Oddelenie robotických metód liečebnej rehabilitácie je divíziou Centra liečebnej rehabilitácie a restoratívnej medicíny.

Do práce oddelenia sa zavádzajú domáce a zahraničné technológie pre regeneračnú liečbu a rehabilitáciu, ktoré harmonicky spájajú klasické overené metódy a moderné vedecké úspechy.

Hlavným smerom práce oddelenia je rekonštrukčná liečba a rehabilitácia po cievnej mozgovej príhode, kraniocerebrálnych úrazoch, léziách pohybového aparátu.

Dostupnosť high-tech rehabilitačných zariadení s biologickými spätná väzba umožňuje zhodnotiť funkčné rezervy organizmu a zostaviť individuálny liečebný program pre každého pacienta.

Komplexné Systém Biodex 4 PRO je lídrom v neuromuskulárnom testovaní a rehabilitačných cvičeniach. Kombinácia dynamického a statického zaťaženia svalov, schopnosť mobilizovať kĺby v rôznych smeroch umožňuje úplné obnovenie stratených motorických funkcií.

Aplikácie: ortopédia, neurológia, traumatológia, športové lekárstvo, pracovná rehabilitácia, gerontológia.

Komplex poskytuje rýchlu a presnú diagnostiku, liečbu a dokumentáciu porúch, ktoré spôsobujú funkčné poruchy kĺbov a svalov. Súprava obsahuje sadu prístrojov na prácu s bedrovými, kolennými, ramennými, lakťovými, členkovými a zápästnými kĺbmi.

Systém Biodex Systems 4 dáva úplnú slobodu pri výbere liečebných režimov v rôznych klinických štádiách, čo umožňuje individuálne pristupovať k problémom každého pacienta.

Robotický rehabilitačný komplex Lokomat sa používa na obnovenie chôdze u pacientov s ťažkým pohybovým deficitom v dôsledku kraniocerebrálnych a miechových poranení, následkov cievnej mozgovej príhody.

Robotické ortézy sú presne synchronizované s rýchlosťou bežiaceho pásu a nastavujú pacientove nohy do trajektórie, ktorá tvorí chôdzu blízku fyziologickej. Užívateľsky prívetivé počítačové rozhranie umožňuje lekárovi ovládať prístroj a upravovať tréningové parametre podľa možností a potrieb každého pacienta Integrovaný systém spätnej väzby vizuálne zobrazuje parametre chôdze v reálnom čase.

Robotická ortéza Armeo umožňuje zvýšiť účinnosť obnovy funkcie horných končatín, narušených v dôsledku kraniocerebrálnych a miechových poranení, roztrúsenej sklerózy, cievnej mozgovej príhody; po chirurgickom odstránení nádorov mozgu a miechy; s posttraumatickou neuropatiou.

Kurzy na Armeo umožňujú predchádzať hrozivej strate svalovej sily a rozvoju kĺbovej kontraktúry, pomáhajú znižovať spasticitu, zlepšujú koordináciu a učia nové pohyby. Armeo umožňuje pacientom s hemiparézou pomocou zvyškov funkčnosť poranenú končatinu, rozvíjajú a posilňujú pohybové a úchopové funkcie. Počítačový program obsahuje širokú škálu efektívnych a zábavných videohier s rôznymi úrovňami obtiažnosti. Prístroj je vybavený funkciou biofeedback.

THERA-VITAL- trenažér na rehabilitáciu horných a dolných končatín v aktívno-pasívnom režime. Použiteľné:

• v neurológii (mŕtvica, TBI, poranenie chrbtice, Parkinsonova choroba, detská mozgová obrna);
• traumatológia-ortopédia (stav po dlhšej imobilizácii, po endoprotetikách);
• pri rehabilitácii srdca;
• gerontológia (zníženie pohybového deficitu u starších a senilných ľudí);
• na zníženie následkov nedostatku motorickej aktivity (edémy, kontraktúry kĺbov);
• aby sa predišlo komplikáciám u pacientov rôzneho veku so zníženou motorickou aktivitou.

Rehabilitačný simulátor Kinetec Centura Používa sa na trvalý pasívny rozvoj ramenného kĺbu, aby sa zabránilo stuhnutiu kĺbov, kontraktúre mäkkých tkanív a svalovej atrofii.

