Artykuł Problemy z widzeniem i ostrością – inteligentne soczewki pochodzi z serwisu Robotyka.

Artykuł #Zdarzylosiejutro: Jaka jest przyszłość sztucznej inteligencji? pochodzi z serwisu Robotyka.

Artykuł #RoboTemat: Egzoszkielet polskiej firmy ATMAT pochodzi z serwisu Robotyka.

Artykuł #RoboTemat: uczą sztuczną inteligencję rozpoznawać choroby pochodzi z serwisu Robotyka.

Artykuł #RoboTemat: Ramię robotyczne wykrywające przeciwciała COVID pochodzi z serwisu Robotyka.

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

Artykuł #RoboTemat: Krótka i zaskakująca historia robotów medycznych pochodzi z serwisu Robotyka.

Artykuł Miniaturowy robot medyczny pomoże cukrzykom pochodzi z serwisu Robotyka.

Pomagając zautomatyzować etapy badań i rozwoju nowych leków, roboty potrafią usprawnić dokładność i powtarzalność, zwiększyć możliwości produkcyjne bez powiększania powierzchni roboczej i zminimalizować potrzebę ludzkiej interwencji podczas pracy nad produktami.

Automatyzacja i robotyzacja – czy to się opłaca?

Jako że firmy i instytucje z branży biomedycznej pragną opracowywać nowe leki i procedury medyczne, kluczowymi wyzwaniami podczas przetwórstwa ogromnych ilości żywych próbek i kultur na potrzeby zastosowań produkcyjnych i monitorujących są zdolności produkcyjne, dokładność i powtarzalność. Tradycyjnie dokładność i powtarzalność bardzo zależą od umiejętności ludzkich, podczas gdy zwiększone zdolności produkcyjne oznaczają zwiększoną przestrzeń laboratoryjną.

Przestrzeń laboratoryjna generuje szczególnie duże koszty, podczas gdy niezbędna liczba osób potrzebnych w celu podniesienia zdolności produkcyjnych oznacza kolejne wydatki. A liczba ludzi i czas, przez jaki potrafią się skupić i zachować dokładność i powtarzalność, są ograniczone. Sukces na wysoce konkurencyjnym rynku zależy od przyspieszenia czasu wejścia na rynek, zwiększonej wydajności produkcji i zminimalizowania kosztów.

Dzięki nowoczesnym, niewielkim przegubowym ramionom spełniającym restrykcyjne wymogi dotyczące sterylności, przy jednocześnie łatwiejszej integracji i niższej cenie, zakłady z branży biomedycznej mają okazję poprawić efektywność produkcji bez konieczności powiększania przestrzeni roboczej, np. Mitsubishi Electric oferuje kompaktowe roboty MELFA certyfikowane do zastosowania w pomieszczeniach czystych klasy 7. i 8., zapewniające elastyczne rozwiązania automatyczne nawet przy ograniczonej przestrzeni.

Coraz częściej używane do przeprowadzania nawet bardzo precyzyjnych czynności, roboty zapewniają wysokie wskaźniki cyklu przy zachowaniu wysokiego poziomu dokładności, umożliwiając zwiększenie wydajności linii. Podczas produkcji występuje zmniejszona potrzeba interwencji człowieka, ponieważ roboty wykonują ciężkie prace, a także wymagające udziału większej ilości pracowników oraz umożliwiają pozostałemu personelowi zajęcie się bardziej wartościowymi zadaniami.

Żywe kultury bakterii i roboty?

Mitsubishi Electric dostarczyło ostatnio roboty służące do wykonania szeregu skomplikowanych zadań w branży biomedycznej. Podczas pracy z komórkami macierzystymi roboty wykazują duży stopień powtarzalności, a skanowanie przeciwciał we wczesnych etapach opracowywania nowych procedur medycznych w stosunku do układu nerwowego i zaburzeń układu odpornościowego odbywa się w sposób zautomatyzowany. W tych przypadkach roboty pomagają przyspieszyć proces odzyskiwania przeciwciał, automatycznie skanując miliardy limfocytów B wytwarzających przeciwciała.

Branża biomedyczna mierzy się z wyzwaniami w zakresie produkcji i kosztów, dlatego zautomatyzowana robotyka dostarcza rozwiązanie umożliwiające elastyczną i wydajną produkcję przy maksymalnym ograniczeniu wymaganej przestrzeni. Łatwość zintegrowania i względna konkurencyjność cenowa dzisiejszych robotów w połączeniu ze zdolnością do wypełnienia właściwych wymogów dla klasy pomieszczeń czystych oznacza, że są one istotnym argumentem przemawiającym za automatyzacją.

