Роботам-хирургам доверят оперировать людей?

Заменят ли точные, управляемые при помощи компьютерных консолей роботизированные устройства главный инструмент хирурга – его чувствительные пальцы? По мнению медиков из больницы и медицинской школы Джона Хопкинса, ответ на это вопрос будет положительным, если удастся наделить роботизированные хирургические инструменты способностью передавать тактильные ощущения, сообщает ScienceDaily.

В серии работ, проведенных под руководством Аллисон Окамуры (Allison Okamura), ученые пытаются использовать механические устройства, которые могли бы передавать тактильные ощущения от инструмента оператору. Прототипы этих устройств испытываются на роботизированных системах da Vinci, разработанных компанией Intuitive Surgical, которые уже применяются во многих клиниках для ряда хирургических операций.

Используя эту систему, хирург получает трехмерное изображение операционного поля и передвигает инструмент в теле пациента. Однако при этом устройство не передает тактильные ощущения, ограничивая возможности хирурга. В частности, хирург лишен возможности регулировать усилия, которые необходимо приложить к скальпелю или игле.

Группа А. Окамуры опробовала два метода, при помощи которых хирурги могли бы получать «тактильную обратную связь» от робота-хирурга. При одном методе к инструменту прикрепляются сенсоры, передающие хирургу информацию о силе, прилагаемой к инструменту. Другая идея заключается в разработке специальной математической модели, которая бы представляла движения инструментов и передавала бы оператору моделированные тактильные ощущения.

Оба метода имеют и достоинства, и недостатки. Так, сенсоры усилий могут быть очень точными, но они дорогостоящи и требуют применения стерильных биосовместимых материалов. Математические модели дешевле, но действуют недостаточно быстро.

В настоящее время, ученые разрабатывают систему, которая могла бы передавать «тактильные» ощущения через глаза хирурга. Когда хирург использует роботизированный инструмент - например, чтобы зашить шов, -на дисплей проецируется цветной круг, следующий за движениями инструмента и указывающий силу, переданную инструменту.

Если сила чрезмерна, круг окрашивается в красный цвет, указывая, что нить может порваться. Зеленый и желтый цвета подсказывают хирургу, что прилагаемое усилие адекватно или приближается к опасной «красной черте».