Roboti v medicíně: přehled moderních technologií

K dnešnímu dni se technologie robotů pohybuje daleko dopředu, takže se výrazně změnil koncept léčby lidí. Na základě počtu výzkumných skupin, které se nyní zabývají výrobou robotů, v medicíně dochází k obrovskému pokroku, zejména ve srovnání s úspěchy před osmi lety.

První úspěšné opatření k vytvoření umělé inteligence se vyskytují v roce 2006, kdy vědec Sylvain Martel shromáždil výzkumný tým vytvořil jedinečný a v té době malý robot, jehož velikost sotva překročil míč od běžných kotců. Tento umělý organismus byl umístěn v krční tepně živého prasete, kde se úspěšně pohyboval podél daných bodů. Od té doby se roboti v medicíně zaujali a stále se aktivně rozvíjejí. A podle soudních zkušeností posledních několika let se tyto technologie pohybují v obrovských krocích.

Výhody robotů

Hlavním cílem vytvoření takových "asistentů" je pohybovat se nejen po největších tepnách osoby, ale také získat údaje z oblastí s úzkými krevními cévami. Díky této aplikaci robotů v medicíně umožní provádět spíše složité operace bez traumatického rušení. Riziko úmrtí z příliš agresivní anestézie je tedy výrazně sníženo, nebo proto, že pacient trpí alergií na určitou drogu.

To však není jediný plus použití robotů v medicíně. Například podobné technologie mohou pomoci při léčbě rakoviny. Faktem je, že mikroroboty jsou schopny doručit drogy přímo do zaměření zhoubného vzdělání. Na rozdíl od chemoterapie, kdy se agresivní léky šíří po celém těle pacienta a způsobí nenapravitelné následky, taková metoda neudělí silný úder do lidského imunitního systému.

Moderní roboti v medicíně se dokážou vyrovnat s velkým seznamem úkolů. Dnes je ale spousta otázek, jak se takový malý umělý organismus pohybovat krví nebo sledovat jeho polohu. Ale nějaký moderní vývoj vám umožní řešit úkoly. Zvažme je podrobněji.

Biorakete

Tito robotičtí asistenti v medicíně jsou jakýmsi titanovým jádrem uzavřeným v hliníkových skořápkách. Současně jejich velikost nepřesahuje 20 μm. Když se hliníková skořápka dostane do styku s vodou, začíná reakce, během níž se na povrchu jádra vytváří vodík. Tato látka způsobuje, že mikrostruktura se pohybuje rychlostí rovnou 150 průměrů za sekundu. To odpovídá skutečnosti, že člověk ve výšce 2 metry může plavat ve stejné době 300 metrů. Chemický motor tohoto jedinečného robota v medicíně se používá díky přidání speciální látky - galia. Tato složka snižuje rychlost tvorby oxidového povlaku. Díky tomu může mikrobrobot pracovat asi 5 minut s maximální rezervou výkonu 900 mm (za předpokladu, že zůstane ve vodě).

Pro nasměrování mikroskopického agregátu v daném směru se používá externí magnetické pole. Proto je "bika raketa" použitelná pro dodávku léků do určitého místa v lidském těle.

Svalové roboty

To je velmi zajímavý směr robotiky. Svalové roboty v medicíně se používají k stimulaci svalových buněk. Takové mikroskopické agregáty pracují pomocí elektrických impulsů, které přenášejí. Roboty samotné jsou jakousi hřeben vyrobenou z hydrogelu. Pracují na stejném principu jako v těle savců. Například pokud jde o lidské tělo, svaly se začínají kontrasovat přes šlachy. V případě microrobot je tento proces způsoben elektrickým nábojem.

Da Vinci

Robot "Leonardo" v medicíně získal zvláštní popularitu. Byla vytvořena nahradit chirurgy v budoucnu. Dosud tento nezávislý mechanismus o hmotnosti 500 kg, vybavený čtyřmi "rukama", dokáže zvládnout obrovské množství úkolů. Tři jeho končetiny jsou vybaveny miniaturními nástroji pro provádění komplexních operací. Na čtvrté "ruce" je malá videokamera.

Způsob, jakým roboty pracují v medicíně, ukazuje nejlepší fotografie. Da Vinci je schopen pracovat prostřednictvím nejmenších řezů, jejichž šířka není větší než několik centimetrů. Díky tomu po operačním zákroku pacient nemá ošklivé jizvy.

V procesu práce "Leonardo" v určité vzdálenosti od něj sedí lékařský pracovník, který ovládá konzolu. Díky modernímu joysticku doktor dokáže provádět nejsložitější manipulace s přesností klenotnictví. Všechny akce jsou přenášeny na končetiny robota, což opakuje pohyby prstů.

Je také třeba poznamenat, že ruce jednotky se mírně liší od lidských kartáčů, protože manipulátory jsou schopny pracovat v režimech. Kromě toho se umělé "prsty" neobtěžují a mohou okamžitě zmizet, pokud obsluha náhodou uvolní ovládací panel. Lékař může ovládat své pohyby silnými okuláry, které vám umožňují zvětšit obrázek 12krát.