S použitím trenažéra sa predchádza stuhnutiu ramenného kĺbu, urýchľuje sa proces pooperačnej obnovy rozsahu pohybu, zlepšuje sa kvalita kĺbovej plochy, znižuje sa bolesť a opuch.

Indikácie na použitie: operácia rotátorovej manžety, totálna náhrada ramena, zmrazené rameno, zlomeniny a vykĺbenia vyžadujúce rekonštrukčnú operáciu kľúčnej kosti, lopatky, artrotómia, akromioplastika, popáleniny, rehabilitácia po mastektómii.

BTE TECHNOLÓGIE (TECH TRÉNER, PRIMUS RS) - univerzálne komplexy na funkčné hodnotenie, diagnostiku a rehabilitáciu pohybového aparátu. zahŕňajú veľké množstvo adaptéry a nástavce na simuláciu rôznych profesionálnych a každodenných činností (izolovaných aj zložitých pohybov). Umožňujú tréning vo všetkých motorových rovinách. Dotykový displej a užívateľsky prívetivé softvérové ​​rozhranie značne zjednodušujú testovanie a školenie. Testovacie a tréningové dáta sú uložené a zdokumentované.

Aplikácie: priemyselná a športová rehabilitácia, ortopédia, neurorehabilitácia, testovanie sily.

Bezdotyková hydromasáž na prístrojoch "Medistream», « Medy Jet»

Hydromasáž je už viac ako 20 rokov odporúčaná lekármi a profesionálnymi športovcami na úľavu a úľavu od bolesti. Silné vlny teplej vody pokrývajú celé telo a dodávajú telu hĺbkovú relaxačnú a revitalizujúcu masáž. Bezkontaktná hydromasážna procedúra zmierňuje bolesť, uvoľňuje svalové napätie, zlepšuje prekrvenie masírovanej oblasti, odbúrava stres a úzkosť.

Alfa kapsula- ide o pôsobenie mechanoterapeutických, termoterapeutických a fototerapeutických faktorov: celková vibroterapia, systémová a lokálna termoterapia, pulzná fotostimulácia a selektívna chromoterapia, zvuková relaxácia, aromaterapia, aeroinoterapia. Alfa-masáž vykonávaná v kapsule zlepšuje náladu pacientov, znižuje vnútorné napätie, výrazne zvyšuje zvýšenie tolerancie záťaže a stabilizuje vegetatívny stav.

Indikácie pre procedúry v kapsule Alpha: nadváha; lokálne tukové usadeniny; celulitída; znížený turgor a tón pleti; očista a detoxikácia organizmu, emočný stres, poruchy spánku; neurózy; chronická únava; hypertonické ochorenie; bolesť hlavy; znížená imunita; rehabilitácia po športových úrazoch; následky dlhodobých chorôb.

Prístroj na pneumokompresiu dolných končatínPULSTAR s2

V súčasnosti je pneumokompresia hlavnou metódou používanou na prevenciu a liečbu rôznych chronických cievnych ochorení končatín.

Pneumatická kompresia je metóda aktívnej funkčnej terapie, kde sa ako terapeutický faktor využíva dávkovaná fyzická aktivita – stláčanie končatín. Pneumomasážne procedúry zlepšujú periférnu cirkuláciu, urýchľujú prietok krvi, rozvíjajú kolaterálne lôžko, znižujú vazospazmus a zlepšujú trofizmus tkaniva.

Indikácie na použitie: lokálne edematózne syndrómy pri venóznej insuficiencii a lymfostáze; vyhladzujúce ochorenia dolných končatín; odstránenie únavy a obnovenie pracovnej kapacity po dlhšej fyzickej námahe, nútenej fyzickej nečinnosti; s cieľom predchádzať cievnym ochoreniam končatín u osôb, ktoré sú kvôli povahe svojej činnosti dlhodobo na nohách; s postmastektomickým edémom horných končatín.

Multifunkčné masážne lôžko Nuganajlepšie kombinuje rôzne metódy liečenia: reflexná terapia, manuálna terapia, fyzioterapia, nízkofrekvenčná myostimulácia.

