Робот, лечащий словом Как медицинскую технику научили точности, а затем человечности
Автор:
Сергей ЛютыхУровень развития медицины определяется в первую очередь средним уровнем мастерства и знаний врачей, но сегодня, как никогда раньше, в ней широко применяется робототехника. Вычислительные системы в диагностике и механизмы, способные к эталонной хирургической точности, стали символом медицины нового тысячелетия.
Однако до сих пор существовало направление, где прежде ничто не могло заменить человека, – это забота и поддержка, которые еще называют «лечением словом». Сейчас и в эту сферу активно начинают внедряться роботы.
Да Винчи
В прошлом веке внимание исследователей и инженеров было приковано в первую очередь к созданию робота-хирурга, способного заменить человека или хотя бы помочь ему во время сложных многочасовых операций, когда только лучшие из лучших способны не терять точности и концентрации. В 1985 году в США «на работу вышли» сразу два робота: Arthrobot помогал хирургам при операциях на ноге, меняя ее положение по голосовой команде, а PUMA-560 – при операциях на головном мозге, а затем и на предстательной железе. В конце 1980-х британцы создали PROBOT, использовавшийся для операций на простате. Своеобразную революцию в ортопедической хирургии произвела система ROBODOC, которая с 1992 года помогала в операциях по замене тазобедренного сустава. Она позволяла с максимальной точностью фрезеровать фитинги в бедренной кости, что чрезвычайно важно для успешности таких операций.
Но это еще были цветочки. Ягодкой же стал робот, а точнее роботизированная система daVinci от американской компании Intuitive Surgical. Этот очень дорогой и громоздкий робот весом полтонны сегодня используется по всему миру, включая Россию.
«Да Винчи» – робот-манипулятор, имеющий четыре «руки». В одной из них видеокамера, которая снимает изображение в формате 3D c увеличением для хирурга-оператора. Две другие воспроизводят совершаемые врачом движения в режиме реального времени. Четвертая же конечность выполняет функцию ассистента. «Да Винчи» стал воплощением понятия «робот-хирург» и ориентиром для систем, которые разрабатываются ему на смену. Впрочем, и сам этот робот продолжает совершенствоваться.
Иона
Параллельно с идеей роботов-манипуляторов развивалось направление мини- и микроробототехники. Наиболее безопасными для человека являются эндоскопические манипуляции и операции, которые используют естественные или миниатюрные отверстия, чтобы проникнуть в организм человека. В настоящее время существуют роботы, которые проглатываются, как таблетки, а затем проходят через весь пищеварительный тракт, от горла до прямой кишки, добывая визуальную и другую информацию, которая позволяет врачам провести диагностику. Есть и еще более миниатюрные – нанороботы, которые действуют на молекулярном уровне. Так, в Калифорнийском университете создали «молекулярные машины», выполняющие роль доставщиков лекарственных препаратов в строго определенное месте. Эти «грузовики» длиной всего 20 микрометров и диаметром 5 микрометров (1 микрометр равен 0,001 миллиметра!) созданы из полимера, покрытого слоем цинка. В лабораторных условиях с их помощью удалось удерживать лекарственное вещество в кишечнике живых мышей в течение очень длительного времени, не мешая животному питаться и продолжать спокойно жить дальше.
Подмастерье
Нанороботам как интересным и перспективным прототипам уделяется сегодня много внимания, но добрых слов заслужили простые роботы-трудяги, занятые на производстве медицинских препаратов, в лабораториях и аптечных пунктах. Они обеспечивают почти стопроцентную стерильность и точность всех манипуляций, удешевляя лекарственные препараты и ускоряя медицинские обследования. Эти роботы трудятся круглыми сутками. Для них постоянно совершенствуется программное обеспечение. В будущем, как ожидается, они смогут сами, без участия живого персонала напрямую работать с клиентами медицинских лабораторий, принимая у них анализы. В некоторых аптеках эти роботы уже трудятся вместо фармацевтов и изготавливают по запросу клиентов необходимые смеси, отмеряя дозы препаратов и так далее.
Робин
Роботы научились выполнять функции операционных медицинский сестер и отчасти санитарок, однако любой участковый терапевт в поликлинике подтвердит, что пациентам важен не только правильный рецепт и укол, но и доброе слово. От ощущения, что о нем заботятся, и лежащего за этим ощущением эмоционального контакта пациент начинает поправляться еще до того, как проявится действие лекарственного препарата, а быстрое и полное восстановление после операций и травм без подобного контакта зачастую просто невообразимо. Способность доктора и медсестры проявить сочувствие, уместно и аккуратно пошутить, а порой и просто погладить по больному месту влияет не только на настроение больного, но и на его пульс, артериальное давление, помогает снять спазм, боль, страх. В ряде случаев поддержка необходима людям, чтобы взбодриться, набраться сил для прохождения длительных и неприятных процедур. Впрочем, что говорить, о важности человеческой заботы мы знаем с самого детства.
