Druga polovica 20. stoljeća vrijeme je intenzivnog razvoja u svim područjima znanosti, tehnike, elektronike i robotike. Medicina je postala jedan od glavnih vektora za uvođenje robota i umjetne inteligencije. Glavni cilj razvoja medicinske robotike je visoka točnost i kvaliteta usluge, povećanje učinkovitosti liječenja, te smanjenje rizika od oštećenja zdravlja ljudi. Stoga ćemo se u ovom članku osvrnuti na nove metode liječenja, kao i primjenu robota i automatiziranih sustava u različitim područjima medicine.

Još sredinom 70-ih, u bolnici u Fairfaxu, SAD, Virginia, pojavio se prvi medicinski mobilni robot ASM, koji je prevozio posude s pladnjevima za hranjenje pacijenata. Godine 1985. svijet je prvi put ugledao robotski kirurški sustav PUMA 650, dizajniran posebno za neurokirurgiju. Nešto kasnije kirurzi su dobili novi manipulator PROBOT, a 1992. pojavio se sustav RoboDoc koji se koristio u ortopediji za protetiku zglobova. Godinu dana kasnije, Computer Motion Inc. predstavio Aesopovu automatsku ruku za držanje i premještanje video kamere tijekom laparoskopskih zahvata. A 1998. isti je proizvođač stvorio napredniji sustav ZEUS. Oba ova sustava nisu bila potpuno autonomna, njihova je zadaća bila pomoć liječnicima tijekom operacije. Krajem 90-ih, razvojna tvrtka Intuitive Surgical Inc stvorila je univerzalni daljinski upravljani robotski kirurški sustav - Da Vinci, koji se svake godine usavršava i još uvijek se implementira u mnogim medicinskim centrima diljem svijeta.

Klasifikacija medicinskih robota:

Trenutno roboti igraju veliku ulogu u razvoju moderne medicine. Oni doprinose preciznom radu tijekom operacija, pomažu u dijagnosticiranju i postavljanju ispravne dijagnoze. Zamjenjuju udove i organe koji nedostaju, obnavljaju i poboljšavaju fizičke sposobnosti osobe, skraćuju vrijeme hospitalizacije, pružaju praktičnost, osjetljivost i udobnost te štede financijske troškove za održavanje.

Postoji nekoliko vrsta medicinskih robota koji se razlikuju po svojoj funkcionalnosti i dizajnu, kao i djelokrugu primjene za različita područja medicine:

Robotski kirurzi i robotski kirurški sustavi- koristi se za složene kirurške operacije. Nisu autonomni uređaji, već instrument na daljinsko upravljanje koji liječniku daje točnost, povećanu spretnost i upravljivost, dodatnu mehaničku čvrstoću, smanjuje umor kirurga, a smanjuje rizik od hepatitisa, HIV-a i drugih bolesti za kirurški tim.

Roboti za simulaciju pacijenata- osmišljen za razvoj vještina donošenja odluka i praktičnih medicinskih intervencija u liječenju patologija. Takvi uređaji u potpunosti reproduciraju ljudsku fiziologiju, simuliraju kliničke scenarije, reagiraju na davanje lijekova, analiziraju radnje polaznika i prikladno reagiraju na kliničke podražaje.

Egzoskeleti i robotske proteze- egzoskeleti povećavaju fizičku snagu i pomažu u procesu oporavka mišićno-koštanog sustava. Robotske proteze - implantati koji nadomještaju udove koji nedostaju, sastoje se od mehaničkih i električnih elemenata, mikrokontrolera s umjetnom inteligencijom, a njima se također može upravljati s ljudskih završetaka živaca.

Roboti za medicinske ustanove i roboti asistenti- predstavljaju alternativu bolničarima, medicinskim sestrama i njegovateljima, njegovateljima, dadiljama i drugom medicinskom osoblju, sposobni su pružiti njegu i brigu pacijentu, pomoći u rehabilitaciji, osigurati stalnu komunikaciju s ordinirajućim liječnikom, te transportirati bolesnika.

Nanoboti- mikroroboti koji djeluju u ljudskom tijelu na molekularnoj razini. Dizajniran za dijagnozu i liječenje Rak, provode istraživanja krvnih žila i popravljaju oštećene stanice, mogu analizirati strukturu DNK, ispravljati je, uništavati bakterije i viruse itd.

Ostali specijalizirani medicinski roboti- postoji ogroman broj robota koji pomažu u određenom procesu liječenja čovjeka. Na primjer, uređaji koji mogu automatski pomicati, dezinficirati i kvarcirati bolničke sobe, mjeriti puls, uzimati krv za analizu, proizvoditi i izdavati lijekove itd.

Razmotrimo detaljnije svaku vrstu robota koristeći primjere modernih automatiziranih uređaja razvijenih i implementiranih u mnogim područjima medicine.

Robotski kirurzi i robotski kirurški sustavi:

Najpoznatiji robotski kirurg na svijetu je Da Vinci. Uređaj, koji proizvodi Intuitive Surgical, težak je pola tone i sastoji se od dva bloka, jedan je upravljačka jedinica namijenjena operateru, a drugi je četverokraki stroj koji djeluje kao kirurg. Manipulator umjetnog zapešća ima sedam stupnjeva slobode, slično ljudskoj ruci, i 3D sustav snimanja koji prikazuje trodimenzionalnu sliku na monitoru. Ovaj dizajn povećava točnost pokreta kirurga, eliminira drhtanje ruku, nespretne pokrete, smanjuje duljinu rezova i gubitak krvi tijekom operacije.

Robot kirurg Da Vinci

Uz pomoć robota moguće je izvesti ogroman broj različitih operacija, poput popravka mitralnog zaliska, revaskularizacije miokarda, ablacije srčanih tkiva, ugradnje epikardijalnog pacemakera za biventrikularnu resinhronizaciju, operacije štitnjače, želučane premosnice, Nissenove fundoplikacije. , histerektomija i miomektomija, operacije na kralježnici, zamjena diska, timektomija - operacija uklanjanja timusa, lobektomija pluća, operacije u urologiji, ezofagektomija, resekcija tumora medijastinuma, radikalna prostatektomija, pijeloplastika, uklanjanje mokraćnog mjehura, podvezivanje i odvajanje jajovoda, radikalna nefrektomija i resekcija bubrega, reimplantacija uretera i drugo.

Trenutno se odvija borba za tržište medicinskih robota i automatiziranih kirurških sustava. Znanstvenici i tvrtke koje se bave medicinskim uređajima jedva čekaju predstaviti svoje uređaje, pa je svake godine sve više robotskih uređaja.

Da Vincijeva konkurencija uključuje novi kirurški robot MiroSurge dizajniran za kardiokirurgiju, robotsku ruku iz UPM-a za precizno umetanje igala, katetera i drugih kirurških instrumenata u minimalno invazivnim kirurškim zahvatima, kiruršku platformu nazvanu IGAR iz CSII-a, robotski sustav - Sensei X kateter, proizvođača Hansen Medical Inc za složene operacije srca, ARTAS sustav za presađivanje kose tvrtke Restoration Robotics, kirurški sustav Mazor Renaissance, koji pomaže u izvođenju operacija na kralježnici i mozgu, robot kirurg znanstvenika SSSA Biorobotics Institute, kao i robot asistent za praćenje kirurških instrumenata tvrtke GE Global Research koji je u razvoju i mnogi drugi. Robotski kirurški sustavi služe kao asistenti ili asistenti liječnicima i nisu potpuno autonomni uređaji.

Robot kirurg MiroSurge

Robot kirurg iz UPM-a

Robot kirurg IGAR

Robot kateter Sensei X

Robotski sustav za presađivanje kose ARTAS

Robot kirurg Mazor Renesansa

Robot kirurg sa Instituta za biorobotiku SSSA

Robot za praćenje kirurških instrumenata tvrtke GE Global Research

Roboti za simulaciju pacijenata:

Za razvoj praktičnih vještina budućih liječnika postoje posebni roboti-manekeni koji reproduciraju funkcionalne značajke kardiovaskularnog, respiratornog, izlučujućeg sustava, a također nehotice reagiraju na različite radnje učenika, na primjer, pri davanju farmakoloških lijekova. Najpopularniji robot simulator pacijenata je HPS (Human Patient Simulator) američke tvrtke METI. Na njega možete spojiti noćni monitor i pratiti krvni tlak, minutu minutni volumen srca, EKG i tjelesna temperatura. Uređaj je sposoban trošiti kisik i ispuštati ugljični dioksid, baš kao i pravo disanje. Dušikov oksid može se apsorbirati ili osloboditi tijekom načina anestezije. Ova funkcija omogućuje obuku umjetne ventilacije pluća. Zjenice u očima robota mogu reagirati na svjetlost, a pomični kapci se zatvaraju ili otvaraju ovisno o tome je li pacijent pri svijesti. Na karotidnoj, brahijalnoj, femoralnoj, radijalnoj poplitealnoj arteriji osjeća se puls koji se automatski mijenja i ovisi o krvnom tlaku.

HPS simulator ima 30 profila pacijenata s različitim fiziološkim podacima, simulirajući zdravog muškarca, trudnicu, stariju osobu itd. Tijekom treninga modelira se specifičan klinički scenarij koji opisuje mjesto događaja i stanje pacijenta, ciljeve, potrebnu opremu i lijekove. Robot ima farmakološku biblioteku od 50 lijekova, uključujući plinovite anestetike i intravenske lijekove. Lutkom upravlja bežično računalo, što omogućuje instruktoru da kontrolira sve aspekte procesa obuke neposredno uz učenika.

Treba spomenuti veliku popularnost simulatora rađanja kao što je GD/F55. Namijenjen je za obuku medicinskog osoblja na odjelima za porodništvo i ginekologiju, omogućuje vam razvoj praktičnih vještina i sposobnosti u ginekologiji, opstetriciji, neontologiji, pedijatriji, intenzivnoj njezi i njezi u rodilištu. Robot Simroid oponaša pacijenta na zubarskoj stolici, njegova usna šupljina točno ponavlja ljudsku. Uređaj je u stanju simulirati zvukove i jecaje koje osoba proizvodi ako osjeća bol. Postoje robotski simulatori za podučavanje manipulativnih tehnika. Riječ je, zapravo, o modelu osobe sa simulatorima vena i krvnih žila od elastičnih cijevi. Na takvom uređaju studenti uvježbavaju vještine venesekcije, kateterizacije, venepunkcije.

Egzoskeleti i robotske proteze:

Jedan od najpoznatijih medicinskih uređaja je robotsko odijelo – egzoskelet. Pomaže osobama s tjelesnim invaliditetom da pokreću svoja tijela. U trenutku kada osoba pokušava pomaknuti ruke ili noge, posebni senzori na koži očitavaju male promjene u električnim signalima tijela, dovodeći mehaničke elemente egzoskeleta u radno stanje. Neki od popularnih uređaja su Walking Assist Device (pomoćni uređaj za hodanje) japanske tvrtke Honda, rehabilitacijski egzoskelet HAL tvrtke Cyberdyne, široko korišten u japanskim bolnicama, aparat Parker Hannifin Sveučilišta Vanderbilt (University Vanderbilt), koji omogućuje pomicanje zglobova kukova i koljena, snažan NASA X1 egzoskelet namijenjen astronautima i paraliziranim osobama, Kickstart egzoskelet tvrtke Cadence Biomedical koji ne radi na baterije, već koristi kinetičku energiju koju čovjek stvara pri hodu, eLEGS, Esko Rex, HULC egzoskeleti proizvođača Ekso Bionics, ReWalk tvrtke ARGO, Mindwalker tvrtke Space Applications Services, pomoć paraliziranim osobama, kao i jedinstveno sučelje mozak-stroj (BMI) ili samo egzoskelet za mozak MAHI-EXO II obnoviti motoričke funkcije očitavanjem moždanih valova.

Raširena uporaba egzoskeleta pomaže mnogim ljudima diljem svijeta da se osjećaju potpunima. Čak i potpuno paralizirani ljudi već danas mogu hodati. Upečatljiv primjer su robotske noge fizičara Amita Goffera, koje se kontroliraju posebnim štakama i mogu automatski odrediti kada treba napraviti korak, prepoznati govorne signale "naprijed", "sjediti", "stojati".

Egzoskelet za pomoć pri hodanju

Egzoskelet HAL iz Cyberdynea

Egzoskelet Parker Hannifin

Egzoskelet NASA X1

Exoskeleton Kickstart tvrtke Cadence Biomedical

Egzoskelet HULC tvrtke Ekso Bionics

Exoskeleton ReWalk iz ARGO-a

Exoskeleton Mindwalker iz Space Applications Services

Egzoskelet mozga MAHI-EXO II

Egzoskelet Amita Goffera

Ali što učiniti kada udovi nedostaju? To se uglavnom odnosi na branitelje, kao i žrtve slučajnih okolnosti. U tom smislu, tvrtke kao što su Quantum International Corp (QUAN) i njihove egzoproteze te Agencija za napredna obrambena istraživanja (DARPA), zajedno s Odjelom za pomoć veteranima, Rehabilitacijskim centrom i Američkom službom za razvoj, ulažu velika sredstva u istraživanje i razvoj robotskih proteza (bioničkih šaka ili stopala) koje imaju umjetnu inteligenciju, sposobne osjetiti okolinu i prepoznati namjere korisnika. Ovi uređaji točno oponašaju ponašanje prirodnih udova, a također ih kontrolira vlastiti mozak (mikroelektrode ugrađene u mozak ili senzori čitaju neurosignale i prenose ih kao električne signale mikrokontroleru). Vlasnik najpopularnije bioničke ruke vrijedne 15.000 dolara je Britanac Nigel Ackland koji putuje svijetom i promiče korištenje umjetnih robotskih proteza.