Kombinácia rôznych metód ovplyvňovania tela v jednom produkte vám umožňuje vykonávať činnosti účinná prevencia a rehabilitácia pre širokú škálu chorôb:

• muskuloskeletálny systém (ochorenia chrbtice);
• trofické poruchy neurogénneho a vaskulárneho pôvodu;
• periférny nervový systém (radikulitída);
• situačné stresové situácie (nervová únava);
• syndróm chronickej únavy a fyzické prepracovanie;
• korekcia držania tela v dospievaní a mládeži;
• v gynekológii a urológii.

Rehabilitácia pacientov po úrazoch a cievnych mozgových príhodách je viacstupňový proces, ktorý prebieha dlhodobo a zahŕňa mnoho komponentov (ergoterapia, kinezioterapia, masérske kurzy, pohybová terapia, sedenia u psychológa, logopéda, liečba u neuropatológa) .
V modernej medicíne vznikajú nové metódy, ktoré slúžia na obnovenie fungovania mozgu a čo najrýchlejší návrat pacienta do bežného života.

Robotická mechanoterapia – nová metóda rehabilitácie

Robotická mechanoterapia je jedným z najnovších smerov pri obnove motorických funkcií pacienta. Jeho podstata spočíva vo využití špeciálnych robotických štruktúr na tréning funkcií horných a dolných končatín s prítomnosťou spätnej väzby.

Výhodou robotickej terapie je dosiahnutie najlepšej kvality tréningu v porovnaní s tradičnou fyzikálnou terapiou vďaka nasledujúcim faktorom:

• predĺženie trvania tried;
• vysoká presnosť cyklických opakujúcich sa pohybov;
• nemenný jednotný vzdelávací program;
• prítomnosť mechanizmov na hodnotenie účinnosti vykonávaných cvičení a schopnosť ukázať to pacientovi.

1. Systém na rehabilitáciu horných končatín.

Tento typ prístroja je určený na obnovu funkcie rúk a prstov hlavne pri cievnych mozgových príhodách a kraniocerebrálnych poraneniach a je možné realizovať aj rehabilitačné programy pri poúrazových a pooperačných patológiách kĺbov rúk, chronických degeneratívne a zápalové ochorenia kĺbov rúk. Podstata systému je v technike spätného tréningu pohybov horných končatín.

V prípade poranenia alebo v oblasti poškodenia mozgového tkaniva bunky odumierajú a v tejto oblasti mozgu sa zastaví prenos impulzov. Vďaka mechanizmu neuroplasticity sa však mozog dokáže prispôsobiť mnohým patologickým situáciám.

Neuroplasticita je schopnosť zdravých neurónov, ktoré sa nachádzajú v blízkosti ohniska poškodenia mozgového tkaniva, spojiť sa s okolitými nervovými bunkami a prevziať určité funkcie, teda za určitých podmienok (napríklad prijímanie podnetov z periférie) obnoviť prenos informácií medzi centrálny a periférny nervový systém.

Preto je veľmi dôležitým faktorom program účinkov určitých stimulov na postihnutú oblasť mozgu. Takéto podnety sú opakujúce sa funkčné pohyby, ktoré sa musia vykonávať veľmi presne v určitom poradí.

Tréning na robotických rehabilitačných simulátoroch môže poskytnúť podobný motivačný program. Prístroj dokáže vykonať od tristo do päťsto vysoko presných opakujúcich sa pohybov za hodinu (v porovnaní s tridsiatimi až štyridsiatimi pohybmi pri bežnom tréningu), čo vytvára optimálne podmienky pre obnovu funkcií rúk v kratšom čase.

Kurz terapie sa môže vykonávať v nemocnici denne alebo ambulantne - potom sa kurz vykonáva každú hodinu dvakrát až trikrát týždenne.

2. Robotické komplexy na výučbu zručnosti chôdze.

Tieto konštrukcie predstavujú prelom v robotike a sú určené na liečbu patologických stavov s poruchou funkcie chôdze, koordinácie a rovnováhy.

Indikáciou na použitie sú poruchy hybnosti dolných končatín spojené s prítomnosťou kraniocerebrálneho alebo spinálneho poranenia, následky cievnej mozgovej príhody, parkinsonizmus, skleróza multiplex a demyelinizačné ochorenia.

