Роботи в медицината: преглед на съвременните технологии

Досега технологията на роботите се е движела далеч напред, така че понятието за лечение на хора се е променило значително. Въз основа на броя на изследователските групи, които в момента се занимават с производството на роботи, в медицината, има огромен напредък, особено в сравнение с успехите преди осем години.

Първите успешни мерки за създаване на изкуствен интелект са през 2006 г., когато един учен Силван Мартел събра изследователска група и създаде уникален по това време малък робот, чиито размери трудно надминаха топката от конвенционалната писалка. Този изкуствен организъм е поставен в каротидната артерия на жива свиня, където успешно се движи по определени точки. Оттогава роботите в медицината са взели своята ниша и продължават активно да се развиват. Съдейки по опита от последните няколко години, тези технологии се движат в огромни стъпки.

Предимства на роботите

Основната цел на създаването на такива "асистенти" е да се движат не само по протежение на най-големите артерии на човек, но и да получат данни от области с тесни кръвоносни съдове. Благодарение на това приложение на роботи в медицината ще се даде възможност за извършване на доста сложни операции без травматична намеса. По този начин рискът от смърт от прекалено агресивна анестезия е значително намален или защото пациентът страда от алергична реакция към конкретно лекарство.

Това обаче не е единственият плюс на използването на роботи в медицината. Например, подобни технологии могат да помогнат при лечението на рак. Факт е, че microrobots са в състояние да доставят наркотици директно в центъра на злокачественото образование. За разлика от химиотерапията, когато агресивните лекарства се разпространяват в цялото тяло на пациента и причиняват непоправими последствия, такъв метод няма да удари силен удар върху човешката имунна система.

Съвременните роботи в медицината могат да се справят с голям списък от задачи. Днес обаче има много въпроси за това как да се направи такъв малък изкуствен организъм да се движи през кръвта или да проследява местоположението му. Но някои модерни разработки ви позволяват да се справите със задачите. Нека ги разгледаме по-подробно.

"Biorakety"

Тези роботизирани помощници в медицината са един вид титаниево ядро, заградено в алуминиеви черупки. В същото време техният размер не надвишава 20 μm. Когато алуминиевата обвивка дойде в контакт с вода, започва реакция, през която се образува водород върху повърхността на сърцевината. Това вещество причинява движението на микроструктурата при скорост, равна на 150 от диаметъра му в секунда. Това е еквивалентно на факта, че човек с височина 2 метра може да плува за същото време от 300 метра. Химическият двигател на този уникален робот в медицината се използва благодарение на добавянето на специално вещество - галий. Този компонент намалява скоростта на образуване на окислително покритие. Благодарение на това микроби роботът може да работи за около 5 минути с максимална мощност от 900 мм (при условие, че той остава във водата).

За насочване на микроскопичния агрегат по дадена посока се използва външно магнитно поле. По този начин "био-ракетата" е приложима за доставянето на лекарства до определена точка в човешкото тяло.

Мускулести роботи

Това е доста интересна посока на роботиката. Мускулните роботи в медицината се използват за стимулиране на мускулните клетки. Такива микроскопични агрегати действат посредством електрически импулси, които пренасят. Самите роботи са вид хребети, изработени от хидрогел. Те работят на същия принцип, както в тялото на бозайниците. Например, когато става въпрос за човешкото тяло, мускулите започват да се свиват чрез сухожилията. В случай на microrobot, този процес се дължи на електрически заряд.

Да Винчи

Роботът "Леонардо" в медицината е получил специална популярност. Той е създаден, за да замести хирурзите в бъдеще. До този момент този независим механизъм с тегло 500 кг, оборудван с четири "ръце", е в състояние да се справи с огромен брой задачи. Три от крайниците му са оборудвани с миниатюрни инструменти за извършване на сложни операции. На четвъртата "ръка" е малка видеокамера.

Начинът, по който роботите работят в медицината, показва най-доброто. Da Vinci може да работи чрез най-малките разрезки, чиято ширина е не по-малка от няколко сантиметра. Благодарение на това, след хирургическата интервенция, пациентът няма грозни белези.

В процеса на работа "Леонардо" на известно разстояние от него седи лекар, който контролира конзолата. Благодарение на модерния джойстик, лекарят може да извърши най-сложните манипулации с прецизността на бижутерията. Всички действия се предават на крайниците на робота, което повтаря движенията на пръстите.

Заслужава да се отбележи, че ръцете на устройството са малко по-различни от човешките четки, тъй като манипулаторите могат да работят в режими. В допълнение, изкуствените "пръсти" не се уморяват и веднага могат да изчезнат, ако операторът случайно пусне контролния панел. Лекарят може да контролира движенията си с мощни окуляри, които ви позволяват да увеличите картината 12 пъти.

