#RoboTemat: Krótka i zaskakująca historia robotów medycznych

Robot medyczny to urządzenie, które dzisiaj jest już całkiem powszechne, nawet w polskich szpitalach. Kolejne placówki zakupują skomplikowane maszyny, które umożliwiają przeprowadzenie operacji z praktycznie niemożliwą do osiągnięcia przez człowieka precyzją. Skąd jednak wzięła się idea stworzenia robotów medyczny? Z czystej chęci niesienia pomocy? Cytując jednego z polskich youtuberów: „nic bardziej mylnego”.

Operacja nawet jeśli jej wykonanie jest konieczne dla zdrowia pacjenta, to jest zawsze obarczona pewnym ryzykiem. Mogą pojawić się powikłania lub błędy lekarskie, które z kolei mogą doprowadzić do znacznego pogorszenia stanu zdrowia lub nawet śmierci – w ekstremalnych przypadkach.

Pierwsze roboty wykorzystywane w medycynie nie były chirurgami. Pierwszym robotem, który został wykorzystany w medycynie był robot Puma 560, z którego w 1985 roku skorzystał dr Yik San Kwoh ze szpitala w Long Beach. Wówczas robot pomógł mu przy wykonaniu neurochirurgicznej biopsji. Pomoc robota okazała się znacząca, ponieważ dzięki niemu przeprowadzenie zabiegu było szybsze i bardziej precyzyjne. Trzy lata później ten sam robot pomógł przy resekcji gruczołu krokowego, a jego pomoc ponownie okazała się znacząca.

W tym samym czasie na Uniwersytecie Kalifornijskim weterynarz Howard A. Paul i ortopeda oraz inżynier w jednym William Bargar pracowali nad robotem, który byłby zdolny przeprowadzać operacje chirurgiczne. Efektem ich pracy był robot nazwany Robodoc, który nawiasem mówiąc był pierwszym robotem chirurgicznym zatwierdzonym przez FED. Robot ten przeznaczony był do operacji ortopedycznych bioder oraz kolan. Warto wiedzieć, że Robodoc jest dzisiaj już historią i ostateczne po zakończeniu pracy znalazł się w muzeum Smithsonian.

Kolejną cegiełkę do powstania współczesnych robotów medyczny dołożyli naukowcy z NASA oraz Instytutu Badawczego Stanforda. Powołany przez obie instytucje zespół stworzyli wielofunkcyjne ramię chirurgiczne. Ich praca zainteresowała amerykańską armię w postaci swojej agencji DARPA. Dowództwo dostrzegło, że zdalne operacje chirurgiczne można przeprowadzać na polu walki z pomocą robotów, które sterowane byłyby przez chirurgów przebywających w bezpiecznym miejscu. Armia przekazała więc fundusze na badania nad robotami medycznymi. Pieniądze trafiły między innymi do Instytutu Badawczego Stanforda oraz Instytut Techniczny Massachusetts. Następnym krokiem było powołanie firmy Intuitive Surgical Devices. Zakupiła ona technologię od Instytutu Badań Stanforda, a następnie zaczęła zatrudniać specjalistów z dziedziny robotyki. Głównie były to doświadczone osoby z Instytutu Technicznego Massachusetts oraz IBM.

Robot medyczny w trzy lata

W trzy lata firma stworzyła prototypowe roboty medyczne, które zdolne były do przeprowadzania pierwszych prób operacji na zwierzętach i ludziach. Już w 1999 roku na rynek europejski trafił znany nam obecnie robot nazwany Da Vinci Surgical System. W lipcu 2000 roku FED zezwoliła na wykorzystanie robota Da Vinci na rynku amerykańskim.