Autor: Mitsubishi electric

Artykuł Rewolucja robotyczna w naukach biomedycznych – roboty w branży hi-tech pochodzi z serwisu Robotyka.

Naukowcy z Queen Mery University i Uniwersytetu Warszawiego stworzyli mikroroboty z oleju, wody i detergentu. Mikroskopijne maszyny mogą być używane do badań nad bakteriami.

Praca o mikroskopijnych robotach ukazała się łamach czasopisma „Nature Physics”. Choć roboty, które skonstruowali polscy i brytyjscy naukowcy są proste, to ich twórcy zaznaczają, że tak proste roboty można z powodzeniem stosować do badań nad bakteriami.

Mikrorobot z oleju

Do skonstruowania prostych mikrorobotów wystarczył olej, woda i substancja przypominająca detergent. Powstałe w ten sposób urządzenia mogą pływać, a energię potrzebną do poruszania się czerpią z różnic temperatury. W niskiej temperaturze mikrorobot wypuszcza wici. Tarcie między nimi i otoczeniem powoduje ruch tych struktur. Po osiągnięciu odpowiedniej temperatury wici się chowają gromadząc ciepło, które pozwala im na funkcjonowanie w niższej temperaturze. Naukowcy podkreślili, że w czasie jednego cyklu robot może działać 12 minut. Mikroroboty mogą się ładować wielokrotnie, podkreślili twórcy urządzeń.

„Badania biologiczne pokazują, że aby stworzyć nawet najprostszą sztuczną komórkę, potrzeba ponad 470 genów. Jednak dzięki naszej międzynarodowej współpracy pokazaliśmy, że przy użyciu kilku niedrogich składników możemy uzyskać rodzaj materii, która zmienia kształt i porusza się, jak żywy organizm” – powiedział Stoyan Smoukov z Queen Mary University of London.

Nowatorskie mikroroboty mogą posłużyć naukowcom do eksperymentów z żywymi komórkami i poszerzenia wiedzy na ich temat.

Czytaj więcej: Powietrze w sterowaniu miękkimi robotami – Robotyka

„Przede wszystkim proponujemy bardzo prosty do wytworzenia i kontroli układ, który posiada wiele cech naturalnych mikroorganizmów, a więc kropelki zdolne do poruszania się bez udziału zewnętrznych sił. Mikroskopijne pływaki (takie jak bakterie, plemniki, orzęski etc.) są bardzo skomplikowane, bo ich ruch jest wynikiem procesów biochemicznych wewnątrz komórek, które trudno kontrolować. Dlatego dokładne zrozumienie fizycznych mechanizmów rządzących ich ruchem jest wyzwaniem – niełatwo ‘odfiltrować’ tę złożoność biologiczną” – powiedział dr Maciej Lisicki z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego, współtwórca wynalazku.

Naukowcy na całym świecie konstruują mikroroboty, które mają naśladować ruch żywych organizmów. Ta idea zakłada, że mikrorobot jest zaprogramowany tak, aby pobierał energię z otoczenia i przekształcał ją w energię kinetyczną czyli ruch.

„W przypadku naszych kropelek jest to energia termiczna otoczenia” – podsumowuje dr Lisicki.

Mikrorobot stworzony w domu

Jak podkreślają twórcy robotów olejowo-wodnych ich niewątpliwą zaletą jest niski koszt wytworzenia. Można je bowiem stworzyć przy użyciu taniego sprzętu laboratyjnego więc nie wymaga to dużych nakładów finansowych. Co ważne mikroroboty tłluszczowo-wodne nie są toksyczne dla organizmów żywych.

„Nasze kropelki są biokompatybilne, więc potencjalnie mogą zostać wykorzystane do badania dynamiki wielu poruszających się pływaków w mieszaninie żywych organizmów i ‘sztucznych’ pływających kropelek. Byłoby to ważne narzędzie do zrozumienia, w jaki sposób pływaki zachowują się w zatłoczonym środowisku i jak w takiej sytuacji na siebie wpływają” – wyjaśnia dr Lisicki.

Źródła: naukawpolsce.pl, nature.com, fuw.edu.pl

Autor: Mateusz Tomanek

Artykuł Woda, olej i detergent. Tyle trzeba, żeby stworzyć mikrorobota pochodzi z serwisu Robotyka.

Artykuł AGAMEDE – była pierwszą kobietą w nauce, teraz rewolucjonizuje badania biologiczne pochodzi z serwisu Robotyka.