Автоматизация медицинской помощи: роботизация здравоохранения

Ультрасовременные медицинские центры все чаще используют роботов. В последнее время наряду с такими инновациями, как технологии сотовой связи 5G, искусственный интеллект и дополненная реальность, во всех отраслях получают широкое распространение средства автоматизации рабочих процессов. В частности, в медицинских учреждениях все большей популярностью пользуются передовые роботизированные технологии. Робот-ассистированная хирургическая система da Vinci, робот-консьерж SAM для интернатов и домов престарелых, системы дезинфекции компании Xenex или крошечный медицинский робот, который попадает внутрь организма пациента в растворимой капсуле и раскрывается в желудке, как оригами — вот лишь некоторые примеры этих удивительных изобретений. Мобильные роботы, готовые помочь человеку, идеально подходят для операционных, отделений интенсивной терапии и других медицинских отделений, где работа сопряжена с высоким риском. Такие роботы могут не только повысить качество жизни пациентов, но и обеспечить большую автономность тем, кому постоянно требуется уход и медицинская помощь¹.

Тенденции развития медицинской робототехники

Когда в 1980-е годы появились первые медицинские роботы, никто и подумать не мог, что эти технологии станут так популярны. По оценкам экспертов, к 2025 году стоимость этой отрасли составит 12,7 миллиардов долларов, а крупнейшая доля на этом рынке будет приходиться на современные больницы. Роботы уже оказывают большое влияние на современное здравоохранение. Например, врачи в китайском городе Санья с помощью роботов-ассистентов и технологий 5G смогли имплантировать стимулирующее устройство в головной мозг пациента с болезнью Паркинсона, который находился в Пекине, на расстоянии более 3000 км от них².

Наибольшей популярностью в настоящее время пользуются роботизированные хирургические системы (такие как система da Vinci), однако это не единственное направление развития медицинской робототехники. Можно выделить три основных вида медицинских роботов:

• Роботы-хирурги, которые помогают врачам в операционных во время хирургических вмешательств. Их применение повышает эффективность существующих методов лечения, в том числе малоинвазивных и ортопедических операций.
• Модульные роботы, которые используются для доставки лекарственных препаратов и транспортировки пациентов. Модульные роботы помогают в реабилитации пациентов, страдающих от паралича и других последствий инсульта, черепно-мозговых травм и рассеянного склероза.
• Автономные мобильные роботы, использующиеся для управления запасами и уборки помещений. Их также можно запрограммировать на выполнение различных критически важных задач, таких как взаимодействие с пациентами, проверка условий жизни пациентов, работа в опасных и чрезвычайных ситуациях, анализ данных для повышения эффективности работы аптек и дезинфекция больничных палат³.

Передовые тенденции в области медицинской робототехники способны совершить переворот в лечении пациентов и проведении медицинских процедур. Роботы используются в различных медицинских учреждениях для более эффективного ухода за пациентами, улучшения исходов хирургических операций и выполнения дополнительных клинических задач. Ниже представлены новейшие направления развития медицинской робототехники.

Роботы-компаньоны:

Такие интерактивные устройства, как робот по имени Стиви (Stevie), созданный разработчиками из ирландского Тринити-колледжа в Дублине, могут оказывать эмоциональную поддержку пациентам и одновременно выявлять у них признаки проблем со здоровьем. Робот-компаньон может поддерживать пациентов и обеспечивать их безопасность на протяжении всего процесса выздоровления.

Роботы-медсестры:

Медицинские роботы могут выполнять такие рутинные задачи, как забор крови для анализа или мониторинг жизненно важных показателей, что позволяет снизить нагрузку на медперсонал среднего звена, чтобы обеспечить более качественный уход за пациентами. Роботы, предназначенные для выполнения венепункций, создают трехмерное изображение руки пациента, на котором видно, где находятся вены, что облегчает и ускоряет забор крови.

Роботы для дезинфекции:

Роботы, предназначенные для дезинфекции ультрафиолетовым излучением, уничтожают бактерии, микробы и вирусы на различных поверхностях и идеально подходят для санитарной обработки и дезинфекции медицинских учреждений. Делегирование этой задачи роботам освобождает обслуживающий персонал для выполнения более важных задач.

Экзоскелеты:

Роботизированные экзоскелеты действуют как внешняя костно-мышечная система, с помощью которой пациент учится правильно двигаться. Экзоскелеты также помогают восстановить подвижность при инвалидизации, что снижает уровень стресса и ускоряет процесс выздоровления.

