Когда робот рядом: три случая из операционной будущего. Ресайз

Роботы-хирурги из технологий фантастических романов превратились в реальность и помогают проводить операции точнее, быстрее, с меньшими повреждениями ткани. Тем не менее, роботизированная хирургия не способна заменить врача, а сложности при ее использовании — высокая стоимость оборудования и подготовки врачей, недоверие пациентов — сохраняются.

Рассказываем, как развивалась роботизированная хирургия и как она помогает врачам в наши дни.

Первые разработки в сфере удаленной хирургии появились в 1980-х годах в США¹. Одной из них стал MEDFAST — роботизированная система для выполнения базовых хирургических процедур под дистанционным управлением врача, — но этот проект не продвинулся дальше прототипа и экспериментов на животных².

Немного позже врачи попробовали использовать в медицине промышленного робота. Выбор пал на PUMA — Programmable Universal Manipulation Arm, созданного для работы на линиях сборки автомобилей³. После ряда доработок PUMA 200 стал первым в мире роботом, которого использовали для операции живому человеку^4,5. Это случилось 11 апреля 1985 года — 52-летнему пациенту с подозрением на опухоль головного мозга провели робот-ассистированную биопсию.

Немного позже появилась система Robodoc: ее разработали, чтобы обеспечить сверхточное сверление бедренной кости перед установкой протеза тазобедренного сустава. Первая операция состоялась  в 1992 году⁶. В 1990-е годы появились новые технологии, например, система ZEUS⁷. У робота две руки для хирургических инструментов и еще одна, AESOP — рука с голосовым управлением для навигации эндоскопа, который позволял хирургу видеть происходящее внутри тела пациента^8,9.

Сегодня же основной робот-хирург, которого используют в большинстве операционных мира, — Da Vinci. У него четыре руки¹⁰: одна держит видеокамеру, две другие в режиме реального времени воспроизводят совершаемые хирургом движения, а четвертая выполняет функции ассистента хирурга. Этот робот разработан относительно давно — разрешение на его использование выдала FDA еще в 2000 году, — но с тех пор активно дорабатывался и совершенствовался. Первый робот Da Vinci в России появился в 2007 году. 

Сцена 2. Современность

Время действия: 2025 год. Современная операционная (светлая, минималистичная высокотехнологичная. Гладкие панели, встроенные экраны, стерильные инструменты). Робот SoloAssist II аккуратно удерживает эндоскоп. Хирург (тот же мужчина, что и в первой сцене, но старше) работает, ассистент наблюдает, в руках — планшет.

Робот SoloAssist II красивый, с тонкими манипуляторами, компактный микрофон у головы хирурга. На большом экране — изображение из эндоскопа. Индикатор голосовой команды светится зеленым.

Диалог

Хирург: «Solo, приблизь. Отлично. Подними чуть выше!»

SoloAssist II (на экране — зеленый индикатор): «Команда выполнена»

Ассистент: «До чего техника дошла! Работает, как продолжение ваших рук. Только вот с пациентами не разговаривает, когда им страшно».

Хирург (нахмурился): «Так, пора перехватить управление. Технологии, конечно, помогают, но врач здесь все еще я».

Комментарий

Современные системы могут действовать точнее людей: они помогают нейрохирургам устанавливать электроды в мозг с погрешностью менее миллиметра, трансплантологам — соединять мельчайшие сосуды при пересадке органов, а пластическим хирургам — восстанавливать поврежденные ткани, сохраняя их кровоснабжение и функцию.

Кроме того, в роботизированную хирургию активно внедряют искусственный интеллект: алгоритмы машинного обучения анализируют огромное количество информации в режиме реального времени. Они обучаются на мировой базе книг, научных исследований и кейсов¹¹.

Современные роботы могут помогать врачу проводить операцию, например, они способны:

• Подсказывать безопасные зоны для манипуляций^12,13.
• Отслеживать движение ткани при удалении опухоли и корректировать действия врача в реальном времени¹².
• Анализировать снимки опухоли, выделять ее границы и подсказывать врачу наиболее удачные способы резекции^12,13.
• Настраивать камеры, фокусировки и углы обзора роботу-хирургу¹².
• Оценивать действия хирурга и давать рекомендации по улучшению техники роботизированной операции¹³.