Jedno od važnih znanstvenih dostignuća bili su iWalk BiOM umjetni robotski gležnjevi, koje su razvili profesor MIT-a Hugh Herr i njegova grupa za biomehatroniku u MIT Media Labu. iWalk dobiva sredstva od američkog Ministarstva veterana i Ministarstva obrane, zbog čega su mnogi veterani s invaliditetom koji su služili u Iraku i Afganistanu već dobili svoje bioničke gležnjeve.

iWalk BiOM Robotski gležnjevi

Znanstvenici iz cijelog svijeta nastoje ne samo poboljšati funkcionalne karakteristike robotskih proteza, već im dati realističan izgled. Američki istraživači pod vodstvom Zhenan Bao sa Sveučilišta Stanford u Kaliforniji stvorili su nanokožu za medicinske protetske uređaje. Ovaj polimerni materijal ima visoku fleksibilnost, čvrstoću, električnu vodljivost i osjetljivost na pritisak (čitanje signala poput panela osjetljivih na dodir).

Nanoskin sa Sveučilišta Stanford

Roboti za medicinske ustanove i roboti asistenti:

Bolnica budućnosti je bolnica s minimalnim ljudskim osobljem. Svakim danom se u medicinske ustanove sve više uvode robotske medicinske sestre, robotske medicinske sestre i telepresence roboti za kontakt s liječnikom. Na primjer, Panasonicovi roboti za medicinske sestre, Toyota Human Support Robot (HSR) pomoćni roboti, irski robot za medicinske sestre RP7 InTouch Healtha, korejski robot KIRO-M5 i mnogi drugi već dugo rade u Japanu. Takvi uređaji su platforma na kotačima i mogu mjeriti broj otkucaja srca, temperaturu, kontrolirati vrijeme jela i uzimanja lijekova, pravodobno obavijestiti o problemskim situacijama i potrebnim radnjama, održavati kontakt sa živim medicinskim osobljem, skupljati razbacane ili pale stvari itd.

Robotski bolničari iz Panasonica

Toyota HSR pomoćni robot

Robot medicinska sestra RP7 iz InTouch Healtha

Robot medicinska sestra KIRO-M5

Često, u uvjetima kontinuirane medicinske skrbi, liječnici fizički ne mogu posvetiti dovoljno pažnje pacijentima, osobito ako su međusobno na velikoj udaljenosti. Programeri robotske medicinske opreme isprobali su i stvorili robote za teleprisutnost (na primjer, LifeBot 5 ili RP-VITA iz iRobota i InTouch Healtha). Automatizirani sustavi omogućuju prijenos audio i video signala putem 4G, 3G, LTE, WiMAX, Wi-Fi, satelitske ili radio komunikacije, mjerenje otkucaja srca, krvnog tlaka i tjelesne temperature pacijenta. Neki uređaji mogu raditi elektrokardiografiju i ultrazvuk, imaju elektronički stetoskop i otoskop, kreću se po bolničkim hodnicima i odjelima, izbjegavajući prepreke. Ovi medicinski pomoćnici pružaju pravovremenu skrb i obrađuju kliničke podatke u stvarnom vremenu.

Telepresence robot LifeBot 5

Telepresence robot RP-VITA

Za siguran transport uzoraka, lijekova, opreme i potrepština u bolnicama, laboratorijima i ljekarnama s velikim uspjehom koriste se kurirski roboti. Pomoćnici imaju moderan navigacijski sustav i ugrađene senzore koji olakšavaju kretanje u sobama složenog rasporeda. Istaknuti predstavnici takvih uređaja su američki RoboCouriers iz Adept Technology i Aethon iz Medicinskog centra Sveučilišta u Marylandu, japanski Hospi-R iz Panasonica i Terapio iz Adtexa.

Robot kurir RoboCouriers tvrtke Adept Technology

Robot kurir Aethon

Robot kurir Hospi-R iz Panasonica

Robot kurir Terapio iz Adtexa

Zaseban smjer u razvoju robotske medicinske opreme je stvaranje transformirajućih invalidskih kolica, automatiziranih kreveta i posebnih vozila za osobe s invaliditetom. Prisjetimo se razvoja kao što je stolica s gumenim tračnicama Unimo iz japanske tvrtke Nano-Optonics, (Chiba Institute of Technology) pod vodstvom izvanrednog profesora Shuro Nakajima (Shuro Nakajima), koja koristi noge kotača za prevladavanje stepenica ili jaraka, Tek Robotic Mobilization Uređaj robotskih invalidskih kolica tvrtke Action Trackchair. Panasonic je spreman riješiti problem prebacivanja pacijenta sa stolice na krevet, što zahtijeva veliki fizički napor medicinskog osoblja. Ovaj uređaj automatski se pretvara iz kreveta u stolicu i obrnuto kada je to potrebno. Murata Manufacturing Co udružio se s Kowom kako bi napravio inovativnu medicinu vozilo Electric Walking Assist Car, koji je autonomni bicikl sa sustavom upravljanja klatnom i žiroskopom. Ovaj razvoj je uglavnom namijenjen starijim osobama i osobama koje imaju problema s hodanjem. Zasebno bilježimo seriju japanskih robota RoboHelper iz Muscle Actuator Motor Company, koji su nezamjenjivi pomoćnici medicinskih sestara u njezi ležećih pacijenata. Uređaji mogu podići osobu iz kreveta sjedeći položaj ili pokupiti fizički otpad osobe koja leži, isključujući korištenje lonaca i pataka.

Nanoboti:

Nanoroboti ili nanoboti su roboti veličine molekule (manje od 10 nm), sposobni za kretanje, čitanje i obradu informacija, kao i za programiranje i obavljanje određenih zadataka. Ovo je potpuno novi smjer u razvoju robotike. Područja primjene takvih uređaja: rano otkrivanje raka i ciljana dostava lijekova u stanice raka, biomedicinski alati, kirurgija, farmakokinetika, praćenje dijabetičara, izrada uređaja od pojedinačnih molekula prema nacrtima putem molekularne montaže nanorobota, vojna uporaba kao sredstvo nadzora i špijunaže, a također i kao oružje, istraživanje i razvoj svemira itd.

Trenutno su poznati razvoji medicinskih mikroskopskih robota za otkrivanje i liječenje raka južnokorejskih znanstvenika, biorobota znanstvenika sa Sveučilišta Illinois koji se mogu sami kretati u viskoznim tekućinama i biološkim medijima, prototip mora lamprey je Cyberplasma nanorobot, koji će se kretati u ljudskom tijelu, otkrivajući bolesti u ranoj fazi, inženjer Ado Pun nanorobot, koji može putovati kroz krvožilni sustav, dostavljati lijekove, uzimati testove i uklanjati krvne ugruške, Spermbot magnetski nanorobot - razvoj znanstvenika Olivera Schmidta i njegovih kolega s Instituta za integrativne nanoznanosti u Dresdenu (Njemačka) za isporuku sperme i lijekova, nanobota za zamjenu proteina u tijelu od znanstvenika sa Sveučilišta u Beču (University of Vienna) zajedno s istraživačima sa Sveučilišta prirodnih resursa i znanosti o životu u Beču (University of Natural Resources and Life Sciences Vienna).

Mikroroboti kiberplazme

Ado Puna Nanoboti

Magnetski nanorobot Spermbot

Nanoboti za zamjenu proteina

Ostali specijalizirani medicinski roboti:

Postoji ogroman broj specijaliziranih robota koji obavljaju pojedinačne zadatke, bez kojih je nemoguće zamisliti učinkovito i kvalitetno liječenje. Neki od tih uređaja su robotski kvarcni aparat Xenex i robot za dezinfekciju TRU-D SmartUVC tvrtke Philips Healthcare. Bez sumnje, takvi uređaji su jednostavno nezamjenjivi pomoćnici u borbi protiv bolničkih infekcija i virusa, koji su jedan od najozbiljnijih problema u medicinskim ustanovama.

Xenex robotski kvarcni aparat

Philips Healthcare TRU-D SmartUVC robot za dezinfekciju

Uzimanje uzorka krvi je najčešći medicinski postupak. Kvaliteta postupka ovisi o kvalifikacijama i fizičkom stanju medicinskog radnika. Često pokušaj vađenja krvi prvi put završi neuspjehom. Stoga je za rješavanje ovog problema razvijen robot Veebot koji ima računalni vid, pomoću kojeg određuje mjesto vene i tamo lagano vodi iglu.

Veebot robot za prikupljanje krvi

Povraćajući robot Larry ispituje noroviruse koji uzrokuju 21 milijun bolesti, uključujući simptome mučnine, vodenastog proljeva, bolova u trbuhu, gubitka okusa, opće letargije, slabosti, bolova u mišićima, glavobolje, kašlja, subfebrilna temperatura, i, naravno, snažno povraćanje.

Robot za proučavanje procesa povraćanja Vomiting Larry

Najpopularniji robot za djecu ostaje PARO - pahuljasta dječja igračka u obliku grenlandskog tuljana. Terapeutski robot može pomicati glavu i šape, prepoznavati glas, intonaciju, dodir, mjeriti temperaturu i svjetlo u prostoriji. Konkurent mu je HugBot, ogromni robot medvjedić koji se može grliti i mjeri otkucaje srca i krvni tlak.

PARO terapijski robot

Medvjed Robot HugBot

Posebna grana medicine koja se bavi dijagnostikom, liječenjem bolesti, ozljeda i poremećaja životinja je veterina. Za osposobljavanje kvalificiranih stručnjaka u ovom području Veterinarski fakultet u razvoju robotskih kućnih ljubimaca stvara jedinstvene robote za obuku u obliku pasa i mačaka. Kako bi se približno odredilo točno ponašanje životinje, softver se zasebno razvija u Centru za napredne računalne sustave na Sveučilištu Cornell (CAC).

Roboti dreseri u obliku pasa i mačaka

Učinkovitost robota u medicini:

Očito, korištenje robota u medicini ima niz prednosti u odnosu na tradicionalno liječenje koje uključuje ljudski faktor. Primjena mehaničkih ruku u kirurgiji sprječava mnoge komplikacije i pogreške tijekom operacija, smanjuje postoperativno razdoblje oporavka, smanjuju rizik od infekcije i infekcije pacijenta i osoblja, isključuju veliki gubitak krvi, smanjuju bol, doprinose boljem kozmetičkom učinku (mali ožiljci i ožiljci). Robotski medicinski asistenti i rehabilitacijski roboti omogućuju da se pacijentu posveti velika pozornost tijekom liječenja, kontrolira proces oporavka, ograniči živo osoblje od napornog i neugodnog rada, a pacijentu omogućuje da se osjeća kao punopravna osoba. Inovativni tretmani i oprema svakodnevno nas približavaju zdravijem, sigurnijem i duljem životu.

Svake se godine globalno tržište medicinskih robota nadopunjuje novim uređajima i nedvojbeno raste. Prema istraživanju i tržištu, tržište samo rehabilitacijskih robota, bioproteza i egzoskeleta narasti će do 2020. na 1,8 milijardi dolara. Glavni procvat medicinskih robota očekuje se nakon usvajanja jedinstvene norme ISO 13482, koja će postati skup pravila za strukturne elemente, materijale i softver koji se koristi u uređajima.

Zaključak:

Bez sumnje možemo reći da su medicinski roboti budućnost medicine. Korištenje automatiziranih sustava značajno smanjuje liječničke pogreške, smanjuje nedostatak medicinskog osoblja. Nanorobotika pomaže u prevladavanju teških bolesti i sprječavanju komplikacija u ranom stadiju te u širokoj primjeni učinkovitih nanolijekova. U sljedećih 10-15 godina medicina će doseći novu razinu korištenjem robotskih usluga. Nažalost, Ukrajina je u žalosnom stanju što se tiče ove grane razvoja. Primjerice, u Rusiji u Jekaterinburgu poznati robot kirurg "Da Vinci" izveo je svoju prvu operaciju još 2007. godine. A 2012. predsjednik Dmitrij Anatoljevič Medvedev naložio je ruskom Ministarstvu zdravstva, zajedno s Ministarstvom industrije i trgovine, da razradi pitanje razvoja novih medicinskih tehnologija pomoću robotike. Ovu inicijativu podržala je Ruska akademija znanosti. Realnost je da u nedostatku stvarne podrške ukrajinskih vlasti u razvoju područja medicinske robotike, naša država svake godine zaostaje za drugim civiliziranim zemljama. Iz ovoga slijedi pokazatelj stupnja razvoja zemlje u cjelini, jer je briga za zdravlje i život građanina, spomenuta u glavnom zakonu - Ustavu Ukrajine, "najviša društvena vrijednost".

Oprema poput simulatora za rehabilitaciju i fizikalnu terapiju koristi se u terapeutske svrhe, za oporavak pacijenata od operacija i ozljeda te za sprječavanje funkcionalni poremećaji organizam.

OOO M.P.A. Medical Partners" nudi visokotehnološku opremu za rehabilitaciju i fizioterapiju poznatih svjetskih marki. Izvodimo i projektiranje specijaliziranih prostorija u bolnicama, klinikama, sanatorijima, sportskim centrima, fitness klubovima te postprodajni servis opreme za vježbanje.