Микророботы:

Сейчас ученые разрабатывают микроскопических роботов для адресной доставки лекарственных препаратов к определенным участкам тела пациентов. В обозримом будущем применение таких роботов сможет значительно ускорить восстановление после хирургических вмешательств и других медицинских процедур. Использование микророботов для проведения хирургических операций внутри человеческого тела уменьшает повреждение тканей и помогает решать другие проблемы. Создание микророботов с высокоточным управлением — это сложная задача, но исследователи непрерывно апробируют новые подходы к таким технологиям^3,4.

Преимущества использования роботов в медицине

В медицине, как и в других областях, применение роботов имеет множество преимуществ, включая повышение эффективности, точности и безопасности. Роботы могут освободить медицинских работников от выполнения однообразных, повторяющихся задач (в том числе административных), за счет чего у них появляется больше времени для выполнения другой важной неавтоматизированной работы.

Благодаря использованию роботов можно сократить время на посещение врачей, уменьшить продолжительность операций, персонализировать лечение и увеличить число успешных хирургических вмешательств. Роботизация медицины обеспечивает следующие преимущества:

• Роботы помогают улучшить результаты лечения пациентов за счет профилактики осложнений и ускоренного восстановления.
• Их применение также может снизить риск передачи инфекций и развития осложнений и сократить время реабилитации пациентов.
• Использование медицинских роботов может повысить эффективность работы и обеспечить экономию средств за счет сокращения расходов.
• Роботизация хирургии обеспечивает более комфортные и эргономичные условия работы для хирургов, благодаря чему они меньше устают и могут выполнять больше операций.
• Роботы также могут выполнять задачи, которые являются слишком рискованными или сложными для человека, например, работать в опасных условиях или поднимать тяжести.
• При использовании медицинских роботов повышается точность и снижается риск, обусловленный человеческим фактором, что улучшает результаты лечения пациентов.
• Роботизация позволяет снизить нагрузку на медицинских работников, чтобы они могли сосредоточиться на выполнении более сложных задач.
• Применение робот-ассистированных технологий улучшает исходы хирургических вмешательств за счет большей точности и аккуратности.
• Роботы могут проводить лабораторные анализы, удалять атеросклеротические бляшки из артерий, брать образцы тканей для биопсии, «атаковать» раковые опухоли, доставлять лекарственные препараты к целевым областям, оказывать помощь пациентам при незначительных проблемах и информировать пациентов о симптомах их заболеваний^3,5.

Проблемы и препятствия на пути развития медицинской робототехники

Попытки расширить применение роботов в медицине связаны с тремя основными проблемами: необходимость повышения уровня доверия пациентов, нехватка квалифицированных специалистов и потенциальные риски для безопасности. Чтобы пациенты больше доверяли роботам, эффективно разъяснять преимущества их применения в медицине. Кроме того, для удовлетворения растущих потребностей в роботизации медицины необходимо активно способствовать тому, чтобы студенты и медицинские работники получали образование и строили карьеру в области робототехники или в смежных областях. Кроме того, в медицинских учреждениях должны быть созданы специальные подразделения, которые будут контролировать использование роботов и обеспечивать кибербезопасность^5,6.

Будущее медицинской робототехники

С появлением каждой новой или модернизированной роботизированной системы профессионалам и любителям в области робототехники становится все более очевидно, что существуют огромные возможности для применения этих технологий в медицине. Достижения в области медицинской робототехники помогают спасать жизни людей, повышают эффективность лечения и дают врачам возможность внести свой вклад в увлекательный процесс разработки сложнейших роботизированных систем. Робототехника постоянно развивается. Инновации завтрашнего дня способны кардинально изменить медицину и сделать так, что интуитивное лечение на основе передовых технологий станет для нас привычным делом^5,6.

Будущее медицинской робототехники выглядит многообещающим благодаря непрерывному технологическому прогрессу и все более широкому применению роботов в медицинских учреждениях. Роботизация может совершить настоящий переворот в здравоохранении, что приведет к улучшению результатов лечения пациентов. По мере развития технологий медицинские роботы будут становиться все умнее, эффективнее и универсальнее. Они также могут стать более доступными и дешевыми, благодаря чему их начнут чаще использовать в учреждениях здравоохранения. Медицинские роботы, вероятно, станут более совершенными и специализированными, в связи с чем будут найдены новые области их применения для реабилитации и укрепления психического здоровья пациентов. Все вышеперечисленное может также привести к расширению сотрудничества медицинских работников и медицинских роботов. Однако для решения проблем, с которыми сопряжено применение роботов в медицине, необходимо продолжать инвестировать средства в научные исследования и разработки.