Celé zariadenie môže zahŕňať platformu na automatickú synchronizáciu chôdze, systém zavesenia tela pacienta, systém automatického pohybu nôh a počítačový program. Monitorovaním a reguláciou pohybov pacienta pomocou senzorov sa dosahuje stimulácia postihnutých oblastí mozgu rovnakým spôsobom ako pri prirodzenej chôdzi. .

Použitie takýchto systémov obnovy vám umožňuje:

• pomôcť pacientovi vstať a obnoviť funkciu chôdze v čo najkratšom čase;
• predchádzať komplikáciám spojeným s imobilitou pacientov po dlhú dobu (otlaky, svalová atrofia, kongescia v pľúcach);
• prispôsobiť srdce a cievy pacienta návratu k fyzickej aktivite a vertikálnej polohe tela.

Kurz terapie môže trvať pätnásť až štyridsaťpäť tréningov. Ich počet určuje individuálne pre každého pacienta ošetrujúci lekár po klinickom vyšetrení.

Typy robotických komplexov

Ako ukazuje klinická prax, obnovenie motorickej aktivity pacientov pomocou robotickej mechanoterapie vo väčšine prípadov pomáha vyhnúť sa invalidite a vrátiť pacientov do normálneho života.

Na klinike Evexia Medical Clinic môžete absolvovať kurz robotickej mechanoterapie s využitím najnovších rehabilitačných systémov. Tieto revolučné metódy obnovy vám umožňujú naprogramovať váš osobný program pre každého pacienta v závislosti od potrieb a možností pacienta.

Preklad do ruského redakčného webu

2.3 Medicína a robotika

2.3.1 Prehľad oblasti

Zdravotníctvo a roboty

V dôsledku demografických zmien v mnohých krajinách čelia systémy zdravotnej starostlivosti rastúcemu tlaku, pretože musia slúžiť starnúcej populácii. Keďže dopyt po službách rastie, postupy sa zlepšujú, čo vedie k lepším výsledkom. Zároveň rastú náklady na poskytovanie zdravotníckych služieb, a to aj napriek poklesu počtu ľudí zamestnaných pri poskytovaní zdravotnej starostlivosti.

Ako súčasť možného riešenia sa javí aplikácia technológií vrátane robotiky. V tomto dokumente je oblasť medicíny rozdelená do troch podoblastí:

- Roboty pre nemocnice (Clinical Robotics): Príslušné robotické systémy môžete definovať ako tie, ktoré poskytujú procesy „starostlivosti“ a „liečenia“. V prvom rade sú to roboty na diagnostiku, liečbu, chirurgickú intervenciu a podávanie liekov, ako aj v núdzových systémoch. Tieto roboty obsluhuje nemocničný personál alebo vyškolení odborníci na starostlivosť o pacientov.

- Roboty na rehabilitáciu (Rehabilitácia): Takéto roboty poskytujú pooperačnú alebo posttraumatickú starostlivosť, keď priama fyzická interakcia s robotickým systémom buď urýchli proces zotavenia (zotavenia), alebo poskytne náhradu za stratenú funkčnosť (napríklad, keď ide o protetickú nohu alebo rameno).

- Pomocné roboty (pomocná robotika): Tento segment zahŕňa ďalšie aspekty robotiky využívané v lekárskej praxi, kedy primárnym účelom robotických systémov je poskytnúť podporu buď tomu, kto poskytuje lekársku starostlivosť, alebo priamo pacientovi, bez ohľadu na to, či ide o nemocnicu alebo inú zdravotnícku inštitúciu.

Všetky tieto subdomény sa vyznačujú potrebou zabezpečiť bezpečnostné systémy, ktoré zohľadňujú klinické potreby pacientov. Tieto systémy zvyčajne riadi alebo konfiguruje kvalifikovaný nemocničný personál.