Kirobo

Tento zajímavý robot byl navržen speciálně pro astronauty, kteří zažívají psychologický tlak, jsou tak daleko od své původní planety. Humanoidní stroj má malou velikost. Jeho výška je pouhých 34 cm, nicméně to stačí. Robot je schopen podporovat plný rozhovor, reagovat na otázky a napodobovat "živou" komunikaci. Jedinou nevýhodou nového vývoje je to, že zatím komunikuje výhradně v japonštině.

Robot dokonale rozlišuje lidskou řeč od jiných zvuků. Kromě toho je schopen rozpoznat lidi, se kterými již předtím komunikoval. On může určit náladu na základě výrazů obličeje a obecně ví, kolik. V případě potřeby může dokonce obejmout.

Někteří vědci věří, že tyto intelektuální roboty v medicíně nejsou potřebné. V psychoterapii však mohou najít uplatnění.

"PASS"

Tento asistent pracuje jako zooterapeut. Venku to bylo vytvořeno ve formě mladá pečeť. Vnější plášť robota je vyroben z měkkého materiálu, který se podobá přírodní bílé kůži skutečného zvířete. Uvnitř je zabaleno všemi druhy snímačů (dotyk, teplota, světlo, pozice, zvuk atd.). Tato plnohodnotná umělá inteligence si dobře uvědomuje, kde je, je schopna reagovat na jména, která jí byla dána. Jedinečný robot s dotekovým obličejem rozlišuje hrubost a láskyplný postoj.

Dnes je tento zajímavý robot široce používán pro terapii různých kategorií pacientů. Může být pohladen, obejmout, komunikovat s ním nebo jednoduše vyprávět o svých zkušenostech. V budoucnosti budou tyto roboty posílány do opatrovatelských domů, mateřských škol a rehabilitačních středisek, aby pomohly lidem trpícím psychologickou nouzi. Velmi často v pooperačním období potřebují pacienti podporu, ale není možné držet zvířata v lékařských zařízeních, takže tato umělá inteligence bude opravdovým průlomem v restaurační medicíně.

Hospi

Tento robot je navržen tak, aby nahradil lékárníky. To pomůže zdravotnickému personálu ušetřit čas na nalezení správných léků a jejich předávání nemocnicím. A velký to je pomocník robot lékárnička, jejíž výška je 130 cm. Robot je schopen nést hmotnost 20 kg, je dostatečně pohybovat nemocničního velkého počtu různých léků a vzorků. Při přesunutí „Hosp“ dokáže ohýbat kolem překážek, takže riziko, že bude kolidovat se zaměstnanci nebo návštěvníci do nemocnice se sníží téměř na nulu.

«RP Vita»

Tento robot je schopen poradit z dálky. Virtuální "asistent" umožňuje ošetřujícímu lékaři, aby se během několika minut ocitl. Navíc díky robotu je možné monitorovat stav těžce nemocných pacientů, vyžadující zvláštní pozornost po celý den a večer.

Výška zázraku technologie je 1,5 metru. Uvnitř robota je instalován systém speciálních zvukových a laserových senzorů, kterými se provádí konstrukce trasy jednotky. Je také vybaven obrazovkou, na které bude zobrazen obličej ošetřujícího lékaře. To umožňuje simulovat plnohodnotnou komunikaci s pacienty, kteří plně prožívají přítomnost lékaře. "RP Vita" je vybavena také moderními diagnostickými nástroji. Chcete-li pracovat s jednotkou, je dostatek notebooku nebo tabletu.

"Hal"

Tento robot je specializovaný exoskeleton, díky němuž se ochromení lidé budou moci plně pohybovat.

Senzory zařízení jsou upevněny na kůži pacienta a začínají číst sílu impulsů, které vycházejí z těchto nebo těchto svalů. Pokud nějaký uzel nefunguje v plném rozsahu, pak je exoskeleton aktivován a orgány obdrží poplatky nezbytné pro jejich práci.

Dnes je robot prezentován ve dvou verzích: celý kostra nebo pouze nohy.

Watson

Tento superpočítač je vybaven 90 servery se čtyřmi procesory, každý s osmi jádry. Operační paměť robota je šestnáct terabajtů. "Watson" je onkolog, který může v krátké době diagnostikovat. Jednotka je vybavena vynikající umělou inteligencí, která umožňuje rychle číst informace a vyvozovat potřebné závěry. Robot zpracovává až 600 000 lékařských adresářů a další dokumenty potřebné pro diagnostiku během několika minut. Lékař zůstává, aby načetl anamnézu pacienta do paměti robota a získal pravděpodobnou diagnózu. Kromě toho lze "Watson" položit otázky, jenom doposud jen písemně.

Na závěr

Na základě rychle se rozvíjejících technologií je snadné konstatovat, že roboti v medicíně budou v budoucnu nepostradatelní. Umožní lékařským institucím přejít na novou úroveň diagnostiky a léčby nejsložitějších onemocnění. V tomto případě jde také o duševní pacienty.