Oprema za rehabilitaciju u našoj tvrtki

• Uređaji za rehabilitaciju i fizioterapiju, sportsku i estetsku medicinu. Višenamjenski simulatori temeljeni na električnim, ultrazvučnim, laserskim, magnetskim, mikro- i kratkovalnim učincima koriste se za poboljšanje mikrocirkulacije, regeneracije tkiva i trofizma. Robotski uspravni kreveti, senzorne trake za trčanje, sprave za snagu i kardio sprave imaju mnogo postavki i lako se prilagođavaju fiziološkim karakteristikama svakog pacijenta.
• Hidroterapeutska i balneološka oprema. Tuševi i kupke s mogućnošću hidromasaže, kupke na bazi blata, mineralne i termalne vode pružaju učinkovite terapeutske i spa tretmane.
• stabilometrijski sustavi. Support Response Biofeedback treneri potiču oporavak motorna aktivnost ležeći, djelomično imobilizirani i ambulantni.
• Oprema za terapiju udarnim valovima. Uređaji za generiranje akustičnih valova opremljeni su širokim spektrom aplikatora i mlaznica koje ciljano djeluju na problematična područja pacijenata s urološkim, neurološkim, ortopedskim i drugim bolestima.
• urodinamski sustavi. Potpuno kompjuterizirana oprema pruža učinkovite vježbe mišiće dna zdjelice. Spremanje podataka o sesiji pomaže u praćenju napretka oporavka svakog pacijenta.

mainstream

O.V. ČERČENKO,

istraživač Savezne državne proračunske znanstvene ustanove "Direkcija za znanstveni i tehnički napredak", Moskva, Rusija, [e-mail zaštićen]

S.A. ŠEPTUNOV,

Doktor tehničkih znanosti, direktor IKTI RAS, Moskva, Rusija, [e-mail zaštićen]

ROBOTOPOMOĆANA KIRURGIJA I EGZOSKELETONI ROBOTI ZA REHABILITACIJU OSOBA S LOKOMOTORNIM POREMEĆAJIMA: SVJETSKI TEHNOLOŠKI LIDERI I PERSPEKTIVE RUSIJE

Cherchenko O.V., Sheptunov S.A. Robotski potpomognuta kirurgija i egzoskeletni roboti za rehabilitaciju osoba s mišićno-koštanim poremećajima: svjetski tehnološki lideri i izgledi za Rusiju (FGBNU "Direkcija za znanstveni i tehnički napredak", Moskva, Rusija; IKTI RAS, Moskva, Rusija)

Anotacija. Predstavljeni su rezultati analize publikacija i patentne aktivnosti u dva najaktivnija područja industrije medicinske robotike: egzoskeletni roboti za rehabilitaciju osoba s oštećenim mišićno-koštanim funkcijama, robotski potpomognuta kirurgija. Otkriven je nesklad između strukture globalnih i nacionalnih tokova publikacija i patenata. Uočeni su nedostaci inozemnog razvoja robotski potpomognute kirurgije, koji stvara preduvjete za promicanje uvozno supstituirajućeg razvoja domaćih inženjera.

Ključne riječi Ključne riječi: robotski potpomognuta kirurgija, egzoskeleti za rehabilitaciju osoba s mišićno-koštanim poremećajima, tehnološki lideri, konkurentnost, scientometrijska analiza, analiza patenata.

© O.V. Čerčenko,

S.A. Šeptunov, 2015

Medicinske robote možemo definirati kao elektroničko-mehaničke uređaje koji djelomično ili u potpunosti obavljaju funkcije čovjeka ili njegovih pojedinih organa i sustava u rješavanju različitih medicinskih problema. Još 1998. Joseph Endelberger, američki inženjer i poduzetnik koji je stvorio prvu svjetsku privatnu tvrtku za proizvodnju programibilnih strojeva i za to dobio titulu "oca robotike", predstavivši HelpMate Trackless Robotic Courier robota pomoćnika, rekao je da bolnice - upravo je to okruženje idealno za korištenje robota.

Roboti će najvjerojatnije moći stvoriti novu dodanu vrijednost u zdravstvu tako što će:

1. smanjenje troškova rada izvođenjem određenih operacija ne od strane osobe, već pomoću robota;

2. socijalne i ekonomske koristi povećanjem neovisnosti i društvene aktivnosti osoba kojima je potrebna specijalizirana skrb;

3. povećanje kvalitete skrbi koju pružaju robotski sustavi (roboti mogu izvoditi suptilnije manipulacije i ponavljati radnje s većim stupnjem točnosti od ljudi);

4. obavljanje operacija koje osoba ne može izvesti, uključujući kirurgiju, zbog ograničenja veličine ili ne-

mainstream

2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025

Kumulativna prognoza

Stopa rasta tržišta

Riža. 1. Prognoza globalnog tržišta za robotske kirurške sustave (isključujući sustave za radiokirurgiju) (Izvor: Wintergreen Research, BCC Research, Global Data)

potreba za povećanom točnošću izvedenih operacija.

Medicinski uređaji u smislu vrijednosti zauzimaju najveći dio tržišta robota za profesionalne usluge. Ovaj segment uključuje robotske kirurške komplekse, uređaje za terapiju zračenjem i uređaje za rehabilitaciju pacijenata. Prema analitičkom pregledu RVC-a, prodaja takvih uređaja iznosila je 1,45 milijardi američkih dolara ili 41% troškova svih profesionalnih robota prodanih u 2013. godini, isključujući vojne sustave.

U različitim predviđanjima, obujam globalnog tržišta medicinskih robotskih sustava do 2018. procjenjuje se u rasponu od 13,6 do 18 milijardi USD, a do 2020. vjerojatno će dosegnuti više od 20 milijardi USD uz godišnju stopu rasta od 12-12,6% .

Očekuje se da će kirurški roboti činiti najveći dio prihoda.

Prema kombiniranoj prognozi Winter-green Research, BCC Research, Global Data, procijenjena veličina tržišta za robotske kirurške sustave (isključujući komponente i potrošni materijal,

isključujući radiokirurgiju) do 2025. iznosit će 6,6 milijardi američkih dolara (slika 1).

Zaseban sektor na ukupnom tržištu medicinske opreme bit će tržište egzoskeleta za koje se očekuje još veći rast. Prema studiji "Roboti za rehabilitaciju: burza,

strategije i prognoze diljem svijeta od 2015. do 2021." iz Wintergreen Researcha, objavljenog u Research and Markets, veličina tržišta robota i mehanizama za medicinsku rehabilitaciju u 2014. godini iznosila je 203,3 milijuna dolara, a predviđa se da će do 2021. dosegnuti dobit od 1 dolara, 1 milijardu dolara.

Svrha ovog istraživanja bila je utvrditi, na temelju podataka višekriterijskih scientometrijskih i patentnih analiza, glavne trendove u znanstveno-tehnološkom razvoju medicinske robotike u svijetu, kao i procijeniti konkurentnost znanstvenih i tehnoloških rezervi. i položaj Rusije na ovom tehnološkom tržištu na primjeru dva područja industrije koja se najaktivnije razvijaju:

Egzoskeletni roboti za rehabilitaciju osoba s oštećenim mišićno-koštanim funkcijama;

Robotski potpomognuta kirurgija.

mainstream

N CO O "O CNCOtJ-LO"ONCOOsO-- schso-^yu OO-OOOOOOOOOOOOOO-- I- I- I- I- I- OsOvOsOOOOOOOOOOOOOOOO |- |- |- CNCNCNCNCNCNCNCNCNCNCNCNCNCNCN

Riža. 2. Dinamika publicističke aktivnosti u smjeru "tehnologije za izradu robota-egzoskeleta za rehabilitaciju osoba s oštećenim mišićno-koštanim funkcijama"

(prema Web of Science Core Collection od 25. ožujka 2015.)

Analiza trenutne razine i trendova razvoja istraživačke aktivnosti u odabranim područjima u svijetu i Rusiji provedena je korištenjem jednog od najmjerodavnijih izvora analitičkih informacija o ključnim znanstvenim istraživanjima u svijetu - međunarodnog citatnog indeksa Web of Science Core. Kolekcija.

Za određivanje potencijala industrijalizacije proučavanih područja i konkurentnosti ruskih tehnoloških zaostatka, u ovoj studiji korištena je autorova metodologija višekriterijske analize patenata radne skupine koju je vodio N.G. Kurakova, koji uključuje ocjenu dinamike patentne aktivnosti u svijetu po smjerovima, ocjenu distribucije patentnih dokumenata po statusu, ocjenu udjela prijava izuma u usporedbi s udjelom priznatih patenata i dr. indikatori. Analiza patenata provedena je pomoću baza podataka patenata Orbit i Thomson Innovation.

Znanstvenometrijske i patentne analize rađene su za razdoblje od 1995. do 2015. godine.

Tehnologije za izradu robota-egzoskeleta za rehabilitaciju osoba s oštećenim funkcijama mišićno-koštanog sustava

Egzoskelet je vanjski okvir koji osobi olakšava obavljanje mišićno-koštanih funkcija. U medicini se tako nazivaju uređaji kojima bi osobe s invaliditetom mogle omogućiti kretanje kroz potporu, kao i za redoviti trening s ciljem vraćanja izgubljene pokretljivosti.

Prema međunarodnom indeksu Web of Science Core Collection, obujam publikacija iz ovog znanstvenog područja eksponencijalno raste (Sl. 2).

Vodeće zemlje po broju artikala u svijetu su SAD, Kina, Italija. Rusija čini samo 0,1% globalnog protoka publikacija.

U svijetu se bilježi eksponencijalni rast patentne aktivnosti u području istraživanja. To dokazuje naša analiza provedena korištenjem dviju baza podataka o patentima: Orbit (Slika 3) i Thomson Innovation (Slika 4).

Pozornost privlači rast broja prijava izuma, čiji broj premašuje broj aktivnih patenata, što je znak velikog potencijala za razvoj jednog tehnološkog smjera (slika 5).

Pokretači smjera su SAD, Kina i Republika Koreja - između ovih zemalja najvjerojatnije će se odvijati borba za buduće tržišne niše stvorene uređajima takve funkcionalne namjene. Podaci iz baze podataka Orbit (Sl. 6) i Thomson Innovation (Sl. 7) vizualiziraju tehnološko vodstvo ove tri zemlje u projekciji analize patenata.

Rusija je na 11. mjestu po broju patenata koje su primili stanovnici zemlje, ali udio nacionalnih patenata je samo 1% globalnog u ovom području (slika 6).

Analiza distribucije patenata tijekom godina omogućila je fiksiranje promjene svjetskog tehnološkog lidera. Kako proizlazi iz podataka,

EKONOMIJA ZNANOSTI 5015, Vol. 1, No

mainstream

Godine izdavanja

"OG ^ OOO" O "- C4CJ ^ fl" ONffl> 0 - CN C "E Yu

O"O"O"O^OOOOOOOOOO--

O"O"OvOOOOOOOOOOOOOOOO

-->---CNCN(N

Riža. 3. Dinamika patentne aktivnosti u smjeru "tehnologije za izradu robota-egzoskeleta za rehabilitaciju osoba s oštećenim mišićno-koštanim funkcijama" (prema podacima Orbita od 25. ožujka 2015.)

Riža. 4. Dinamika patentne aktivnosti u smjeru "tehnologije za izradu robota-egzoskeleta za rehabilitaciju osoba s oštećenim mišićno-koštanim funkcijama" (prema Thomson Innovation od 13. travnja 2015.)

Riža. Slika 5. Distribucija patentnih dokumenata po pravnom statusu u smjeru "tehnologije za stvaranje robota-egzoskeleta za rehabilitaciju osoba s oštećenim mišićno-koštanim funkcijama" (prema podacima Orbita od 25. ožujka 2015.)

EKONOMIJA ZNANOSTI 201 5, Vol. 1, No

mainstream

Prioritetne zemlje

Riža. Slika 6. Raspodjela patenata u smjeru "tehnologije za stvaranje robota-egzoskeleta za rehabilitaciju osoba s oštećenim mišićno-koštanim funkcijama" po prioritetnim zemljama (prema podacima Orbita od 25. ožujka 2015.)

Riža. 7. Raspodjela patenata u smjeru "tehnologije za stvaranje robota-egzoskeleta za rehabilitaciju osoba s oštećenim mišićno-koštanim funkcijama" po zemljama prioriteta (prema Thomson Innovation od 13. travnja 2015.)

predstavljen na sl. 8, od 1996. programeri iz mnogih zemalja sudjelovali su u razvoju tehnologija za stvaranje robota-egzoskeleta, dajući odgovarajući doprinos njegovoj industrijalizaciji. Međutim, prema Thomson Innovation, Kina je 2012. godine bila prva u ukupnom broju patenata koje su primili stanovnici te zemlje. Aktivnosti patentiranja korejske tehnologije također brzo rastu od 2005. (slika 8).

Podaci analize patenata dobiveni pomoću baze podataka Orbit omogućuju nam da uočimo isti obrazac u promjeni tehnološkog lidera: do 2006. nekoliko industrijskih

razvijenih zemalja, posebice istraživačka i inventivna djelatnost Sjedinjenih Država. Međutim, od 2006. Kina je počela povećavati aktivnost patentiranja nacionalnih tehničkih rješenja i do 2012. postaje očiti svjetski tehnološki lider. Republika Koreja je također pokazala porast patentne aktivnosti od 2007. Nažalost, znanstveni i tehnološki zaostatak Rusija je tijekom 2007.-2013 nije prikazano i nije zaštićeno značajnim brojem patenata (slika 9).

Od patenata Ruske Federacije o tehnologijama za stvaranje robota-egzoskeleta, 65% je izdano stanovnicima zemlje, više od trećine patenata Ruske Federacije primili su nerezidenti (slika 10).