Lekárska robotika je viac než len technológia

Okrem vývoja priamo robotických technológií je dôležité zavádzanie vhodných robotov ako súčasť procesov liečby v nemocnici alebo iných medicínskych postupov. Systémové požiadavky by mali vychádzať z jasne identifikovaných potrieb užívateľa a príjemcu služby. Pri vývoji takýchto systémov je dôležité preukázať pridanú hodnotu, ktorú môžu poskytnúť pri implementácii, čo je rozhodujúce pre trvalý úspech na trhu. Získanie pridanej hodnoty si vyžaduje priame zapojenie zdravotníckych profesionálov, ako aj pacientov, do procesu vývoja tejto techniky, a to tak vo fáze návrhu, ako aj implementácie vývoja robota. Vývoj systémov v kontexte ich budúceho aplikačného prostredia zabezpečuje zapojenie zainteresovaných strán. Jasné pochopenie existujúcej lekárskej praxe, zjavná potreba vyškoliť zdravotnícky personál na používanie systému a vlastníctvo rôznych informácií, ktoré môžu byť potrebné na vývoj, sú kritickými faktormi pri vytváraní systému vhodného na ďalšiu implementáciu. Zavedenie robotov do lekárskej praxe si vyžiada prispôsobenie celého systému zdravotníckych služieb. Ide o chúlostivý proces, v ktorom sa technológie a prax v poskytovaní zdravotnej starostlivosti vzájomne ovplyvňujú a budú sa musieť navzájom prispôsobiť. Od začiatku vývoja je dôležité brať tento aspekt „vzájomnej závislosti“ do úvahy.

Vývoj robotov pre potreby medicíny zahŕňa veľmi široké spektrum rôznych potenciálnych aplikácií. Pozrime sa na ne nižšie v kontexte predtým identifikovaných troch hlavných segmentov trhu.

Roboty pre nemocnice

Tento segment je reprezentovaný rôznymi aplikáciami. Napríklad je možné rozlíšiť tieto kategórie:

Systémy, ktoré priamo zvyšujú schopnosti chirurga, pokiaľ ide o obratnosť (flexibilitu a presnosť) a silu;

Systémy, ktoré umožňujú vzdialenú diagnostiku a zásahy. Táto kategória môže zahŕňať teleoperované systémy, keď môže byť lekár vo väčšej alebo menšej vzdialenosti od pacienta, ako aj systémy na použitie vo vnútri tela pacienta;

Systémy, ktoré poskytujú podporu počas diagnostických postupov;

Systémy, ktoré poskytujú podporu počas chirurgických zákrokov.

Okrem týchto nemocničných aplikácií existuje množstvo nemocničných doplnkových aplikácií, vrátane odberových robotov, laboratórneho testovania vzoriek tkaniva a ďalších služieb potrebných v nemocničnej praxi.

Roboty na rehabilitáciu

Rehabilitačná robotika zahŕňa zariadenia ako protézy alebo napríklad robotické exoskelety či ortézy, ktoré poskytujú tréning, podporu alebo náhradu stratených aktivít alebo narušenej funkčnosti. Ľudské telo a jeho štruktúry. Takéto zariadenia je možné použiť ako v nemocniciach, tak aj v bežnom živote pacientov, ale spravidla si vyžadujú prvotné nastavenie odborným lekárom a následné sledovanie ich správneho fungovania a interakcie s pacientom. Predpokladá sa, že pooperačné zotavenie, najmä v ortopédii, bude hlavnou aplikáciou takýchto robotov.

Odborná podpora a asistenčná robotika

Tento segment zahŕňa asistenčné roboty určené na použitie v nemocniciach alebo v domácom prostredí, ktoré sú navrhnuté tak, aby pomáhali nemocničnému personálu alebo opatrovateľom pri bežných úkonoch. Možno konštatovať výrazný rozdiel v návrhu a realizácii robotických systémov spojený s miestom a podmienkami ich použitia. V kontexte použitia kvalifikovaného personálu, či už v nemocničnom prostredí alebo doma pri používaní robota na starostlivosť o staršiu osobu, sa vývojári môžu spoľahnúť na kvalifikovanú osobu, ktorá bude robot obsluhovať. Takýto robot musí spĺňať požiadavky a štandardy nemocničného a zdravotníckeho systému a mať príslušné certifikáty. Tieto roboty budú pomáhať personálu príslušného zdravotníckych zariadení v ich každodennej práci, najmä zdravotných sestier a opatrovateľov. Takéto robotické systémy by mali umožniť sestre tráviť viac času s pacientmi, čím sa zníži fyzická aktivita, napríklad bude robot schopný zdvihnúť pacienta, aby s ním vykonal potrebné rutinné operácie.

