsta titanske jezgre zatvorene u aluminijskim školjkama. Istovremeno, njihova veličina ne prelazi 20 μm. Kada aluminijska školjka dođe u dodir s vodom počinje reakcija tijekom kojega se vodik formira na površini jezgre. To je ta supstanca koja uzrokuje da se mikrostruktura kreće brzinom koja je jednaka 150 promjera u sekundi. To je ekvivalentno činjenici da osoba od 2 metra visine može plivati ​​za isto vrijeme od 300 metara. Kemijski motor ovog jedinstvenog robota u medicini koristi se zbog dodavanja posebne tvari - galija. Ova komponenta smanjuje brzinu formiranja oksidnog obloga. Zahvaljujući tome, mikro-robot može raditi oko 5 minuta uz maksimalnu rezervu snage 900 mm (pod uvjetom da ostane u vodi).

Da bi se mikroskopski agregat usmjerio u određenom smjeru, koristi se vanjski magnetsko polje. Dakle, "bio-raketa" je primjenjivo za isporuku lijekova na određenu točku u ljudskom tijelu.

Mišićni roboti

Ovo je prilično zanimljiv smjer robotike. Mišićni roboti u medicini koriste se za stimulaciju mišićnih stanica. Takvi mikroskopski agregati djeluju pomoću električnih impulsa, koje prenose. Sami roboti su vrsta grebena izrađenih od hidrogela. Oni rade na istom načelu kao iu tijelu sisavaca. Na primjer, kada je u pitanju ljudsko tijelo, mišići počinju djelovati kroz tetive. U slučaju mikrorobota, ovaj proces je zbog električnog naboja.

Da vinci

Robot "Leonardo" u medicini dobio je posebnu popularnost. Stvorena je za zamjenu kirurga u budućnosti. Do danas, ovaj neovisni mehanizam težine 500 kg, opremljen s četiri "ruke", može se nositi s velikim brojem zadataka. Tri su njegova udova opremljena minijaturnim alatom za izvođenje složenih operacija. Na četvrtoj "ruci" je sitna videokamera.

Način na koji roboti rade u medicini, fotografija pokazuje najbolje. Da Vinci može raditi kroz najsitnije rezove čija širina nije veća od nekoliko centimetara. Zahvaljujući tome, nakon kirurške intervencije, pacijent nema ružne ožiljke.

U procesu rada "Leonardo" na nekoj udaljenosti od njega sjedi liječnik koji upravlja konzolom. Zahvaljujući modernom joysticku, liječnik može obavljati najsloženije manipulacije uz preciznost zlatara. Sve radnje prenose se do udova robota, koji ponavlja kretanje prstiju.

Također je vrijedno napomenuti da su ruke jedinice blago različite od ljudskih četkica u tom manipulatorima koji mogu raditi u načinu rada. Osim toga, umjetni "prsti" se ne umiru i mogu odmah umrijeti ako operator slučajno oslobodi kontrolnu ploču. Liječnik može kontrolirati svoje pokrete s moćnim okularima, koji vam omogućuju povećanje slike 12 puta.

"Kirobo"

Ovaj zanimljiv robot dizajniran je posebno za astronaute koji doživljavaju psihološki pritisak, budući da su toliko daleko od njihovog prirodnog planeta. Humanoidni stroj je malen. Njegova visina je samo 34 cm, međutim, to je prilično dovoljno. Robot je sposoban podržati puni razgovor, odgovarati na pitanja i oponašati "živjeti" komunikaciju. Jedini nedostatak novog razvoja jest da komunicira do sada isključivo na japanskom.

Robot savršeno razlikuje ljudski govor od drugih zvukova. Osim toga, on je u stanju prepoznati osobe s kojima je već prije priopćio. On može odrediti raspoloženje na temelju izraza lica i općenito zna koliko. Ako je potrebno, čak se može zagrliti.

Neki znanstvenici vjeruju da ti intelektualni roboti u medicini nisu potrebni. Ipak, mogu naći aplikaciju u psihoterapiji.