EKONOMIJA ZNANOSTI 5015, Vol. 1, No

mainstream

Riža. Slika 8. Dinamika patentne aktivnosti u smjeru "tehnologije za stvaranje robota-egzoskeleta za rehabilitaciju osoba s oštećenim mišićno-koštanim funkcijama" u različitim zemljama prema prioritetu (prema Thomson Innovation od 13.04.2015.)

Riža. Slika 9. Dinamika patentne aktivnosti u smjeru "tehnologija za stvaranje robota-egzoskeleta za rehabilitaciju osoba s oštećenim mišićno-koštanim funkcijama" u različitim zemljama po prioritetu (prema podacima Orbita od 25. ožujka 2015.)

Riža. Slika 10. Dinamika patentne aktivnosti stanovnika Ruske Federacije u smjeru "tehnologije za stvaranje robota-egzoskeleta za rehabilitaciju osoba s oštećenim mišićno-koštanim funkcijama" (prema podacima Orbita od 25. ožujka 2015.)

EKONOMIJA ZNANOSTI 201 5, Vol. 1, No

mainstream

stol 1

Top 10 nositelja patenata u svijetu u smjeru "tehnologije za stvaranje robota-egzoskeleta za rehabilitaciju osoba s oštećenim mišićno-koštanim funkcijama"

Nositelji patenata Broj patenata

SVEUČILIŠTE ZHEJIANG 40

ŠANGAJ SVEUČILIŠTE JIAO TONG 25

SVEUČILIŠTE ELEKTRONIČKE ZNANOSTI I TEHNOLOGIJE KINE 18

TEHNOLOŠKI INSTITUT HARBIN 17

KALIFORNIJSKO SVEUČILIŠTE 14

ZAKLADA ZA SURADNJU INDUSTRIJE I SVEUČILIŠTA SOGANG 12

SVEUČILIŠTE SOUTHWEST JIAOTONG 11

TEHNOLOŠKO SVEUČILIŠTE U PEKINU 10

SVEUČILIŠTE U ŠANGAJU ZA ZNANOST I TEHNOLOGIJU 9

Izvor: prema bazi podataka Orbit od 25. ožujka 2015

U tablici. 1 prikazuje 10 najvećih nositelja patenata u svijetu s najvećim portfeljem patenata u tom području.

Većina patenata s ruskim prioritetom pripada Moskovskom državnom sveučilištu nazvanom po M.V. Lomonosov (45%).

Tehnologije robotski potpomognute kirurgije

Robotski asistirana kirurgija najnovije je dostignuće laparoskopske tehnologije i minimalno invazivne kirurgije koja podrazumijeva najmanju kiruršku traumu i smanjenje boli kod pacijenta.

Postoje brojne prednosti robotski potpomognute kirurgije koje sugeriraju da bi široka primjena tehnologije podigla kirurgiju općenito na novu razinu:

Temeljna promjena u radu kirurga uz pružanje širokog spektra mogućnosti;

Poboljšana 3D vizualizacija anatomskih struktura, posebno neurovaskularnih snopova;

Osigurati da mladi stručnjaci izvode visokokvalitetne operacije nakon završenog specijaliziranog tečaja;

Izvođenje visokokvalitetnih operacija u onim anatomskim područjima gdje je prethodno bilo nemoguće provesti minimalno invazivnu intervenciju;

Odsutnost tremora, pažljivo i "nježno" izrezivanje tkiva;

Minimalna trakcija i pomicanje susjednih organa.

Objavljivačka aktivnost u smjeru "robotski potpomognute kirurgije", prema Web of Science Core Collection, u stalnom je porastu tijekom proteklih dvadeset godina (slika 11).

Lideri publikacija su SAD, Njemačka i Japan, udio ruskih publikacija je 0,1% globalnog toka (41. mjesto u svijetu).

Eksponencijalno raste i aktivnost patentiranja tehnoloških rješenja u istraživanom području prema bazi podataka Orbit (Slika 12) i bazi podataka Thomson Innovation (Slika 13).

Broj godišnje izdanih patenata, počevši od 2009. godine, procjenjuje se na dvjestotinjak

EKONOMIJA ZNANOSTI 5015, Vol. 1, No

mainstream

400 -350 -300 -250 -200 -

"ONCOO^O"-CNn"fin"ONCOO"O^Wn^iO

O"OO-OOOOOOOOOOOO--

O"O"OCNOOOOOOOOOOOOOOOOO

CNCNCNCNCNCNCNCNCNCNCNCNCNCNCNCN

Riža. 11. Dinamika publicističke aktivnosti u smjeru "tehnologije robotski potpomognute kirurgije"

(prema Web of Science Core Collection od 24. ožujka 2015.)

a broj prijava patenata eksponencijalno raste (Slika 14).

Među tehnološke lidere u tom smjeru treba ubrojiti Sjedinjene Američke Države, Republiku Koreju i Kinu – o tome svjedoče podaci iz baze podataka Orbit (slika 15) i podaci analize patenata provedene pomoću baze podataka Thomson Innovation ( Slika 16). SAD je naveden kao prioritetna zemlja u polovici patentnih dokumenata izdanih u ovom području. Udio patenata koje su stekli ruski rezidenti iznosi samo 1,91% ukupnog broja patentnih dokumenata u svijetu. S ovim pokazateljem Ruska Federacija zauzima 8. mjesto, ali zaostaje za Kinom, koja zauzima treće mjesto u ocjeni portfelja patenata, 6,7 puta po ovom pokazatelju (slika 15).

Riža. Slika 12. Dinamika patentne aktivnosti u području “tehnologija robotski potpomognute kirurgije” (prema podacima Orbita od 24. ožujka 2015.)

Riža. 13. Dinamika patentne aktivnosti u smjeru "tehnologije robotski potpomognute kirurgije" (prema Thomson Innovation od 13. travnja 2015.)

EKONOMIJA ZNANOSTI 201 5, Vol. 1, No

mainstream

■ Neaktivno ■ Aplikacije ■ Aktivno

US WO KR CN DE EP JP RU GB FR CA IT ES AU UA Prioritetne zemlje

sl.14. Distribucija patentnih dokumenata po pravnom statusu u području “tehnologija robotski potpomognute kirurgije” (prema podacima Orbita od 24. ožujka 2015.)

Riža. Slika 15. Raspodjela patenata u području “tehnologija robotski potpomognute kirurgije” po zemljama prioriteta (prema podacima Orbita od 24. ožujka 2015.)

Riža. Slika 16. Raspodjela patenata u području “tehnologija robotski potpomognute kirurgije” po zemljama prioriteta (prema Thomson Innovation od 13. travnja 2015.)

EKONOMIJA ZNANOSTI 5015, Vol. 1, No

mainstream

Riža. 17. Dinamika patentne aktivnosti u smjeru "tehnologije robotski potpomognute kirurgije" u različitim zemljama prema prioritetu (prema Thomson Innovation od 13.04.2015.)

Riža. Slika 18. Dinamika patentne aktivnosti u području “tehnologija robotski potpomognute kirurgije” u različitim zemljama prema prioritetu (prema podacima Orbita od 24.3.2015.)

RU WO US EP CA IT ES KR DE FR

Prioritetne zemlje

Riža. Slika 19. Dinamika patentne aktivnosti stanovnika Ruske Federacije u području "tehnologija robotski potpomognute kirurgije" (prema podacima Orbita od 24. ožujka 2015.)

EKONOMIJA ZNANOSTI 201 5, Vol. 1, No

mainstream

tablica 2

10 najvećih svjetskih patenata u području "tehnologija robotski potpomognute kirurgije"

Količina

patenti

INTUITIVNA KIRURŠKA 246

ETHICON ENDO KIRURGIJA 45

SAMSUNG ELECTRONICS 39

HANSEN MEDICAL 39

SVEUČILIŠTE JOHNS HOPKINS 30

DEUTSCH ZENTR LUFT & RAUMFAHRT 25

SVEUČILIŠTE TIANJIN 24

OPERACIJE INTUITIVNE KIRURŠKE 23

Izvor: (prema Orbitu od 24. veljače 2015.)

Prema bazi podataka Thomson Innovation, Sjedinjene Države zadržale su svoje vodstvo kao prioritetna zemlja od 1995. do danas. U Republici Koreji prve patente dobili su stanovnici 2006. godine, stanovnici Kine - 2003. godine, no danas su obje zemlje aktivno uključene u borbu za tržišta uređaja za robotski potpomognutu kirurgiju (slika 17).

Baza podataka Orbit vizualizira isti trend. Američki istraživači pokazuju konstantno visoku patentnu aktivnost u ovom području tijekom cijelog dvadesetogodišnjeg razdoblja promatranja, a od 2006. Kina i Republika Koreja su ušle u borbu za vodstvo. Rusija je, nažalost, zemlja prioriteta za pojedinačne patente u razdoblju od 2002. do 2013. godine. (Slika 18).

Ukupno su izdana 64 patenta Ruske Federacije za rješenja u području robotski potpomognutih kirurških tehnologija, od kojih 40 pripada ruskim prijaviteljima. Distribucija ruskih patenata prema prioritetnim zemljama (slika 19) pokazuje da nerezidenti čine 37,5% patenata izdanih u Ruskoj Federaciji, od kojih je većina izdana američkim tvrtkama.

U tablici. 2 predstavlja 10 najvećih nositelja patenata u svijetu u području robotski potpomognute kirurgije. Apsolutni lider među njima je tvrtka Intuitive Surgical (SAD), koja je postala programer sustava

Da Vinci. Patentni portfelj tvrtke uvelike je zakomplicirao razvoj tržišta robotski potpomognute kirurgije, jer je zatvorio temeljna dizajnerska rješenja i elemente kirurškog robota. No, kao što se vidi iz primjera Kine i Republike Koreje, nova tehnološka rješenja još uvijek se mogu pronaći u uvjetima aktivnog razvoja tehnologije s očitim monopolistom.

Ethicon Endo Surgery, koji zauzima treće mjesto na ljestvici, dobio je 4 patenta Ruske Federacije.

Ruske nositelje patenata u području "tehnologija robotski potpomognute kirurgije" predstavljaju tvrtke i sveučilišta koja imaju po 1-2 patenta.

Zaključak

Predstavljeni podaci ne dopuštaju nam da znanstvene i tehnološke rezerve Ruske Federacije u području egzoskeletnih robota za rehabilitaciju osoba s oštećenim mišićno-koštanim funkcijama i operaciju potpomognutu robotima okarakteriziramo kao konkurentne. Nažalost, nije bilo moguće pronaći patente domaćih tehnoloških tvrtki, što ukazuje na spremnost potonjih da ponude serijske proizvode ne samo svjetskom, već i domaćem tržištu.

EKONOMIJA ZNANOSTI 5015, Vol. 1, No

mainstream

U međuvremenu, stope rasta globalnih tržišta kirurških robota i egzoskeletnih robota za rehabilitaciju osoba s mišićno-koštanim poremećajima omogućuju nam da ih okarakteriziramo kao nova i dinamično rastuća. Stoga ruski programeri imaju sve šanse zauzeti tržišne niše. Potreba za novim ruskim razvojem robotske kirurgije također je posljedica brojnih nedostataka Da Vinci sustava koji se koristi u svijetu:

Nedostatak taktilnih senzacija kod kirurga;

Velika težina i veličina sustava;

Dugo razdoblje pripreme za operaciju;

Nedostatak sustava praćenja do cilja (mjesto patologije);

Mali kut gledanja (nedostatak perifernog vida) za operatera kirurške konzole;

Korištenje jednog mehanizma za izvođenje različitih pokreta;

Produljeno postavljanje troakara u usporedbi sa standardnim laparoskopskim operacijama;

Nedostatak kontakta s pacijentom;

Nedostatak 3D vizije za liječnika koji pomaže neposredno uz pacijenta.

Uz navedene smjerove tehnološkog razvoja ovih sustava, posebno treba istaknuti troškovne karakteristike sustava Da Vinci i pojedinih instrumenata i pribora (prosječna cijena jednog kompleksa je 3 milijuna eura). Školovanje osoblja za rad sa sustavom moguće je samo u inozemstvu. Veliki problem je tehnička podrška i održavanje sustava u Rusiji.

Svi uočeni nedostaci stvaraju izvrsne preduvjete za promicanje uvozno supstituirajućih razvojnih dostignuća domaćih inženjera, što znači da je uvrštavanje tehnologija za izradu robota-egzoskeleta za rehabilitaciju osoba s oštećenim mišićno-koštanim funkcijama i robotski potpomognutu kirurgiju među prioritete znanstveni i tehnološki razvoj Rusije potpuno je opravdan.

KNJIŽEVNOST

1. Kraevsky S.V., Rogatkin D.A. Medicinska robotika: prvi koraci medicinskih robota//Tehnologije živih sustava. 2010. - V. 7.

- br. 4. - S. 3-14.

2. Stručno-analitičko izvješće "Potencijal ruskih inovacija na tržištu sustava automatizacije i robotike". 2014. Izvješće je pripremila Larza LLC po nalogu RVC OJSC.

Http://www.rusventure.ru/ru/programm/analy-tics/docs/Otchet_robot-FINAL%>20291014.pdf.

3. Transparentnost istraživanja tržišta. Tržište medicinskih robotskih sustava (kirurški roboti, robotski sustavi neinvazivne radiokirurgije, protetika i egzoskeleti, roboti za pomoć i rehabilitaciju, nemedicinska robotika u bolnicama i robotski sustavi za hitne slučajeve) - Analiza globalne industrije, veličina, udio, rast,

Trendovi i prognoza 2012.-2018. - http://www.transparencymarketresearch.com/medical-robotic-systems.html.