"Kirobo"

Този интересен робот е създаден специално за астронавтите, които изпитват психологически натиск, тъй като са далеч от родната си планета. Хуманоидната машина е с малки размери. Височината му е само 34 см. Това обаче е достатъчно. Роботът може да поддържа пълен разговор, да отговаря на въпроси и да имитира "жива" комуникация. Единственият недостатък на новото развитие е, че той комуникира досега изключително в японски.

Роботът отлично отличава човешката реч от другите звуци. Освен това той може да разпознава хора, с които вече е съобщил. Той може да определи настроението въз основа на изражението на лицето и като цяло знае колко. Ако е необходимо, може дори да се прегърне.

Някои учени смятат, че тези интелектуални роботи в медицината не са необходими. Те обаче могат да намерят приложение в психотерапията.

"Пара"

Този асистент работи като зоотерапевт. Външно е създаден във формата млад печат. Външната обвивка на робота е направена от мек материал, който прилича на естествена бяла кожа на истинско животно. Вътре е снабден с всички видове сензори (докосване, температура, светлина, позиция, звук и др.). Този пълноправен изкуствен интелект е добре запознат с това къде е, може да отговори на даденото му име. Уникалният робот с докосващо лице отличава грубостта и любящото отношение.

Днес този интересен робот вече се използва широко за терапията на различни категории пациенти. Той може да бъде погасен, прегърнат, да общува с него или просто да разкаже за своя опит. В бъдеще тези роботи ще бъдат изпратени в домове за възрастни, детски градини и рехабилитационни центрове, за да помогнат на хората, страдащи от психическо безпокойство. Много често в постоперативния период пациентите се нуждаят от подкрепа, но е невъзможно да се държат животните в лечебните заведения, така че изкуственият интелект ще бъде истински пробив в реставрационната медицина.

"HOSP"

Този робот е предназначен да замени фармацевтите. Това ще помогне на медицинския персонал да спести значително време за намиране на правилните лекарства и доставка им в болниците. Като цяло този асистент е роботизирано лекарство, чиято височина е 130 см. Роботът може да носи тегло до 20 килограма, което е достатъчно, за да се премести голям брой различни лекарства и проби в болницата. Когато се движи, "Хоши" е в състояние да пречупи препятствията, така че рискът, с който ще се изправи персоналът или посетителите на болницата, ще бъде намален до почти нула.

«RP Vita»

Този робот е в състояние да съдейства за консултиране от разстояние. Виртуалният "асистент" позволява на лекуващия лекар да направи обиколка за броени минути. Освен това, благодарение на робота, става възможно да се следи състоянието на тежко болните пациенти, което изисква специално внимание през деня и през нощта.

Височината на чудото на технологията е 1,5 метра. Вътре на робота е инсталирана система от специални звукови и лазерни сензори, през които се извършва изграждането на маршрута на блока. Също така е оборудван с екран, на който ще се появи лице на лекуващия лекар. Това дава възможност да се симулира пълноправно общуване с пациенти, които напълно изпитат присъствието на лекар. "RP Vita" също е оборудван със съвременни диагностични инструменти. За да работите с устройството е достатъчно лаптоп или таблет.

"Хал"

Този робот е специализиран екзоскелет, чрез който парализираните хора ще могат напълно да се движат.

Сензорите на оборудването са фиксирани върху кожата на пациентите и започват да четат силата на импулсите, които произлизат от тези или тези мускули. Ако някой възел не работи напълно, тогава екзоскелетът се активира и органите получават таксите, необходими за тяхната работа.

Днес роботът се представя в две версии: целият скелет или само краката.

"Уотсън"

Този суперкомпютър е оборудван с 90 сървъра с четири процесора, всеки от които с осем ядра. Оперативната памет на робота е шестнадесет терабайта. "Уотсън" е онколог, който може да диагностицира за кратко време. Устройството е снабдено с отличен изкуствен интелект, за да може бързо да чете информация и да прави необходимите изводи. Роботът обработва до 600 000 медицински указатели и други документи, необходими за диагностициране в рамките на няколко минути. Лекарят остава да зареди медицинската история на пациента в паметта на робота и да получи вероятна диагноза. В допълнение, "Уотсън" може да бъде зададен въпрос, само досега само в писмен вид.

В заключение

Въз основа на бързо развиващите се технологии, е лесно да се заключи, че роботите в медицината в бъдеще ще бъдат абсолютно необходими. Те ще позволят на лечебните заведения да преминат към ново ниво на диагностика и лечение на най-сложните заболявания. В този случай става дума и за умствени пациенти.