2.3.2 Príležitosti v súčasnosti av budúcnosti

Robotika pre medicínu je mimoriadne zložitá oblasť vývoja vzhľadom na jej multidisciplinárny charakter a potrebu spĺňať rôzne prísne požiadavky, ako aj skutočnosť, že medicínske robotické systémy v mnohých prípadoch fyzicky interagujú s ľuďmi, ktorí môžu byť aj vo veľmi zraniteľnom stave. . Tu sú hlavné príležitosti, ktoré existujú v segmentoch medicíny, ktoré sme identifikovali.

2.3.2.1 Nemocničné roboty

Ide o roboty pre chirurgiu, diagnostiku a terapiu. Trh s chirurgickými robotmi je veľký. Roboticko-asistenčné schopnosti je možné využiť takmer vo všetkých oblastiach – kardiológii, cievnom, ortopédii, onkológii a neurológii.

Na druhej strane existuje veľa technických problémov súvisiacich s obmedzeniami veľkosti, environmentálnymi obmedzeniami a malým počtom technológií, ktoré sú dostupné na okamžité použitie v nemocničnom prostredí.

Okrem technologických problémov existujú aj komerčné. Napríklad súvisiace s tým, že Spojené štáty americké sa snažia udržať si monopolné postavenie na tomto trhu kvôli objemu duševného vlastníctva. Túto situáciu možno obísť jedine vývojom zásadne nového hardvéru, softvéru a koncepcií riadenia. Takýto vývoj si tiež vyžaduje solídnu finančnú podporu pre nákladný, ale nevyhnutný vývoj a súvisiace klinické skúšky. Typické oblasti, kde v súčasnosti existujú príležitosti:

Minimálne invazívna chirurgia (MIS)

Úspech sa tu dá dosiahnuť vývojom systémov, ktoré dokážu rozšíriť flexibilitu pohybov nástrojov za hranice anatómie rúk chirurga, zvýšiť efektivitu alebo doplniť systémy o spätnú väzbu (napríklad na posúdenie sily tlaku), prípadne dodatočné údaje, ktoré vám pomôžu s postupom. Úspešné preniknutie na trh môže závisieť od nákladovej efektívnosti produktu, skráteného času nasadenia a zníženého dodatočného školenia potrebného na to, aby ste sa naučili používať robotický systém. Každý vyvinutý systém musí jasne preukázať „pridanú hodnotu“ v kontexte chirurgie. Klinické pilotné implementácie a hodnotenia počas takéhoto testovania na klinikách sú nevyhnutné na to, aby bol systém akceptovaný chirurgickou komunitou.

V porovnaní s inými oblasťami minimálne invazívnej chirurgie, robotické asistenčné systémy potenciálne poskytujú chirurgovi lepšiu kontrolu chirurgických nástrojov, ako aj najlepšia recenzia počas operácie. Chirurg už nemusí počas celej operácie stáť, takže sa neunaví tak rýchlo ako pri tradičnom prístupe. Chvenie rúk dokáže softvér robota takmer úplne odfiltrovať, čo je obzvlášť dôležité pre aplikácie v mikrochirurgických zákrokoch, ako je napríklad očná chirurgia. Teoreticky môže byť chirurgický robot používaný takmer 24 hodín denne a nahrádza chirurgické tímy, ktoré s ním pracujú.

Robotika môže poskytnúť rýchle zotavenie, znížiť zranenia a znížiť negatívny vplyv na tkanivá pacienta, ako aj znížiť požadovanú dávku žiarenia. Robotické chirurgické nástroje môžu zaťažiť mozog lekára, skrátiť krivku učenia a zlepšiť ergonómiu pracovného postupu pre chirurga. S prechodom na používanie robotických technológií sa stávajú možné aj terapie, ktoré sú obmedzené limitmi ľudského tela. Napríklad nová generácia flexibilných robotov a nástrojov, ktoré dokážu dosiahnuť hlboko uložené orgány v ľudskom tele, zmenšiť veľkosť vstupného rezu v ľudskom tele alebo sa zaobísť bez prirodzených otvorov v ľudskom tele na vykonávanie chirurgických operácií.