4. Može li Titan Medical osvojiti tržište robotske kirurgije? 27. ožujka 2014. Alpha Deal Group LLC. - http://alphanow.thomsonreuters.com/2014/03/titan-storm-robotic-surgery-market/#

5. Tržište rehabilitacijskih robota do 2021. - http://robolovers.ru/robots/post/783338/ry-nok_reabilitatsionnyh_robotov_do_2021_goda/

6. Kurakova N.G., Zinov V.G., Tsvetkova L.A., Eremchenko O.A., Komarova A.V., Komarov V.M., Sorokina A.V., Pavlov P.N., Kotsyubinsky V.A. Model znanosti "brzog odgovora" u Ruskoj Federaciji: metodologija i organizacija. - M.: Izdavačka kuća "Delo" RANEPA, 2014. - 160 str.

1. Kraevskij S.V, Rogatkin D.A. Medicinska robototronika: prvi koraci medicinskih robota // Tehnologije živih sustava. - 2010. - Jest. 7. - Broj 4. - Str. 3-14.

2. Stručno-analitičko izvješće „Potencijal ruskih inovacija na tržištu automatizacije i

EKONOMIJA ZNANOSTI 201 5, Vol.1, No.2_______

robototronika” (2014.) Izvješće priprema LLC “Larza” u ime JSC “RVK”. http://www.rus-venture.ru/ru/programm/analytics/docs/Otchet_robot-FINAL%20291014.pdf.

mainstream

3. Transparentnost istraživanja tržišta. Tržište medicinskih robotskih sustava (kirurški roboti, robotski sustavi neinvazivne radiokirurgije, protetika i egzoskeleti, roboti za pomoć i rehabilitaciju, nemedicinska robotika u bolnicama i robotski sustavi za hitne slučajeve) - Analiza globalne industrije, veličina, udio, rast, trendovi i prognoza 2012-2018. - http://www.transparencymarketrese-arch.com/medical-robotic-systems.html.

4. Može li Titan Medical osvojiti tržište robotske kirurgije? (2014.) Alpha Deal Group LLC. http://

alphanow.thomsonreuters.com/2014/03/ti-

tan-storm-robotic-surgery-market/#.

5. Tržište rehabilitacijskih robota do 2021. godine (2015.). http://robolovers.ru/robots/post/783338/ rynok_reabilitatsionnyh_robotov_do_2021_goda/.

6. Kurakova N.G., Zinov V.G., Tsvetkova L.A., Yeremchenko O.A., Komarova A.V., Komarov V.M., Sorokina A.V., Pavlov P.N., Kotsubinskiy V.A. (2014) Model znanosti "izravne akcije" u Ruskoj Federaciji: metodologija i organizacija // Izdavačka kuća "Delo" RANEPA. - 160 str.

Cherchenko O.V., Sheptunov S.A. Kirurgija potpomognuta robotima i robotski egzoskeleti za rehabilitaciju: svjetski tehnološki lideri i perspektive Rusije (Direkcija državnih znanstvenih i tehničkih programa, Moskva, Rusija; Institut za dizajn-tehnološku informatiku Ruske akademije znanosti, Moskva, Rusija) Sažetak. Analizirana je publicistička i patentna aktivnost s obzirom na dva aktivno razvijajuća područja u području medicinske robototronike: roboti-egzoskeleti za rehabilitaciju osoba s mišićno-koštanim poremećajima i robotski asistirana kirurgija. Uočena je nepodudarnost u strukturi globalnih i nacionalnih tokova publikacija i patenata. Utvrđeni su nedostaci inozemnih inovacija robotski asistirane kirurgije, čime se stvaraju preduvjeti za promicanje uvozno supstituirajućih inovacija domaćih inženjera.

Ključne riječi: robotski asistirana kirurgija, roboti-egzoskeleti za rehabilitaciju osoba s mišićno-koštanim poremećajima, tehnološki lideri, konkurentska sposobnost, scientometrijska analiza, analiza patenata.

novi propis

PLANOVE ZA ZNANSTVENA ISTRAŽIVANJA RAS-a SADA JE ODOBRIO FANO

Uredba Vlade Ruske Federacije od 29. svibnja 2015. br. 522 „O nekim pitanjima aktivnosti Savezne agencije za znanstvene organizacije i Savezne državne proračunske ustanove „Ruska akademija znanosti“

U skladu s novim pravilima za koordinaciju aktivnosti FASO-a i RAS-a, potonji mora koordinirati s FASO-om planove za provođenje istraživanja koje su razvile znanstvene organizacije u okviru Programa temeljnih istraživanja. znanstveno istraživanje državne akademije znanosti za 2013.-2020

FASO odobrava, u dogovoru s Ruskom akademijom znanosti, programe razvoja znanstvenih organizacija, kao i državne zadatke za provođenje temeljnih i istraživačkih znanstvenih istraživanja organizacija podređenih agenciji.

U slučaju da dođe do nerješivih nesuglasica između Agencije i Ruske akademije znanosti, rad na njihovom prevladavanju prenosi se na zamjenika premijera, koji koordinira rad saveznih izvršnih tijela po pitanjima javne politike u području znanosti.

130 ____________________________________ EKONOMIKA ZNANOSTI 2015, Vol.1, No.2

Sve veću ulogu imaju mikroroboti sposobni za samostalno funkcioniranje unutar ljudskog tijela. Valja napomenuti da su medicinski robotski sustavi medicinski u svojoj biti, spajajući mehaničke i elektroničke komponente koje funkcioniraju kao dio inteligentnog robotskog sustava u jedinstvenu cjelinu. Roboti za rehabilitaciju osoba s invaliditetom. Rehabilitacijski medicinski roboti uglavnom su dizajnirani za rješavanje dva problema: vraćanje funkcija izgubljenih udova i održavanje života osoba s invaliditetom vezanih za...

Ako vam ovaj rad ne odgovara, na dnu stranice nalazi se popis sličnih radova. Također možete koristiti gumb za pretraživanje

Uvod

Posljednje desetljeće obilježeno je ubrzanim razvojem visokih medicinskih tehnologija koje oblikuju lice medicine 21. stoljeća. U mnogim razvijenim zemljama aktivno se razvijaju različiti mehatronički medicinski uređaji. Glavni pravci razvoja medicinske mehatronike razvoj sustava za rehabilitaciju osoba s invaliditetom, obavljanje servisnih operacija, kao i za kliničku primjenu. Glavni pravci razvoja medicinske mehatronike prikazani su na sl. jedan.

Slika 1. Glavni pravci razvoja medicinske mehatronike.

Sve veću ulogu imaju mikroroboti sposobni za samostalno funkcioniranje unutar ljudskog tijela. Valja napomenuti da su medicinski robotski sustavi medicinske prirode, spajajući u jedinstvenu cjelinu mehaničke i elektroničke komponente koje funkcioniraju kao dio inteligentnog robotskog sustava. U nastavku se razmatraju glavna postignuća u području medicinske mehatronike i ocrtavaju se izgledi za njezin daljnji razvoj.

Roboti za rehabilitaciju osoba s invaliditetom.

Rehabilitacijski medicinski roboti uglavnom su dizajnirani za rješavanje dva problema: vraćanje funkcija izgubljenih udova i održavanje života za osobe s invaliditetom vezane za krevet (s oštećenjima vida, mišićno-koštanim poremećajima i drugim ozbiljnim bolestima).

Povijest protetike seže više od jednog stoljeća unatrag, ali samo su tzv. ojačane proteze izravno povezane s mehatronikom. Suvremene automatizirane proteze nisu pronašle široku primjenu zbog dizajna i operativnih nesavršenosti te niske pouzdanosti u radu. Ali već se puno radi na poboljšanju njihove učinkovitosti uvođenjem novih materijala i elemenata u njihov dizajn, kao što su filmski mjerači naprezanja za kontrolu sile stiskanja prstiju protetske ruke, elektrooptički senzori postavljeni u okviru naočala za kontrolirati protetičku ruku pomoću pacijentovog oka, itd.

U Japanu je razvijena mehanička ruka čije izvršno tijelo ima šest stupnjeva slobode i sustav upravljanja protezom. U Oxfordu (Velika Britanija) kreiran je sustav upravljanja manipulatorima namijenjenim protetici čija je značajka mogućnost izvršavanja zadataka koji nisu unaprijed programirani. Omogućuju obradu senzornih informacija, uključujući sustav za prepoznavanje govora. Jedan od problema je formiranje kontrolnih signala od strane pacijenta bez pomoći udova. Poznati uređaji za pomoć pacijentima s dva ili četiri amputirana ili paralizirana uda, pokretani električnim signalom koji proizlazi iz kontrakcije mišića glave ili trupa. Razvijen je dizajn mehaničke ruke s telesustavom kojim upravljaju senzori na glavi pacijenta koji reagiraju na pomicanje glave ili obrva i šalju signale mikroprocesoru koji upravlja izvršno tijelo manipulator.

Za rješavanje problema održavanja života nepokretnih bolesnika, razne opcije robotski sustavi. Kvalitativno novo konstruktivno rješenje je antropomorfni manipulator za ruke montiran na invalidska kolica i kontrolirano računalo. Ovaj sustav omogućuje pacijentu s minimalnom razinom obuke da upravlja rukom manipulatora kako bi zadovoljio fiziološke potrebe, koristio telefon itd.

Poznati su medicinski robotski kompleksi čiji se rad odvija preko središnjeg kontrolnog mjesta ili uz pomoć različitih komandnih uređaja, a zadatak za koji pacijent generira glasovnim naredbama. Sustav uključuje antropomorfnu ruku - manipulator, upravljačku opremu, komandni uređaj, televizijski monitor i automatizirana transportna kolica. Na zahtjev bolesnika uključuje se TV, radio, rasvjetni uređaji, mijenja se položaj bolesnika na krevetu, aktivira se manipulator.

Važan problem vezan uz rehabilitaciju osoba s invaliditetom je otvaranje radnih mjesta za njih. U Velikoj Britaniji je razvijena radna stanica za osobe s invaliditetom s poremećajima mišićno-koštanog sustava. Robot je manipulacijski sustav koji upravlja govornim naredbama operatera; u stanju je na zahtjev pacijenta odabrati glazbene diskove, knjige, preokrenuti listove knjige koja se čita, prebacivati ​​periferne uređaje računala i birati telefonske brojeve.

U SAD-u je razvijena radna stanica s antropomorfnom rukom-manipulatorom za osobe s invaliditetom koje pate od težeg oblika mišićno-koštanog poremećaja. Pacijent s minimalnom razinom obuke može upravljati robotom namijenjenim za jelo, piće, njegu kose, pranje zubi, čitanje, korištenje telefona, ali i za rad na osobnom računalu. Kontroler, smješten ispod pacijentove brade, može se postaviti na invalidska kolica ili na stol radne stanice za upravljanje radnom stanicom. To posebno omogućuje korištenje velikog broja radnih stanica za istovremeno hranjenje grupe pacijenata. Takve aktivnosti pružaju pacijentima priliku za međusobnu komunikaciju i doprinose njihovoj svijesti o sebi kao punopravnom članu društva.

Uslužni roboti.

Medicinski roboti uslužne namjene namijenjeni su rješavanju transportnih zadataka premještanja pacijenata, raznih predmeta vezanih uz njihovu njegu i liječenje, kao i obavljanju potrebnih radnji za njegu ležećih bolesnika.

Uvođenjem robota ove skupine u zdravstveni sustav medicinsko će se osoblje osloboditi rutinskih pomoćnih poslova i dati im priliku da obavljaju svoj profesionalni posao.

Razvijen je robot koji obavlja funkcije povezane s primjenom velikih napora transporta, posteljine pacijenata itd. Robot je elektrohidraulički sustav s autonomnim izvorom energije. Mogućnost upravljanja robotom omogućena je i pacijentu i medicinskom osoblju. Opremljen je sustavom osjetljivim na dodir. Robot je u stanju poslužiti pacijenta čija težina ne prelazi 80 kg.

U Velikoj Britaniji razvija se robotski uređaj koji može izvoditi operacije prevrtanja ležećih teških bolesnika kako bi im se uklonile dekubitusi. Time je moguće eliminirati prisilne gubitke i osloboditi medicinske sestre od ovog iscrpljujućeg rada. Takvi uređaji omogućuju, posebno, jednom zdravstvenom radniku da opere ozbiljno bolesne pacijente u kadi bez pribjegavanja pomoći drugih zaposlenika.

Japan je razvio uzorak mobilnog robota vodiča Meldog za slijepe, koja su mala transportna kolica na sva četiri kotača, čiji je upravljački sustav opremljen vizualnim sustavom i računalom. Trasa kretanja unutar zadanog naselja bilježi se u memoriju računala. Neki od senzora robota identificiraju raskrižja ulica prema položaju zidova kuća i odabranim referentnim točkama, dok drugi detektiraju prepreke na cesti. Na temelju signala senzora, ugrađeno računalo robota razvija strategiju za prevladavanje prepreka. Robot vodič upravlja kretanjem slijepog pacijenta uz pomoć komunikacijskih elemenata koji se nalaze na mekanom pojasu uz tijelo osobe s invaliditetom. Električni impulsi koje generira ovaj pojas su naredbe pacijentu da zaustavi robota ili ga okrene lijevo ili desno. Robot kontrolira brzinu svog kretanja i zaustavlja se 1..2 m ispred vođenog slijepog pacijenta. U budućnosti, pojava takvih mobilnih robota s poboljšanim sustavom upravljanja koji se temelji na načelima probabilističke logike.

