To już nie bajki robotów, czyli nowa jakość w technice operacyjnej

Autor: Jacek Janik/Rynek Zdrowia • • 10 grudnia 2011 10:37

Rola robotów medycznych będzie rosła z roku na rok. Choć nie zawsze są i będą w stanie zastąpić rękę chirurga, to bez wątpienia przyszłość należy do nich, wraz z pokonywaniem kolejnych barier technologicznych.

To już nie bajki robotów, czyli nowa jakość w technice operacyjnej

W piątek (9 grudnia) w zabrzańskiej siedzibie Fundacji Rozwoju Kardiochirurgii im. prof. Religi już po raz dziewiąty spotkali się na dorocznej, międzynarodowej konferencji Medical Robots 2011 naukowcy, projektanci, konstruktorzy i użytkownicy robotów medycznych oraz ci, którzy zajmują się robotami hobbystycznie.

Spotkania te są okazją do zapoznania się z najciekawszymi pracami naukowymi i konstrukcyjnymi w dziedzinie robotyki medycznej, prowadzonymi w Polsce i zagranicą. Początki sięgają 2002 roku kiedy po raz pierwszy zaprezentowane zostały prototypy - opracowywanego w Fundacji Rozwoju Kardiochirurgii - polskiego robota chirurgicznego Robin Heart.

Tym razem, obok eksponatów  robotów i wirtualnej sali operacyjnej uczestnikom konferencji zaprezentowano blisko 20 prezentacji, podzielonych na kilka sesji poświęconych: technologiom, robotom chirurgicznym, usługowym i rehabilitacyjnym, robotyce sztucznych narządów oraz problemom robotów medycznych.

Nowatorski manipulator z Rzeszowa
Ogromne zainteresowanie wśród naukowców jak i lekarzy wzbudziła prezentacja poświęcona pracom nad wieloczłonowym manipulatorem chirurgicznym z napędem elektrycznym ROCH-1, którą wygłosił prof. Ryszard Leniowski z Politechniki Rzeszowskiej. Projektem zajmują się ponadto naukowcy z Uniwersytetu Rzeszowskiego i Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie.

- Ideą tego projektu jest skonstruowanie robota wieloprzegubowego, który potrafi dotrzeć do trudnych pól operacyjnych. Taki manipulator przez chirurga postrzegany ma być jako częściowo giętki - mówi prof. Leniowski.

Drugim założeniem jest, aby oporządzenie manipulatora było wielokrotnego użytku.

- Robot da Vinci posiada wymienne cztery bardzo drogie lance, każda z nich kosztuje około 15 tys. dolarów. Na polskie warunki taki koszt jest trudny do zaakceptowania. Chcemy skonstruować lance wielokrotnego użytku, natomiast końcówka, która jest integralnie połączona z osłoną antyseptyczną jest odrzucana - dodaje.

Koszty rozwiązania w przypadku wymiany lanc do manipulatora, kształtują się, co bardzo istotne - na poziomie setek dolarów, a nie tysięcy, jak w da Vinci. Tym bardziej, że sama część manipulacyjna jest bardzo mała: to urządzenia o masie 1-2 gramów mieszczące się w sześcianie o podstawie 2, góra 3 cm.

- Zdajemy sobie sprawę, że sam robot to ciągle jeszcze nie wszystko. Chcemy wykonać do niego oprogramowanie. Są dwie możliwości: albo wykorzystać istniejące oprogramowanie CAD, ale trudno sobie wyobrazić chirurga uczącego się oprogramowania inżynierskiego. Trudno wymagać od lekarza żeby nagle stał się informatykiem - ocenia prof. Leniowski.

- Uważamy, że do robotów medycznych powinien być tworzony wyłącznie dedykowany software, pod kątem lekarza a nie inżyniera, aby lekarz mógł się skupić na tym, co dla niego jest istotne - dodaje.

Mikroskopijne silniki i śrubki
Dwa lata temu udało się pozyskać grant na realizację rzeszowskiego projektu. Jednak nie wszystko idzie jak po maśle. Jako przykład prof. Leniowski podaje kłopoty, jakie miejscowi naukowcy mieli z zakupem części do swojego manipulatora. Wyposażony jest on w sześć silników, z czego dwa są jednymi z najmniejszych na świecie, o średnicy 3 oraz 12 mm długości.

Cechą takiego silnika jest to, że jego maksymalna prędkość obrotowa to 100 tys. obrotów na minutę. Po to potrzebne są przekładnie 1:1000, aby zamienić ten ruch na wolniejszy. Jest też problem ze sterowaniem, ponieważ są one sterowane na poziomie pojedynczych woltów, czyli w podobny sposób jak steruje się procesorem.

Z zakupem większych silników nie było problemu, ale by kupić te mniejsze przez prawie cztery miesiące trwały targi w firmie niemieckiej.