Z dlhodobého hľadiska môže použitie učiacich sa systémov v chirurgii znížiť zložitosť operácie zvýšením toku užitočných informácií, ktoré chirurg dostane počas operácie. K ďalším potenciálnym výhodám patrí možnosť zvýšiť schopnosť paramedicínskych ("sanitných") tímov vykonávať štandardné klinické pohotovostné postupy pomocou robotov v teréne, ako aj telechirurgické operácie na vzdialených miestach, kde je k dispozícii iba vhodný robot a žiadny skúsený chirurg.

Možno rozlíšiť tieto možnosti:

Nové kompatibilné nástroje, ktoré poskytujú zvýšenú bezpečnosť pri zachovaní úplných možností manipulácie, vrátane pevných nástrojov. Použitím nových metód ovládania alebo špeciálnych riešení (ktoré môžu byť napríklad zabudované do prístroja alebo mimo neho) je možné nastaviť fungovanie prístrojov v reálnom čase tak, aby bola zabezpečená kompatibilita alebo stabilita, keď dôležitejšie;

Zavedenie vylepšených asistenčných technológií, ktoré vedú a varujú chirurga počas operácie, čo nám umožňuje hovoriť o zjednodušení riešenia chirurgických úloh a znížení počtu medicínskych chýb. Táto „podpora tréningu“ by mala zvýšiť „kompatibilitu“ zariadenia a chirurga, čo zabezpečí intuitívnosť a žiadne pochybnosti pri používaní systému.

Aplikácia vhodných úrovní autonómie robotov v chirurgickej praxi až po úplnú autonómiu konkrétnych presne stanovených postupov, napr.: autonómna pitva; odber vzoriek krvi (Veebot); biopsia; automatizácia časti operačných výkonov (uťahovanie uzlov, podopretie kamery...). Zvyšovanie autonómie má potenciál zvýšiť efektivitu.

- „Inteligentné“ chirurgické nástroje sú v podstate podmienečne kontrolované chirurgmi. Tieto nástroje sú v priamom kontakte s tkanivom a zvyšujú úroveň zručností chirurga. Miniaturizácia a zjednodušenie chirurgických nástrojov v budúcnosti, ako aj dostupnosť operačných výkonov vo vnútri aj mimo „operačnej sály“ je hlavnou cestou rozvoja takýchto technológií.

Vzdelávanie: Poskytovanie fyzicky presných modelov, ktoré sa dosahuje pomocou nástrojov s hmatovou spätnou väzbou, poskytuje potenciál na zlepšenie učenia sa v počiatočných fázach učenia, ako aj pri dosahovaní sebavedomých pracovných zručností. Schopnosť simulovať širokú škálu podmienok a zložitosti môže tiež zvýšiť efektivitu tohto typu učenia. V súčasnosti kvalita hmatovej spätnej väzby stále obsahuje množstvo obmedzení, čo sťažuje preukázanie nadradenosti tohto typu učenia.

Klinické vzorky: Existuje mnoho aplikácií pre offline odberové systémy, od systémov na odber vzoriek krvi a vzoriek tkaniva na biopsiu až po menej invazívne pitevné techniky.

2.3.2.2 Robotika pre rehabilitáciu a protetiku

Rehabilitačná robotika pokrýva široké spektrum rôznych foriem rehabilitácie a možno ju rozdeliť do podsegmentov. V Európe je v tomto sektore pomerne silný priemysel a aktívna interakcia s ním urýchli technologický rozvoj.

Prostriedky rehabilitácie

Ide o produkty, ktoré možno použiť po úraze alebo po operácii na tréning a podporu rekonvalescencie. Úlohou týchto nástrojov je podpora obnovy a urýchlenie obnovy a zároveň ochrana a podpora používateľa. Takéto systémy môžu byť použité v nemocničnom prostredí pod dohľadom zdravotníckeho personálu alebo môžu byť použité ako samostatné cvičenie, pričom zariadenie riadi alebo obmedzuje pohyb, ako to vyžaduje konkrétny prípad. Takéto systémy môžu tiež poskytnúť cenné údaje o procese obnovy a monitorovať stav priamejšie ako pri pozorovaní pacienta v nemocničnom prostredí.

Funkčné náhradné nástroje

Účelom takéhoto robotického systému je nahradiť stratenú funkčnosť. Môže to byť dôsledok starnutia alebo traumatického poranenia. Takéto zariadenia sa vyvíjajú na zlepšenie mobility a motorických schopností pacienta. Môžu byť vykonávané ako protézy, exoskeletony alebo ortopedické zariadenia.