Uvođenje transportnih mobilnih robota u infrastrukturu zdravstvenih ustanova u Rusiji uvelike će olakšati rješavanje problema nedostatka mlađeg medicinskog osoblja.

Glavni tipovi transportnih poslova koji bi se trebali povjeriti medicinskim mobilnim robotima su: centralizirana dostava medicinski materijali i oprema, tacne i tacne sa hranom za pacijente, laboratorijske pretrage, gotovih lijekova, pošte za pacijente, kao i zbrinjavanje i odvoz materijala i otpada iz uredskih prostorija.

U SAD-u je razvijen transportni mobilni robot za bolnice. U bolnici Danbury, ovaj autonomno upravljani robot dostavlja pladnjeve s hranom. Bolnica ima 450 kreveta za bolesnike. Svaki dan robot dostavi oko 90 paleta ili pladnjeva s hranom za novopristigle pacijente.

medicinski robot Suprug opremljen vizualnim sustavom koji se sastoji od nekoliko TV kamera u boji, akustičnih lokatora i beskontaktnih NK senzora za otkrivanje prepreka na cesti, mjerenje udaljenosti do njih i crtanje sigurne rute. Na prednjoj stjenci robota nalazi se i električni prekidač za zaustavljanje u nuždi (dupliciran na stražnjoj stjenci), svjetlo upozorenja i pokazivači smjera.

Na stražnjoj stijenci robota prikazani su uređaji za čitanje karte područja: tipkovnica, prekidač za vrstu rada, ormarić za pladnjeve s hranom i niša za baterije.

Strategija svladavanja prepreka rješava se uz pomoć putnog računala na temelju sastavljene karte područja. Podaci dobiveni od senzora primarnih informacija logički se obrađuju i prikazuju na karti područja. Senzori skeniraju područje ispred pokretnog robota, tako da se u slučaju prepreke robot zaustavlja prema signalima senzora. Unutar nekoliko minuta računalo obrađuje podatke i potvrđuje postojanje prepreke. Ako se prepreka pomiče, robot čeka dok ne nestane. Ako objekt miruje, tada robot počinje manevrirati kako bi zaobišao prepreku sa strane. Svi procesi manevriranja bilježe se u memoriji stroja. U slučaju kvara, svi snimljeni parametri manevriranja uspoređuju se sa stvarnim položajem robota te se prilagođava program i sustav upravljanja. Vrijeme koje je potrebno mobilnom robotu da nauči kako se samostalno kretati ovisi o složenosti rute, veličini hodnika i vrata u bolnici.

Izvan Robot Helpmate u Sjedinjenim Američkim Državama razvio bolnički robotski sustav Robotek pojednostavljeni dizajn i niža cijena.

U Kanadi je u tijeku istraživanje za stvaranje medicinskog mobilnog autonomnog upravljačkog robota s visokim taktičkim i tehničkim karakteristikama. Kako bi se osigurala visoka funkcionalna pouzdanost, sustav upravljanja robotom opremljen je rezervnim sustavom upravljanja, kao i sustavom samodijagnostike koji može automatski detektirati kvarove u sustavu upravljanja i njihove uzroke.

U Japanu se razvija medicinski mobilni robotski sustav za prijevoz ležećih pacijenata unutar bolnice, a to su transportna kolica na daljinsko upravljanje. Robot je opremljen uređajem za prijenos pacijenta iz bolničkog kreveta u transportno vozilo, koji se sastoji od daske s mekim trakama za pričvršćivanje na vrhu i dnu. Ovaj mobilni uređaj može se kretati između pacijenta i njegovog krevetskog madraca i omogućuje samom pacijentu da se kreće na dasci koja je obješena na robotu na dva mjesta, omogućujući mu da poprimi konfiguraciju stolice.

Prema riječima stručnjaka Japansko udruženje industrijskih robota (JIRA) ), japansko tržište bolničkih mobilnih robota poraslo je s 1000 u 1995. na 3200 u 2000. godini.

Po posljednjih godina povećan interes za mobilne bolničke robote u nizu europskih zemalja. U Francuskoj i Italiji niz vodećih robotičkih i elektroničkih tvrtki uključeno je u razvoj robotskih sustava za transport proizvoda, kako u bolnici tako iu uredu. U tijeku je rad na stvaranju robota za evakuaciju ranjenika iz područja prirodnih katastrofa i katastrofa uzrokovanih ljudskim djelovanjem.

klinički roboti.

Klinički roboti dizajnirani su za rješavanje tri glavna zadatka: dijagnostiku bolesti, terapijsko i kirurško liječenje.

Brojni postojeći dijagnostički sustavi sa slikom proučavanog područja na ekranu (primjerice, računalno upravljani tomografski uređaj) već koriste elemente mehatronike i robotike. Pretpostavlja se da će masovna pojava medicinskih uređaja raznih namjena, upravljanih računalima, imati snažan utjecaj na medicinsku praksu.

Japan je patentirao mikromanipulator dizajniran za medicinska i biološka istraživanja staničnoj razini, koji omogućuje mjerenje električnog otpora stanice, pravljenje mikroinjekcija lijekova i enzima u stanicu, promjenu dizajna stanice i ekstrakciju njezinog sadržaja.

Drugo područje primjene robota je radioterapija, gdje se koriste za smanjenje razine opasnosti od zračenja za medicinsko osoblje. Korištenje robota smatra se najprikladnijim pri zamjeni nekoliko skupih stacionarnih radioaktivnih izvora u instalacijama s više zraka. U eksperimentalnoj je fazi razvoj manipulatora za radioterapijske odjele. U istoj fazi, radi se na stvaranju robota masažera.

Postoji niz složenih kirurških operacija čija je provedba ograničena nedostatkom iskusnih kirurga, budući da takve operacije zahtijevaju visoku preciznost. Na primjer, u mikrokirurgiji oka postoji takva operacija kao što su radijalni rezovi rožnice ( radijalna keratotomija ), koji se može koristiti za korekciju žarišne duljine oka prilikom korekcije kratkovidnosti. Idealna dubina reza školjke oka ne smije prelaziti 20 mikrona. Iskusni kirurg tijekom ove operacije može izvesti rezove do dubine od 100 mikrona. U Kanadi se razvija medicinski robotski kompleks koji može napraviti visoko precizne rezove na rožnici i pružiti željenu zakrivljenost oka. Mikroneurokirurgija je još jedan primjer izvođenja visokopreciznih kirurških operacija. U Velikoj Britaniji već je razvijen medicinski robot za mikrokirurgiju mozga.

Medicinski robot s manipulatorom Puma stvoren u SAD-u pokazao je mogućnost izvlačenja dijela moždanog tkiva za biopsiju. Uz pomoć posebnog uređaja za skeniranje sa sustavom trodimenzionalnog prikaza informacija utvrđeno je mjesto i brzina umetanja dvomilimetarskog svrdla za uzimanje uzoraka moždanog tkiva.

U Francuskoj se razvija medicinski robot - pomoćnik za pomoć pri kirurškim zahvatima na kralježnici, kada svaka pogreška kirurga može dovesti do potpune paralize pacijenta. U Japanu je stvoreni medicinski robot pokazao mogućnost transplantacije rožnice oka, uzete od mrtvog donatora.

Prednosti medicinskih robota uključuju njihovu sposobnost reproduciranja potrebnog slijeda složenih pokreta izvršnih instrumenata. U Velikoj Britaniji je demonstriran medicinski robot - simulator za obuku liječnika i simulaciju procesa kirurških operacija na prostati, tijekom kojih se radi niz složenih rezova u različitim smjerovima, čiji je redoslijed teško zapamtiti i izvesti.

U Sjedinjenim Američkim Državama patentiran je robotski sustav koji pomaže kirurgu u izvođenju operacija na kostima. Ovaj sustav se koristi u ortopedskim operacijama, kod kojih je najvažniji točan položaj instrumenta u odnosu na koljeni zglob. Robotski sustav sastoji se od operacijskog stola, fiksnog uređaja, robota, kontrolera i supervizora. Pacijent se postavlja tako da je bedro nepomično unutar uređaja. Pacijentovo drugo bedro pričvršćeno je remenima za operacijski stol.

Baza robota je čvrsto fiksirana na operacijskom stolu. Alat je montiran na robota čiji se manipulator može kretati sa 6 stupnjeva slobode. Manipulator sadrži senzor položaja za generiranje signala koji pokazuju položaj manipulatora u odnosu na koordinatni sustav. Robot koristi serijski manipulator PUMA 200, koji se zbog svoje relativne jednostavnosti lako prilagođava kirurškim zahvatima. Kontroler prati sve pokrete robota i prenosi ih nadzorniku. Naredbe za kretanje i kontrolu pomoćnih operacija koje generira kontroler prenose se robotu signalima za pozicioniranje koji dolaze preko spojnih kabela.

Postoji nekoliko načina za kontrolu kretanja robota. Prilikom proizvodnje robot je opremljen dodatnim uređajem s programom obuke. Uređaj za vježbanje je uređaj s poluautomatskim upravljanjem manevriranja robota. Manevriranje se sastoji od niza pokreta pojedinačnih koraka. Kontroler bilježi te korake tako da ih robot može sam ponoviti. Robot se može kontrolirati glasovnim naredbama ili drugom vrstom upravljanja. Robot se može kretati i pasivno, za što manipulator omogućuje ručnu kontrolu kretanja.

Nadzorniku, kao i kontroloru, daju se upravljačke naredbe i programi na jeziku VAL 11. U radu s nadzornikom sve naredbe kretanja idu preko kontrolera. Ispred zaslona je instaliran poseban zaslon, poznat pod zaštitnim znakom " Prozor na dodir" (TSW ), koji se koristi kao uređaj za unos naredbi tijekom rada. Sve promjene na kosti prikazuju se na ekranu monitora. U operacijskoj sali ovaj ekran je prekriven sterilnom folijom, što kirurgu omogućuje izravnu kontrolu kirurškog operativnog procesa. Operacijski programi temelje se na geometrijskim odnosima između parametara proteze, parametara koštanih rezova i osi bušenja rupa. Robot će pomaknuti alat na određene položaje u odgovarajućim ravninama. Ishodište koordinatnog sustava bit će neka fiksna točka na referentnoj površini.

Posljednjih godina, u području automatizacije kirurških procesa, postoje izvještaji o pokušajima stvaranja robotskih sustava za daljinsku kirurgiju pomoću televizijskih uređaja, kada su kirurg i pacijent odvojeni velikim udaljenostima.

Dijagnostika i kirurgija krvožilnih bolesti jedan je od najhitnijih problema. U Japanu, Italiji, Rusiji radi se na stvaranju mobilnih mikrorobota namijenjenih uništavanju aterosklerotičnih naslaga u krvnim žilama. Pretpostavlja se da će mobilni mikroroboti raditi u automatskom načinu rada, krećući se duž anatomskog kanala Krvožilni sustav.

Trenutno na MSTU. N.E. Bauman, u tijeku je rad na stvaranju robotskog sustava koji omogućuje rješavanje ovih problema. Sustav uključuje arterijski nosač mikrorobota koji se može kretati duž krvotoka i opremljen ultrazvučnim mikrosenzorom, kao i potreban radni alat. Funkcionalni dijagram ovog sustava prikazan je na sl.2. Kirurg operater, primajući informacije o stanju žile, ima mogućnost koristiti mikrorobot za provođenje postupaka medicinske i kirurške prirode.

U Kanadi se provode pilot studije robota teleoperatera za laparoskopske operacije. Nova medicinska tehnologija temelji se na korištenju minijaturne kamere i posebnih instrumenata koji se uvode kroz trbušnu stijenku. Video slika se prenosi na monitor, a pomoćnik koordinira kretanje operativne skupine u zadanom smjeru. Položaj minijaturne kamkordera u trbušne šupljine koordiniran uz pomoć manipulatora kojim upravlja kirurg.

Slika 2. Funkcionalni dijagram robotskog sustava za intravaskularnu dijagnostiku i kirurgiju

Imajte na umu da su klinički robotski sustavi ergatični; rade uz sudjelovanje operatera. Visoka razina tehnologije može značajno proširiti mogućnosti kirurške intervencije. Primjer je daljinski upravljani sustav manipulacije za operaciju srca. U potonjem slučaju, kirurg dobiva priliku za obavljanje operacija s rezolucijom koja je 2-3 puta manja nego što dopušta njegova ruka tijekom izravnog rada s instrumentom. Treba naglasiti da su takvi zahvati mogući samo uz dovoljno visoku razinu informacijske tehnologije, korištenje aktivnog sučelja i ekspertnih sustava koji omogućuju dijalog između kirurga i robotskog sustava tijekom cijele operacije, kontroliraju njegovo djelovanje i sprječavaju moguće pogreške. . Uz izravnu kontrolu kretanja minimanipulatora i mikrorobota pomoću ručnih kontrola, kirurg ima mogućnost glasovnim naredbama upravljati i radnim alatom i informacijskom podrškom. Dakle, korištenje kliničkih robotskih sustava omogućuje ne samo napuštanje tradicionalnih medicinskih tehnologija u nekim slučajevima, već i značajno olakšavanje radnih uvjeta kirurga i liječnika-dijagnostičara.

Zaključak.