Jako przykład innych problemów prof. Leniowski podaje zakup... śrubek, potrzebnych do wykonania manipulatora. Dość szczególnych, bo m.in. o wysokości 1 mm i średnicy 0,3 mm. Firma w Wlk. Brytanii potraktowała rzeszowskich naukowców jak firmę projektującą... podróbki markowych telefonów komórkowych na chiński rynek. Zapytano wprost - do jakich modeli telefonów śrubki są potrzebne?

Po miesiącu wyjaśnień do Rzeszowa dotarły w końcu potrzebne śrubki, ale i tak nie wszystkie. Dwa typy, dzięki współpracy naukowców z WSK Delta Rzeszów i Zbigniewem Zbijewskim, zostaną wykonane na miejscu.

Bajki robotów
- Postęp w robotyce medycznej jest nieprawdopodobny. Nie sądziłem kiedyś, że moje marzenia o robotach, ukształtowane na „Bajkach robotów" Stanisława Lema, zrealizują się za mojego życia. To już nie jest bajka - mówi w rozmowie z portalem rynekzdrowia.pl prof. Wojciech Witkiewicz z Wojewódzkiego Szpitala Specjalistycznego we Wrocławiu, operujący robotem da Vinci.

- Obecnie dzięki robotowi Da Vinci mogę operować niezwykle precyzyjnie, małoinwazyjnie - mając jednocześnie obraz dziesięciokrotnie powiększony w 3D HD, obserwując go i siedząc w oddaleniu od stołu operacyjnego na ergonomicznym krześle - opisuje profesor.

W ocenie prof. Witkiewicza wprowadzenie do chirurgii robota da Vinci, największego jak do tej pory osiągnięcia robotyki medycznej, wyniosło technikę operacyjną na zupełnie nowy poziom jakościowy. W przeciwieństwie do klasycznych narzędzi laparoskopowych, które posiadają sztywne końcówki, narzędzia robota mogą kopiować ruchy ręki ludzkiej, redukować jej drżenie.

- Dalsze wzbogacanie instrumentarium i udoskonalanie techniki operacyjnej nie są już w stanie wprowadzić do chirurgii zasadniczego postępu. Wobec tego ogromne nadzieje pokładane są w dynamicznym rozwoju chirurgii robotowej - mówił profesor Witkiewicz.

- Mam nadzieję, że wszystkie przedstawione rozwiązania, pomysły i projekty znajdą zastosowanie i że zdążę jeszcze operować polskim robotem. Trzeba marzyć i mieć siłę dążyć do realizacji marzeń. To jedyna droga do tego, abyśmy w niedalekiej przyszłości mogli na salach operacyjnych korzystać z polskich robotów - dodał profesor.

Kiedy polski robot medyczny?
Polska robotyka medyczna to obecnie cała linia Robin Heart i dwa roboty rehabilitacyjne realizowane w Instytucie Techniki i Aparatury Medycznej ITAM w Zabrzu oraz w Przemysłowym Instytucie Automatyki i Pomiarów w Warszawie.

- Od ubiegłego roku powstała nowa konsola sterownicza Robin Heart Shell 2. Pokazaliśmy, że można taką konsolą pracować za... trzech. Chcieliśmy jak najszybciej przeprowadzić pierwszy sprawdzian kliniczny i przygotowujemy Robin Heart Vision do debiutu na sali operacyjnej, żeby sprawdzić, co trzeba zmienić, aby zacząć produkować to rzeczywiście dobre narzędzie - mówi portalowi rynekzdrowia.pl Zbigniew Nawrat, dyrektor naukowy Instytutu Protez Serca FRK.

- Niestety, nie mamy na razie większych postępów konstrukcyjnych, brakuje na to środków. W tej chwili staramy się zdobyć pieniądze, granty i pozyskać inwestora. Naszym celem przede wszystkim jest produkcja robotów, aby weszły do klinik i wspomagały chirurgów w ich pracy - dodaje Nawrat.

Za rok jubileusz
IX już Międzynarodowa Konferencja Robotyki Medycznej zgromadziła liczne grono pasjonatów tej dziedziny. Po raz pierwszy jej organizatorem było Międzynarodowe Stowarzyszenie na rzecz Robotyki Medycznej (ISMR).

- Są tu także osoby, które, być może, zarażone tą pasją, trafią do nas i zaczną pracować na tym polu badawczym. Tym bardziej, że mamy kilka tysięcy studentów bioinżynierii, robotyki, najwyższy czas dać im coś ciekawego do pracy - mówi Zbigniew Nawrat, prezydent ISMR.

W czasie konferencji przyznano już tradycyjnie nagrody: główną, "Statuetkę Robina", za najlepszą pracę wygłoszoną podczas konferencji przez młodego naukowca (do 30 roku życia) otrzymał Grzegorz Ilewicz z Politechniki Śląskiej w Gliwicach, natomiast "Strzałę Robina", nagrodę publiczności, odebrała Magdalena Żuk z Zakładu Inżynierii Biomedycznej i Mechaniki Eksperymentalnej Politechniki Wrocławskiej.

Dowiedz się więcej na temat:
Podaj imię Wpisz komentarz
Dodając komentarz, oświadczasz, że akceptujesz regulamin forum