Walka robotów

W trakcie trwania prac nad Da Vincim inna amerykańska firma, Computer Motion pracowała nad własnym robotem nazwanym Zeus. Urządzenie było zaprojektowane do przeprowadzania operacji laparoskopowych. Firmie tworzącej ZEUSA chodziło o stworzenie narzędzia, które będzie operowało z większą precyzją niż człowiek. Twórcy Da Vinciego zakładali z kolei, że ich robot będzie przeprowadzał operacje, które będą jak najmniej inwazyjne. Jednakże z czasem ZEUS zaczął coraz bardziej przypominać Da Vinciego i w rezultacie w roku 2000 firma Intuitive Surgical pozwała Computer Motion o naruszenie patentów. Batalia sądowa skończyła się ugodą w myśl, której obie firmy połączyły się. ZEUS został wycofany z rynku, żeby ustąpić Da Vinciemu.

CZYTAJ WIĘCEJ: #RoboTemat: Robot medyczny praktykujący chińską medycynę – Robotyka

ZEUS jednak zapisał się w pewien sposób w historii medycyny, ponieważ w 2001 roku wykorzystano go do pierwszej na świecie teleoperacji. Wykonał ją przebywający w Nowym Jorku Jacques Marascaux na pacjentce przebywającej w Strasburgu. Operacja usunięcia pęcherzyka żółciowego u 68-letniej pacjentki przeszła bez komplikacji.

Robot medyczny z zegarmistrzowską prezycją

Robot Da Vinci jest obecnie wykorzystywany niemalże w każdej dziedzinie chirurgii. Już w 2000 roku lekarze z Uniwersytetu Stanowego Ohio użyli go do przeprowadzenia ogólnych zabiegów chirurgicznych. Potem wykorzystywanie robota medycznego Da Vinci szybko zyskało na popularności. Rok 2007, lekarze z Uniwersytetu Illinois w Chicago przeprowadzili przy użyciu Da Vinciego pierwszą na świecie operację na trzustce. Obecnie jest on szeroko stosowany w medycynie, także w Polsce.

Pierwszą placówką w kraju, która weszła w posiadanie robota Da Vinci był wrocławski Wojewódzki Szpital Specjalistyczny. Pierwszą operacją było wycięcie raka jelita grubego u 71-letniego mężczyzny.

Roboty medyczne obecnie

Dzisiaj roboty medyczne są szeroko stosowane w różnych dziedzinach medycyny. Stosuje się je w leczeniu chorób serca, w urologii, onkologii czy chirurgii naczyniowej. Uniwersytet Southen California stworzył nawet robota stosowanego w logopedii. Robot o nazwie Bandit został stworzony do wspierania terapii u dzieci ze zdiagnozowanym autyzmem. To co go wyróżnia, to wygląd. Dzięki temu, że bliżej mu do zabawki dzieci z autyzmem lepiej reagują na niego. Bandit posiada dwie kamery umieszczone w oczach i czujnik podczerwieni, dzięki czemu jest  w stanie zlokalizować pacjenta. Gdy ten od niego ucieka robot zatrzymuje się i zachęca gestem do podejścia.

Niewątpliwie roboty medyczne są przyszłością leczenia. Są to maszyny, którym człowiek nigdy nie  dorówna w precyzji, a ta przecież jest szczególnie potrzebna, gdy mówimy o ingerencji w żywy organizm. W przyszłości możemy spodziewać się miniaturyzacji w robotyce medycznej, ponieważ już teraz naukowcy i inżynierowie pracują nad robotami zdolnymi przemierzać wnętrza naszych organizmów, żeby dostarczać leki do konkretnych miejsc. Wśród wad robotów medycznych wymienia się przede wszystkim koszt operacji przez nich przeprowadzanych. W Polsce operacja robotem Da Vinci koszt nawet 45 tys. złotych, a po 10 zabiegach należy wymienić zestaw narzędzi. Nie zmienia to faktu, że przecież ludzkie życie nie ma ceny więc tak czy inaczej roboty medyczne takie jak Da Vinci z pewnością uratowały już niejedno ludzkie życie.

Źródła: Intuitive.com, CNN, viamedica.pl, sztucznainteligencja.org.pl

Autor: Mateusz Tomanek