Iz navedenog proizlazi da je medicinska mehatronika u fazi brzog rasta, čiji je tempo znatno brži nego u tradicionalnim područjima mehatronike. Istodobno, potrebno je spomenuti čimbenike koji ometaju korištenje mehatroničkih uređaja u medicinskoj praksi, a koji vrijede ne samo za Rusiju, već i za sve razvijene zemlje. Najvažniji među njima je psihološki čimbenik povezan s dehumanizacijom medicinske skrbi, a koji se očituje ne samo na strani pacijenata, već i na strani medicinskog osoblja. Ovaj faktor uzrokuje odbacivanje ideje korištenja mehatronike za tako osjetljivo područje kao što je ljudsko tijelo. Za njegovo prevladavanje potreban je odnos prema mehatronici, prije svega, kao sredstvu, instrumentu medicinske prakse liječnika, kirurga. Pozornost se mora posvetiti osiguravanju pouzdanosti mehatroničkih sustava i njihovoj sigurnosti za pacijenta.

Drugi ograničavajući čimbenik je nejedinstvo i nepotpuno međusobno razumijevanje stručnjaka iz područja tehnike i medicine. Ova okolnost zahtijeva obuku stručnjaka novog tipa, koji ne samo da imaju inženjersko znanje, već su i dobro upoznati s osobitostima medicinske tehnologije. Potrebno je obratiti pozornost na činjenicu da trenutno još nije u potpunosti razvijena biotehnička metodologija koja omogućava sustavni pristup projektiranju mehatroničkih medicinskih sustava.

Najteži problem koji se javlja pri projektiranju medicinskih mehatroničkih sustava je međusobno usklađivanje pojedinačnih elemenata sustava. U ovom slučaju mogu se razlikovati sljedeći uvjeti kompatibilnosti:

1. biofizička kompatibilnostkarakteristike biološkog objekta i tehnički elementi mehatroničkog sustava;
2. informacijska kompatibilnostmehatronički sustav i operater sustava;
3. ergonomska kompatibilnostmehatronički sustav u odnosu na operatera i pacijenta;
4. psihološka kompatibilnosttehničkog dijela sustava s operaterom i pacijentom.

Usklađenost s ovim uvjetima omogućit će u bliskoj budućnosti prevladavanje čimbenika koji ometaju široku upotrebu mehatroničkih sustava u medicinskoj praksi.

medicinski roboti

Rehabilitacija

servis

Klinički

Proteze

Manipulatori

Automatska radna stanica

Dijagnostika

vodič

Terapija

Kirurgija

Evakuacija ozlijeđenih

njega

Kirurg – operater

Sigurnosni sustav

Ručna kontrola

Računalo

Monitor

Komunikacijsko sučelje

Sustav implementacije

mikrorobot

ultrazvučni senzor

Mikromotor

kirurški instrument

Krvna žila

biološki objekt

Stanje pacijenta

ARMX

LLC "OLME" St. Petersburg., Ph.D. Vagin A.A.

Razvoj robotike u restaurativnoj medicini, rehabilitacija imobiliziranih bolesnika - problemi i rješenja.

Konkurencija danas nije određena posjedovanjem velikih resursa ili proizvodnog potencijala, već količinom znanja koje su akumulirale prethodne generacije, sposobnošću da se ono strukturira, upravlja njime i njime se osobno služi.
Jedan od važnih zadataka Svjetske zdravstvene organizacije (WHO) je uvođenje obećavajućih IIT-ova s ​​AI metodama i alatima za zajedničku informacijsku interakciju i korištenje u kliničkoj medicini.

Suvremeni koncept inteligentnih informacijskih sustava podrazumijeva integraciju elektroničkih kartona pacijenata (elektronički karton pacijenata) s arhivom medicinskih slika, podataka praćenja medicinskih uređaja, rezultata rada sponzoriranih laboratorija i sustava praćenja, dostupnost suvremenih sredstava informiranja. razmjena (elektronička intrahospitalna pošta, Internet, videokonferencije itd.). .d.) .

Trenutačno je aktivno formiranje i intenzivan razvoj obećavajući preventivni smjer u obliku restorativne medicine, koji se razvio na temelju načela sanologije i valeologije. Visoki morbiditet i mortalitet, stalan pad kvalitete života, negativan prirast stanovništva pridonijeli su razvoju i implementaciji samostalnog preventivnog smjera u praktičnoj medicini.

Međutim, gospodarske, socijalne, pravne i medicinske ustanove koje danas postoje uglavnom obavljaju funkcije liječenja i rehabilitacije osoba s invaliditetom, a pitanja prevencije i rehabilitacijskog liječenja bolesti nisu dovoljno obrađena. Ekonomska i socijalna situacija u našoj zemlji pridonosi pojavi osjećaja straha i napetosti u slučaju ozljede ili bolesti kod osobe, izvor je psihosocijalnih problema.

Potreba aktivne zdravstvene zaštite u infrastrukturi medicinske organizacije određena željom da se medicina dovede u novi krug razvoja. Međutim, njezino daljnje reformiranje otežano je ne samo zbog nedovoljnog financiranja ove djelatnosti, već i jasnih jedinstvenih standarda i metoda planiranja, određivanja cijena, naplate medicinskih usluga, kao i raspodjele odgovornosti između izvršne vlasti i njezinih subjekata za provedbu određene količine medicinske skrbi.

Tijekom proteklog desetljeća postignut je značajan napredak u medicinskoj robotici. Danas se uz pomoć medicinskih robota izvodi nekoliko tisuća operacija prostate uz najmanju moguću traumu za pacijente. Medicinski roboti omogućuju minimalnu invazivnost kirurških zahvata, brži oporavak pacijenata te minimalan rizik od infekcija i nuspojava. Iako je broj medicinskih postupaka koje provode roboti još uvijek relativno malen, sljedeća generacija robotike moći će kirurzima pružiti veće mogućnosti vizualizacije kirurškog polja, povratne informacije s kirurškog instrumenta te će imati veliki utjecaj na napredak u kirurgija.

Kako stanovništvo stari, broj oboljelih od kardiovaskularnih bolesti, moždanih udara i drugih bolesti i dalje raste. Nakon infarkta, moždanog udara, ozljede kralježnice vrlo je važno da se bolesnik, koliko je to moguće, redovito bavi tjelovježbom.

Nažalost, pacijent je najčešće prisiljen provoditi fizikalnu terapiju u medicinskoj ustanovi, što često nije moguće. Sljedeća generacija medicinskih robota pomoći će pacijentima da izvode barem dio potrebnih tjelesnih vježbi kod kuće.
Robotika se također počinje koristiti u zdravstvu za ranu dijagnozu autizma,
trening pamćenja kod osoba s mentalnim poteškoćama.

Razvoj robotike u drugim zemljama.

Europska komisija nedavno je pokrenula program robotike vrijedan 600 milijuna eura za jačanje proizvodnih i uslužnih djelatnosti. Koreja planira uložiti milijardu dolara u razvoj robotike u roku od 10 godina. Slični, ali manji programi postoje u Australiji, Singapuru i Kini. U Sjedinjenim Američkim Državama financiranje istraživanja i razvoja u području robotike provodi se uglavnom u obrambenoj industriji, posebice za bespilotne sustave. Ali postoje i programi razvoja robotike u području zdravstva i usluga. Unatoč činjenici da je industrija robotike rođena u SAD-u, svjetsko vodstvo u ovom području sada pripada Japanu i Europi. I nije baš jasno kako će SAD moći zadržati svoju vodeću poziciju dugo vremena bez nacionalne predanosti razvoju i implementaciji tehnologije robotike.

Postojeće strukturne jedinice provode etape sanacijskih mjera po principu: bolnica - stacionar - klinika. U prvom stadiju stacionarnog liječenja otklanjaju se i sprječavaju komplikacije akutne bolesti, stabilizira proces te provodi tjelesna i psihička adaptacija.

Stadij lječilišta (II) je srednja veza između bolnice i poliklinike, gdje se, uz relativnu stabilizaciju kliničkih i laboratorijskih parametara, provodi medicinska rehabilitacija pacijenata na temelju korištenja ljekovitih prirodnih čimbenika. Stupanj III je poliklinika, čija je glavna svrha, na suvremenoj razini izvanbolničke skrbi, identificirati kompenzacijske sposobnosti tijela, njihov razvoj u razumnim granicama, kao i provesti skup mjera usmjerenih na borbu protiv čimbenika rizika za popratne komplikacije i pogoršanje bolesti. Međutim, ovaj sustav pomoći nije uvijek izvediv u praksi.

Glavna poteškoća su značajni ekonomski i financijski troškovi hospitalizacije pacijenata, osobito s graničnim stadijem bolesti, visoki troškovi sanatorijskog liječenja i nedovoljna opremljenost poliklinika suvremenim metodama pregleda i liječenja.

Trenutno postoji nekoliko međunarodnih standarda za registraciju kliničkih podataka u MIS medicinskih ustanova:

• SNOMED International (Koledž američkih patologa, SAD);
• Unified Medical Language System (National Medical Library, USA);
• Pročitajte kliničke kodove (Centar za šifriranje i klasifikaciju nacionalnog zdravstvenog sustava, UK).

Posljednjih godina u Sjedinjenim Državama većina velikih medicinskih centara više ne radi bez informacijskih sustava (IS), koji čine više od 10% bolničke potrošnje.
U zdravstvenom sektoru SAD-a, informacijska tehnologija troši oko 20 milijardi dolara godišnje. Posebno su zanimljivi medicinski sustavi koji izravno pomažu liječniku u povećanju radne učinkovitosti i poboljšanju kvalitete skrbi za pacijente.

Studije provedene u proteklih pet godina omogućile su potpunije razumijevanje procesa koji se javljaju kod ozljede leđne moždine i njezinih posljedica, kao i principa utjecaja na negativne aspekte koji se javljaju u području ozljede. Takva pažnja prema ovoj posebnoj kategoriji pacijenata objašnjava se ozbiljnošću posljedica koje nastaju u procesu ozljede i kasnijim daljnjim razvojem traumatske bolesti leđne moždine.

Morfološka studija ozlijeđene leđne moždine (SC) pokazuje da oštećenje tkiva nije ograničeno na područje djelovanja destruktivne sile, već, zahvaćajući prvenstveno intaktna područja, dovodi do stvaranja opsežnije ozljede. Istodobno, u proces su uključene strukture mozga, kao i periferni i autonomni živčani sustav. Utvrđeno je da se osjetilni sustavi mijenjaju mnogo dublje od motoričkih sustava.

Suvremeni koncept patogeneze traumatske ozljede SM razmatra dva glavna međusobno povezana mehanizma stanične smrti: nekrozu i apoptozu.
Nekroza je povezana s izravnim primarnim oštećenjem moždanog tkiva u trenutku primjene traumatske sile (kontuzija ili kompresija moždanog parenhima, discirkulacijski vaskularni poremećaji). Nekrotično žarište kasnije evoluira u ožiljak glija-vezivnog tkiva, u blizini kojeg nastaju male šupljine u distalnom i proksimalnom dijelu leđne moždine, tvoreći posttraumatske ciste različitih veličina.

Apoptoza je mehanizam odgođenog (sekundarnog) oštećenja stanica, odnosno njihove fiziološke smrti, koja je inače neophodna za obnovu i diferencijaciju tkiva. Razvoj apoptoze kod ozljede leđne moždine povezan je s učinkom na stanični genom ekscitatornih aminokiselina (glutamat), Ca2+ iona, upalnih medijatora, ishemije itd.
U početku se u blizini nekrotičnog fokusa opaža apoptoza neurona (vrhunac smrti je 4-8 sati). Zatim se razvija apoptoza mikro- i oligodendroglije (vrhunac smrti je treći dan). Sljedeći vrhunac glijalne apoptoze opaža se nakon 7-14 dana na udaljenosti od mjesta ozljede i praćen je smrću oligodendrocita.
Sekundarne patološke promjene uključuju petehijalna krvarenja i hemoragičnu nekrozu, oksidaciju lipida slobodnih radikala, povećanu aktivnost proteaze, upalnu neurofagocitozu i ishemiju tkiva s daljnjim oslobađanjem iona Ca2+, ekscitatornih aminokiselina, kinina i serotonina. Sve se to u konačnici očituje raširenom ascendentnom i descendentnom degeneracijom i demijelinizacijom živčanih vodiča, odumiranjem dijela aksona i glije.

Poremećaji u radu niza organa i sustava koji nisu bili izravno zahvaćeni traumom stvaraju nova raznolika patološka stanja. U denerviranim tkivima, osjetljivost na biološke djelatne tvari(acetilkolin, adrenalin i dr.), povećava se ekscitabilnost receptivnih polja, snižava se prag membranskog potencijala, smanjuje se sadržaj ATP-a, glikogena i kreatin-fosfata. U paretičnim mišićima dolazi do poremećaja metabolizma lipida i ugljikohidrata, što utječe na njihova mehanička svojstva – rastezljivost i kontraktilnost, te pridonosi rigidnosti.

Poremećaj mineralnog metabolizma dovodi do stvaranja paraosalnih i periartikularnih osifikacija, osificirajućeg miozitisa, osteoporoze.
Sve to može uzrokovati nove komplikacije: dekubitus, trofični ulkus, osteomijelitis, zglobno-mišićne kontrakture, ankiloze, patološke frakture, deformacije kostiju - u mišićno-koštanom sustavu; stvaranje kamenca, refluks, upala, zatajenje bubrega - u mokraćnom sustavu. Stvaraju se odnosi koji su destruktivni. Postoji ugnjetavanje i funkcionalni gubitak niza sustava koji nisu bili izravno zahvaćeni ozljedom. Pod utjecajem kontinuiranog toka aferentnih impulsa, aktivne živčane strukture padaju u stanje parabioze i postaju imune na specifične impulse.