Несмотря на это, робот-хирург — не замена человека, и не только потому, что он не в состоянии самостоятельно принимать решения и брать на себя все функции врача. Актуальным остается вопрос о доверии: исследования показывают¹⁴, что, несмотря на рост осведомленности широкой публики о возможностях роботизированной хирургии, большинство людей не готовы доверить роботам проведение операции на себе. Один из главных факторов такого решения — отсутствие доверия к роботам и важность выстраивания психологического контакта с хирургом. Именно поэтому исследования в этой сфере сейчас очень важны: эксперты стараются понять, какие именно факторы могут повысить степень доверия людей к роботам, и разработать эффективные подходы, которых смогут придерживаться врачи, чтобы убеждать своих пациентов согласиться на операцию с использованием робота в случае необходимости.

Сцена 3. Будущее начинается с команды

Время действия: сразу после операции из Сцены 2. В ординаторской (красивая, современная, на стене — экран с 3D-визуализацией операции) обсуждают сложный случай. Хирург (тот же, уже в обычной одежде), ассистент (тот же или та же, из Сцены 2) и инженер по робототехнике (молодой человек с растрепанными волосами) сидят за круглым столом, перед ними бумаги и ноутбуки.

На стене плакат «Команда спасает жизни», на лежащем на столе планшете открыта вкладка «Курс по soft skills».

Диалог

Хирург: «Без очень быстрой и четкой связи между нами и системой ошибка была бы неизбежна. Хорошо, что мы отработали сценарий заранее»

Инженер: «Согласен. Конечно, мы постоянно улучшаем интерфейс и добавляем новые функции, но обратная связь от вас — ключ к успеху»

Ассистент: «Удивительно, как все зависит от доверия и командной работы! Даже с такими умными роботами, как у нас»

Хирург: «Это правда. Но сейчас даже самая лучшая команда не в состоянии решить все проблемы и противоречия, связанные с роботизированной хирургией»

Комментарий

Роботизированная хирургия требует слаженной работы большого количества людей: операцию выполняют хирурги и их ассистенты, «обучением» машин и разработкой систем искусственного интеллекта занимаются специалисты по нейросетям, над конструкцией самих роботов трудятся инженеры.

Подготовка хирурга к работе на роботизированной системе — дорогой и долгий процесс. Врачи тренируются¹⁵ на симуляторах, а затем отрабатывают навыки на настоящем оборудовании с помощью более опытных коллег, начиная с простых операций и двигаясь к более сложным. В России всего около 90 специалистов, умеющих оперировать на роботах, и большинство из них проходили обучение в Европе. Ситуацию осложняет и то, что не во всех клиниках есть вторая консоль для практики новичков — это замедляет передачу опыта и повышает риск ошибок.

Роботы-хирурги помогают оперировать точнее, меньше повреждают ткани — а значит, риск осложнений снижается, а пациент быстрее выписывается из больницы¹⁶. Но применение роботов обоснованно не для всех типов операций, а их главный недостаток — очень высокая стоимость приобретения и обслуживания, а также проведения самих вмешательств. Так, робот-ассистированная резекция опухоли почки стоит на $2678 дороже, чем лапароскопическая¹⁷. Именно поэтому пока роботизированная хирургия остается прерогативой крупных больниц.

Источники:

1. Lane, T. A short history of robotic surgery / T. Lane. — DOI: 10.1308/rcsann.supp1.5 // Ann R Coll Surg Engl. — 2018. — May;100(6_sup). — P. 5–7. — PMID: 29717892; PMCID: PMC5956578.
2. George, E. Origins of Robotic Surgery: From Skepticism to Standard of Care / E. George, T. Brand, A. LaPorta et al. // JSLS : Journal of the Society of Laparoendoscopic Surgeons. — 2018. — № 22. — e2018.00039. 10.4293/JSLS.2018.00039.
3. Marcus, H. J. Robot-assisted stereotactic brain biopsy: systematic review and bibliometric analysis / H. J. Marcus, V. N. Vakharia, S. Ourselin et al. — DOI: 10.1007/s00381-018-3821-y // Childs Nerv Syst. — 2018. — Jul;34(7). — P. 1299–1309. — Epub 2018 May 10. PMID: 29744625; PMCID: PMC5996011.
4. Kakar, Prem N; Das, Jyotirmoy; Roy, Preeti Mittal; Pant, Vijaya. Robotic invasion of operation theatre and associated anaesthetic issues: A review. Indian Journal of Anaesthesia 55(1):p 18-25, Jan–Feb 2011. | DOI: 10.4103/0019-5049.76577
5. Ragusa, A. The Evolution of Robotic Surgery through the Machine Design Innovation / A. Ragusa, F. Prata, A. Iannuzzi et. al // Uro. — 2024. — № 4. — P. 124–135. — URL: https://doi.org/10.3390/uro4030010 (дата обращения: 17.06.2025).
6. Robot History. Timeline. International Federation of Robotics. — 2025. — URL: https://ifr.org/robot-history (дата обращения: 17.06.2025).
7. The New York Times. A ROBOT ARM ASSISTS IN 3 BRAIN OPERATIONS. By Sandra Blakeslee, Special To the New York Times& June 25, 1985. URL: https://www.nytimes.com/1985/06/25/science/a-robot-arm-assists-in-3-brain-operations.html (дата обращения: 17.06.2025).
8. Takács, Á. Origins of surgical robotics: From space to the operating room / Á. Takács, D. Nagy, I. Rudas, T. Haidegger // Acta Polytechnica Hungarica. — 2016. — № 13. — P. 13–30.
9. Pugin, F. History of robotic surgery : From AESOP® and ZEUS® to da Vinci® / F. Pugin, P. Bucher, P. Morel // Journal of Visceral Surgery. — 2011. — Volume 148, Issue 5, Supplement, 2011. — P. e3–e8. — ISSN 1878-7886. — URL: https://doi.org/10.1016/j.jviscsurg.2011.04.007 (дата обращения: 17.06.2025).
10. Morrell ALG, Morrell-Junior AC, Morrell AG, Mendes JMF, Tustumi F, DE-Oliveira-E-Silva LG, Morrell A. The history of robotic surgery and its evolution: when illusion becomes reality. // Rev Col Bras Cir. — 2021 — Jan 13;48:e20202798. doi: 10.1590/0100-6991e-20202798. PMID: 33470371; PMCID: PMC10683436.
11. Knudsen, J. E., Ghaffar, U., Ma, R., Hung, A. J. Clinical Applications of Artificial Intelligence in Robotic Surgery / J. E. Knudsen, U. Ghaffar, R. Ma и др. — DOI: 10.1007/s11701-024-01867-0 // Journal of Robotic Surgery. — 2024. — Mar 1; 18(102). — PMCID: PMC10715486.
12. Bellos, T., Manolitsis, I., Katsimperis, S., Juliebø-Jones, P., Feretzakis, G., Mitsogiannis, I., Varkarakis, I., Somani, B. K., Tzelves, L. Artificial Intelligence in Urologic Robotic Oncologic Surgery: A Narrative Review / T. Bellos, I. Manolitsis, S. Katsimperis и др. — DOI: 10.3390/cancers16091775 // Cancers. — 2024. — May 4; 16(9):1775. — PMCID: PMC10715432.
13. Jamjoom, A. A. B., Jamjoom, A. M. A., Thomas, J. P., Palmisciano, P., Kerr, K., Collins, J. W., Vayena, E., Stoyanov, D., Marcus, H. J. Autonomous Surgical Robotic Systems and the Liability Dilemma / A. A. B. Jamjoom, A. M. A. Jamjoom, J. P. Thomas и др. — DOI: 10.3389/fsurg.2022.1015367 // Frontiers in Surgery. — 2022. — Sep 16; 9:1015367. — PMCID: PMC9681253.
14. Torrent-Sellens J, Jiménez-Zarco AI, Saigí-Rubió F. Do People Trust in Robot-Assisted Surgery? Evidence from Europe // Int J Environ Res Public Health. — 2021 — Nov 28;18(23):12519. — doi: 10.3390/ijerph182312519. — PMID: 34886244; PMCID: PMC8657248.
15. Quest to develop fully autonomous surgical robot attracts award up to $12 million from ARPA-H // Vanderbilt University Engineering. — 24.09.2024. — URL: https://engineering.vanderbilt.edu/2024/09/24/quest-to-develop-fully-autonomous-surgical-robot-attracts-award-up-to-12-million-from-arpa-h (дата обращения: 17.07.2025).
16. Is robotic surgery affordable? // Doss India. — URL: https://www.dossindia.com/blog/is-robotic-surgery-affordable (дата обращения: 11.04.2025).
17. Robotic-assisted surgery more expensive but not always more effective // Reuters. — 06.11.2017. — URL:https://www.reuters.com/article/business/healthcare-pharmaceuticals/robotic-assisted-surgery-more-expensive-but-not-always-more-effective-idUSKBN1CT2U0 (дата обращения: 17.06.2025).