«Когда я был ребенком, моя бабушка жила с нашей семьей. Моя мать должна была работать, и я был единственным, кто присматривал за моей бабушкой, у которой была инвалидность. Несмотря на все трудности, именно тогда я осознал важность заботы, – рассказал изобретатель из Армении Карен Хачикян. – Суровая правда в том, что в мире есть миллионы людей, подобных моей бабушке, которые ищут надлежащего ухода и почти не имеют его просто из-за большой нехватки медицинских работников».
Тот жизненный путь, что ему выпал с детства, теперь воспринимается Хачикяном как сложный путь к изобретению робота Робина, ставшего с недавних пор добрым и надежным другом для пациентов 15 детских больниц. Этот робот был признан журналом TIME лучшим изобретением 2021 года в категории «Робототехника». Еще важнее то, что проект привлек инвесторов, а это позволит ему развиваться дальше.
«Наш технический директор Айк и я познакомились в 2010 году, когда учились в бакалавриате, – рассказывает предысторию Хачикян. – После окончания учебы мы стали штатными сотрудниками Synopsys Inc. С 2015 года начали вместе работать над различными проектами в области аппаратного обеспечения и робототехники».
До создания стартапа Expper Technologies, детищем которого и стал Робин, Карен и Айк уже добились успеха в разработке обучающего робота под названием Charlie, который использовался на практике в различных образовательных учреждениях с участием более 1000 детей. И вот в 2019 году друзья решились пойти на риск и покинуть Synopsys Inc. По словам изобретателя, их вела благородная цель: создать такие технологии, которые выведут практическую медицину на новый уровень. Вся работа, начиная от разработки дизайна, подготовки программного обеспечения и прототипа, была проведена в Армении. Возможно, именно поэтому одним из конкурентных преимуществ Робина стала его дешевизна относительно мировых аналогов: в 2021 году стоимость робота оценивалась примерно в 7 тысяч долларов США, а его конкурентов – от 100 тысяч и более.
Итак, созданный Хачикяном робот способен распознавать эмоции человека и вести себя соответственным образом, стараясь и подружиться, и не раздражать излишней настойчивостью. Потенциально Робин может взаимодействовать с кем угодно, но его разработчики решили пока сконцентрироваться на работе с детьми, находящимися на лечении в больницах. Робот помогает развеселить, отвлечь юного пациента, испытывающего боль, страх, тоску по дому, скрасить томительное ожидание неприятных процедур, создать комфортную обстановку в палате. Кроме того, Робин помогает наладить сотрудничество между медицинским персоналом и пациентами: врачи, медсестры, больничные психологи могут использовать интерфейс робота, управлять им удаленно. С Робином можно и играть, и получать от него простые объяснения медицинских процедур. За время работы этого робота в конкретных медицинских учреждениях с ним уже успели подружиться более пяти тысяч детей.
«Прежде чем продавать его медицинским учреждениям, мы провели наше первое пилотное исследование, – объясняет Карен Хачикян. – Результаты показали, что пациенты стали радостнее на 26 %. Зафиксировано также снижение стресса на 34 % с ростом шансов на выздоровление и сокращение времени на подготовку к медицинским процедурам на 40 %».
Присутствие Робина заметно повлияло не только на пациентов, но и на медицинский персонал.
«Сотрудники медучреждения в ходе исследования рассказали о значительно лучшей рабочей обстановке, которая позволила им выполнять свои задачи с меньшим разочарованием и за более короткий период», – добавил изобретатель.
Приходят благодарности и от самих юных пациентов, их родителей и близких.
В памяти Хачикяна уже немало интересных историй, связанных с повседневной работой Робина в больнице. «Четырехлетняя девочка по имени Сара, которая была госпитализирована с пневмонией, почти ничего не ела два дня, – рассказывает он. – Она отказывалась ходить по палате и даже разговаривать с членами своей семьи. И самой сложной задачей для всех стало убедить ее поесть. Это был отличный момент, чтобы увидеть Робина в действии. Поиграв с ней некоторое время и обсудив, что любит Сара, Робин сказал ей, что ему нужно подзарядить аккумулятор. Робин сказал ей, что вернется, если она тоже подзарядится. Сара согласилась».
Рекомендуем прочитать, как искусственный интеллект помогает врачам бороться с раком.