Paralelno se formira još jedna dinamička linija - restorativno-adaptivne funkcionalne promjene. U uvjetima duboke patologije dolazi do optimalno mogućeg restrukturiranja mehanizama za osiguranje prilagodbe okolišu. Tijelo prelazi na novu razinu homeostaze. U tim uvjetima hiperreaktivnosti i stresa nastaje traumatska bolest leđne moždine (TSCD).
Kako bi provjerio pretpostavku o postojanju načina da se spriječi stvaranje ožiljnog tkiva u području ozljede leđne moždine, prije klijanja aksona neurona kroz njega (radna hipoteza), Vagin Alexander Anatolyevich proveo je eksperimentalni rad na Wistaru štakori. Za pokuse su odabrane dobro razvijene i zdrave životinje dobrog ponašanja, spolno zrele, stare godinu dana.

Svi eksperimentalni postupci i manipulacije provedeni su u operacijskoj dvorani Zavoda za patološku fiziologiju Vojnomedicinske akademije u uvjetima koji zadovoljavaju zahtjeve SanPiN 2.1.3.1375-03. Životinje su stavljene na operacijski stol. Korištena je eterska anestezija. U kontrolnoj skupini (skupina A) bilo je 22 štakora, u glavnim skupinama (skupine B i C) - 21, odnosno 22. Svim je životinjama učinjena djelomična (pod anestezijom eterom) denervacija donjeg dijela leđne moždine u razini 3. torakalnog kralješka. Pokusna denervacija pokusnih životinja provedena je u sterilnim uvjetima uz poštivanje pravila asepse i antisepse. Za ozljedu kralježnice u štakora korištena je samo ravna igla 1,2 x 40 mm i šavni materijal za postavljanje kompresivne petlje na leđnu moždinu (supramidni konac promjera 0,1 mm je sterilan). Nakon nanošenja eksperimentalne ozljede u postoperativnom razdoblju, životinje različitih skupina držane su različito, ali su sve bile uronjene u san induciran lijekovima (Sol. Relanii 0,3 intraperitonealno, 2 puta dnevno) tijekom cijelog razdoblja promatranja.

Kontrolna skupina (A) držana je u standardnim uvjetima, dok su štakori glavnih skupina (B i C) držani u uvjetima fiksacije u posebnoj kiveti. Uređaj s kivetom služio je kao prototip „optimalne redukcijske okoline“ i sastojao se od fiksnog ležaja izrađenog od poliuretanske cijevi promjera 5 cm, duljine 10 cm, razrezane po duljini ostavljajući latice duge 5 cm, široke 1 cm za popravljajući šape životinje. Latice kivete povezane su s pokretnim polugama elektromotora (4 komada), čije šipke čine linearne pokrete koji vam omogućuju da napravite određene pokrete šapama životinje (pasivni pokreti) preko relejnog uređaja koji prima naredbe od industrijsko računalo prema zadanom programu. U opisanom ležaju životinja je bila položena na leđa. Šape su mu bile pričvršćene za latice kivete. Pasivni pokreti su se izvodili u obliku abdukcije i adukcije udova životinje. Moguće aktivne pokrete kod životinja provodili su tijekom razdoblja buđenja.

Eksperiment je proveden u dva smjera:

1. Promjene u dijelovima leđne moždine životinja nakon ozljede proučavane su u svim skupinama pod svjetlosnim i elektronskim mikroskopima.
2. Tijekom promatranja životinja kontrolne i glavne skupine zabilježeni su uvjeti oporavka boli, temperaturne osjetljivosti, kao i motoričke aktivnosti.

Kao rezultat histoloških, patofizioloških studija dobiveni su sljedeći rezultati. U histološkoj studiji dijelova leđne moždine štakora u kontrolnoj skupini A, stanična smrt kao posljedica ozljede nakon izravnog oštećenja leđne moždine javlja se kao posljedica nekroze i traje do 14 dana. U budućnosti dolazi do smrti stanica kao rezultat apoptoze, koja se promatra do 21-30 dana s stvaranjem ožiljnog tkiva. ožiljak tkiva Formira se od degeneriranih kaotično smještenih mijelinskih vlakana i aksijalnih cilindara koji ne dopuštaju klijanje aksona neurona kroz zonu ožiljaka. Područje formiranja ožiljnog tkiva uključuje jezgre stanica koje prelaze u stadij apoptoidnih tijela.

Istodobno, u glavnoj skupini B* - (B i C) otkriva se jasna histološka slika oporavka neuroglije i neuronskih stanica u uvjetima PDIC metode.
Pri obradi statističkih materijala eksperimentalnog patofiziološkog dijela istraživanja podaci u skupini A nisu pokazali oporavak osjetljivosti na bol i temperaturu, kao ni motoričke funkcije.
U skupini B* - (B i C) oporavak osjetljivosti na bol uočen je u 21,5% slučajeva, u 78,5% slučajeva nije došlo do oporavka. Obnavljanje temperaturne osjetljivosti zabilježeno je u 15,4% pokusnih životinja, u 84,6% slučajeva nije zabilježen oporavak. Kao rezultat proučavanja promjena motoričke aktivnosti, oporavak je uočen samo u glavnoj skupini B*. Uočeno je da su pokreti u udovima obnovljeni u 26,2% životinja, u 73,8% slučajeva oporavak nije nastupio. Prema podacima neparametarske analize o stanju boli, temperaturnoj osjetljivosti, motoričkoj funkciji u ispitivanih štakora, ima značajan (p<0,05) влияние на комплекс реабилитационных лечебных мероприятий с использованием метода постоянной длительной импульсной кинетикотерапии. Все данные используемые в анализе измерялись в номинальной шкале, для которой используются следующие критерии: Фи, V Крамера и коэффициент сопряженности, подтверждающие выявленные значимости различий встречаемых параметров в исследуемых группах (р<0,05).

Praktično ispitivanje eksperimentalnog sustava na pokusnim životinjama dovelo je do zaključka da tehnika rehabilitacije usmjerena na adekvatno korištenje otkrivenog fenomena stvaranja optimalnih uvjeta za obnovu funkcija oštećenog SM treba osigurati sljedeće uvjete:

• periodično stvaranje iritacije eferentnih i aferentnih putova iznad i ispod fokusa oštećenja leđne moždine;
• zatvaranje refleksnog luka i time aktivacija segmentno-refleksnog aparata leđne moždine nakon istog vremenskog razdoblja, istom snagom, u istom slijedu dugo vremena;
• raditi 24 sata dnevno tijekom cijelog razdoblja rehabilitacije.

Analiza rezultata eksperimentalnog dijela rada pokazala je da se primjenom metode kontinuirane dugotrajne pulsne kinetičke terapije u posttraumatskom razdoblju u kliničkim uvjetima kod pacijenata s posljedicama ozljeda kralježnice može potaknuti obnova izgubljenih funkcija organa i sustava.

Prilikom prijenosa eksperimentalno potvrđenog modela optimalnog fiziološkog okruženja na platformu kliničkog ispitivanja, pošli smo od činjenice da će temelj razvijene nove metode rehabilitacijskog liječenja takvih bolesnika morati riješiti glavne zadatke rehabilitacije:

• stvaranje najpovoljnijih uvjeta za tijek regenerativnih procesa u leđnoj moždini;
• prevencija i liječenje dekubitusa, fistula, osteomijelitisa, kontraktura, deformiteta osteoartikularnog aparata;
• uklanjanje ili smanjenje sindroma boli;
• uspostavljanje neovisnih kontroliranih činova mokrenja i defekacije;
• prevencija i liječenje komplikacija mokraćnog, dišnog i kardiovaskularnog sustava;
• prevencija i liječenje atrofije i spastičnosti mišića;
• razvoj sposobnosti samostalnog kretanja i samoposluživanja.

Uz financijsku potporu OLME doo izrađen je rehabilitacijski kinetički sustav koji doprinosi automatskom provođenju periodički generirane stimulacije eferentnih i aferentnih putova, zatvaranju refleksnog luka i time aktivaciji segmentno-refleksnog aparata. kralježnične moždine kroz isti vremenski razmak, s istom snagom, u istom slijedu 24 sata dnevno tijekom cijelog vremena dok je pacijent na rehabilitaciji (dani, tjedni, mjeseci i godine) i omogućuje vam da sačuvate mišićno-koštani sustav, periferni živčanog sustava i segmentnog aparata, čime se može govoriti o novim pristupima rehabilitaciji.

Unatoč nedostatku sredstava od strane države, danas je tvrtka "OLME" postavila temelje robotike s informatičkom tehnologijom za rehabilitaciju imobiliziranih pacijenata već duže vrijeme kod kuće u našoj zemlji. Ovaj smjer razvoja rehabilitacije omogućuje značajno smanjenje smrtnosti i invaliditeta u ovoj kategoriji pacijenata, produljenje životnog vijeka i, u većini slučajeva, povratak na punopravni rad za 4-5 godina.

Bibliografija:

1. Ado A.D. Patološka fiziologija./ A. D. Ado, L. M. Ishimova. - M., 1973. - 535 str.
2. Vagin A.A. Patofiziološka utemeljenost primjene metode kontinuirane dugotrajne pulsne kinetičke terapije u liječenju i rehabilitaciji bolesnika s posljedicama ozljede kralježnice: kand. kand. med. znanosti. - St. Petersburg, 2010. - 188 str.
3. Basakyan A.G. Apoptoza kod traumatske ozljede leđne moždine: izgledi za farmakološku korekciju / A. Basakyan, A.V. Baskov, N. N. Sokolov, I. A. Borshchenko. - Issues of Medical Chemistry No. 5, 2000. [Elektronički izvor]. - Način pristupa: http://www.jabat.narod.ru/005/0145.htm. ili http://medi.ru/pbmc/8800501.htm
4. Borshchenko IA Neki aspekti patofiziologije traumatskih ozljeda i regeneracije leđne moždine. / I. A. Borshchenko, A. V. Baskov, A. G. Korshunov, F. S. Satanova // Journal of Problems of Neurosurgery. - №2.- 2000. [Elektronički izvor]. - Način pristupa: http://sci-rus.com/pathology/index.htm.
5. Viktorov IV Trenutno stanje istraživanja regeneracije središnjeg živčanog sustava in vitro i in vivo./ IV Viktorov // Drugi svesavezni simpozij "Ecitabilne stanice u kulturi tkiva". - Puščino, 1984. - S. 4-18.
6. Georgieva SV Homeostaza, traumatska bolest mozga i leđne moždine. / S. V. Georgieva, I. E. Babichenko, D. M. Puchinyan - Saratov, 1993. - 115 s
7. Greten AG Problematični aspekti mehanizama procesa oporavka u mozgu. / A. G. Greten. // Mehanizmi i korekcija procesa oporavka mozga. - Gorki, 1982. - S. 5 -11.
8. Aranda J.M. Problemski orijentirana medicinska dokumentacija: Iskustva u javnoj bolnici. JAMA 229:549-551, 1974
9. Braunberg A.C. Privlačnost pametne kartice ubrzano uskače u mainstream // Signal, 1995. - siječanj, str.35-39.
10. Buchanan J.M. Automatizirani bolnički informacijski sustavi. // Mil. Med. - 1996. -Vol. 131, broj 12.-P.1510-1512.
11. ISO/IEC JTC1/SC 29 N1580, 1996-04-23. Stručnjak iz ISO biltena: Standardi za globalnu infrastrukturnu infrastrukturu, što je GII? Medicina 2001: Nove tehnologije, nove stvarnosti, nove zajednice //MedNet- 1996, 4. kolovoza.-8 str.
12. Van Hentenryck K. Zdravstvena razina sedam. Bacanje svjetla na standard verzije 2.3 HL7. // Healthc Inform. - 1997. - Vol. 14, No. 3. - P.74.
13. Wilson I.H., Watters D. Upotreba osobnih računala u nastavnoj bolnici u Zambiji //Br. Med. F. - 1988. - sv. 296, br. 6617. - Str. 255-256.
14. Puzin M.N., Kiparisova E.S., Gunter N.A., Kiparisov V.B. Odjel za živčane bolesti i neurodentologiju "Medbioekstrem", Klinička bolnica "Medbioekstrem" br. 6, poliklinika br. 107, Moskva
15. roboting.ru/tendency/727-obzor-pers
16. Neurotraumatologija: Priručnik./ Ed. A.N. Konovalova, L.B. Likhterman, A.A. Potapova.- Moskva, 1994.- 356 str. [Elektronički izvor]. - Način pristupa: http://sci-rus.com/reference_book/ref_00.htm
17. Oks S. Osnove neurofiziologije: Per. s engleskog / S. Oks - M., Mir, 1969. - 448 str.
18. Romodanov A.P., Neki problemi traume kralježnice i leđne moždine prema stranoj literaturi./ A.P. Romodanov, K.E. Rudjak. // Pitanja neurokirurgije. - 1980. - br. 1. - str.56 - 61
19. Shevelev I. N. Obnova funkcije leđne moždine: suvremene mogućnosti i perspektive istraživanja / I. N. Shevelev, A. V. Baskov, D. E. Yarikov, I. A. Borshchenko // Journal of Neurosurgery Issues - 2000. - br. 3. [Elektronički izvor]. - Način pristupa: http://www.sci-rus.com/pathology/regeneration.htm
20. Lockshin R.A. Nukleinske kiseline u staničnoj smrti. Stanično starenje i stanična smrt./ R.A Lockshin, Z. Zakeri-Milovanović./ Eds. I. Davis i D.C. Sigl.. - 1984., Cambridge. - Str. 243 - 245
21. Yong C., Arnold P.M., Zoubine M.N., Citron B.A., Watanabe I., Berman N.E., Festoff B.W. // J. Neurotrauma. - 1998. - br. 15. - str. 459 - 472.

• Pregleda: 7383

• " onclick="window.open(this.href," win2 return false > Ispis