„Para”

Ovaj pomoćnik radi kao zootherapist. Izvana je stvorena u obliku mlada pečat. Vanjska školjka robota izrađena je od mekog materijala koji nalikuje prirodnoj bijeloj koži prave životinje. Unutar njega je pakiran sa svim vrstama senzora (dodir, temperatura, svjetlo, pozicija, zvuk, itd.). Ova umjetna inteligencija punopravna je svjesna gdje se nalazi, može odgovoriti na ime koje mu je dano. Jedinstveni robot s dodirujućim licem razlikuje grubost i nježan stav.

Danas je ovaj zanimljiv robot već naširoko koristi za terapiju raznih kategorija bolesnika. Može se pomilovati, zagrliti, komunicirati s njim ili jednostavno reći o svojim iskustvima. U budućnosti će ti roboti biti poslani u domove za njegu, vrtiće i centre za rehabilitaciju kako bi pomogli ljudima koji pate od psihičkih problema. Vrlo često u postoperativnom razdoblju pacijenti trebaju podršku, ali je nemoguće držati životinje u medicinskim ustanovama, pa će ta umjetna inteligencija biti pravi proboj u restorativnoj medicini.

"Hosp"

Ovaj robot je namijenjen zamjeni ljekarnika. To će pomoći medicinskom osoblju uštedjeti dosta vremena na pronalaženju pravih lijekova i isporukom u bolnice. I veliki je to pomagač robota medicine kabinet, čija visina je 130 cm. Robot je sposoban za nošenje težine 20 kg, to je dovoljno za kretanje u bolnicu velikog broja različitih lijekova i uzoraka. Prilikom kretanja, "Hospi" je u stanju sukobiti prepreke, tako da je rizik da će se suočiti s osobljem ili posjetiteljima u bolnici svodi na gotovo nulu.

«RP Vita»

Ovaj robot može pomoći u savjetovanju s udaljenosti. Virtualni "pomoćnik" dozvoljava liječniku koji je pohađao zaobilaznicu za nekoliko minuta. Osim toga, zahvaljujući robotu, postaje moguće pratiti stanje teško bolesnih pacijenata koji zahtijevaju posebnu pažnju tijekom dana i noći.

Visina čuda tehnike iznosi 1,5 metra. Unutar robota instaliran je sustav posebnih zvučnih i laserskih senzora, kroz koji se provodi izgradnja rute jedinice. Također je opremljen zaslonom na kojem će se pojaviti lice liječnika koji će ga posjetiti. To omogućuje simulaciju punopravne komunikacije s pacijentima koji u potpunosti doživljavaju prisutnost liječnika. "RP Vita" također je opremljen modernim dijagnostičkim alatima. Za rad s jedinicom je dovoljno laptop ili tablet.

"Hal"

Ovaj robot je specijalizirani egzoskelet, kroz koji će se paralizirani ljudi moći potpuno kretati.

Senzori opreme su fiksirani na koži pacijenta i počinju čitati snagu impulsa koji potječu iz tih ili tih mišića. Ako bilo koji čvor ne funkcionira u potpunosti, onda se aktivira egzoskelet, a organi dobivaju naplatu potrebnu za njihov rad.

Robot se danas prikazuje u dvije verzije: cijeli kostur ili samo za noge.

"Watson"

Ovaj superračunalo opremljen je s 90 poslužitelja s četiri procesora, svaki s osam jezgri. Radna memorija robota je šesnaest terabajta. "Watson" je onkolog koji može dijagnosticirati u kratkom vremenu. Jedinica je opremljena izvrsnom umjetnom inteligencijom, tako da je u stanju brzo pročitati informacije i izvući potrebne zaključke. Robot se obrađuje do 600.000 medicinskih direktorija i drugih dokumenata potrebnih za dijagnozu u nekoliko minuta. Liječnik ostaje učitati medicinsku povijest pacijenta u memoriju robota i dobiti vjerojatnu dijagnozu. Osim toga, "Watson" može biti postavljena pitanja, samo do sada samo u pisanom obliku.

U zaključku

Na temelju brzih razvojnih tehnologija, lako je zaključiti da će roboti u medicini u budućnosti biti neophodni. Oni će omogućiti medicinskim ustanovama da se presele na novu razinu dijagnoze i liječenja najsloženijih bolesti. U ovom slučaju, to je također o mentalnim bolesnicima.