V pokročilých rehabilitačných systémoch je dôležité, aby súčasní európski výrobcovia boli zapojení do procesu ako známi účastníci trhu a príslušné kliniky a klinickí partneri boli zapojení do procesu vývoja. Európa v súčasnosti vedie svet v tejto oblasti.

Neurologická rehabilitácia

(Sieť COST TD1006, Európska sieť pre robotiku pre neurorehabilitáciu poskytuje platformu na výmenu štandardizovaných definícií a príkladov vývoja v celej Európe).

V súčasnosti sa používa málo robotických neurorehabilitačných zariadení, pretože ešte neboli široko prijaté. Robotika sa používa na rehabilitáciu po mozgovej príhode v postakútnej fáze a iných neuromotorických patológiách, ako je Parkinsonova choroba, roztrúsená skleróza a ataxia. Pozitívne výsledky s využívaním robotov (o nič horšie alebo lepšie ako pri tradičnej terapii) na rehabilitačné účely začínajú potvrdzovať výsledky výskumu. Pozitívne výsledky nedávno potvrdil aj výskum neurozobrazovania. Bolo dokázané, že integrácia s FES ukázala zvýšenie pozitívneho výsledku (ako pre svalový systém, tak pre periférny a centrálny motorický systém). Biofeedback cvičenia a herné rozhrania sa začínajú považovať za riešenia, ktoré je možné implementovať, no takéto systémy sú stále na ceste. skoré štádium rozvoj.

Na vývoj funkčných systémov je potrebné vyriešiť niekoľko problémov. Ide o nízkonákladové prístroje, overené výsledky klinických štúdií, presne definovaný proces hodnotenia stavu pacienta. Schopnosť systémov správne identifikovať zámer používateľa a tým zabrániť zraneniu v súčasnosti obmedzuje účinnosť takýchto systémov. Riadenie a mechatronika integrované tak, aby spĺňali schopnosti ľudského tela, vrátane kognitívnej záťaže, sú v raných štádiách vývoja. Pred vývojom komerčne životaschopných systémov je potrebné zlepšiť spoľahlivosť a prevádzkyschopnosť. Rozvojovými cieľmi by mal byť aj rýchly čas nasadenia a dopyt terapeutov.

Protetika

Významný pokrok možno dosiahnuť v oblasti výroby inteligentných protéz, ktoré sa dokážu prispôsobiť charakteristikám pohybov užívateľa a podmienkam prostredia. Robotika má potenciál spojiť zlepšené schopnosti samoučenia so zvýšenou flexibilitou a kontrolou, najmä v oblasti protetických horných končatín a protetických rúk. Medzi konkrétne oblasti výskumu patrí schopnosť prispôsobiť sa osobnému, poloautonómnemu riadeniu, poskytovanie umelej citlivosti prostredníctvom spätnej väzby, zlepšené overovanie, zlepšená energetická účinnosť, obnova vlastnej energie, zlepšené spracovanie myoelektrických signálov. Inteligentné protézy a ortézy, riadené aktivitou svalov pacienta, umožnia využívať výhody takýchto systémov veľkej skupine používateľov.

Systémy na podporu mobility

Pacienti so zníženou fyzickou kapacitou, či už dočasnou alebo trvalou, môžu mať prospech zo zvýšenej mobility. Robotické systémy môžu poskytnúť podporu a cvičenia potrebné na zvýšenie mobility. Príklady vývoja takýchto systémov už existujú, ale sú v ranom štádiu vývoja.

V budúcnosti je možné, že takéto systémy dokážu dokonca kompenzovať kognitívne poruchy, a tým predchádzať pádom a nehodám. Obmedzenia takýchto systémov súvisia s ich cenou, ako aj so schopnosťou nosiť takéto systémy po dlhú dobu.

V množstve rehabilitačných aplikácií je možné využiť prirodzené rozhrania ako myoelektrika, zobrazovanie mozgu, ale aj rozhrania založené na reči a gestách.

2.3.2.3 Podporné špecializované a asistenčné roboty.

Podporu od špecialistov a asistenčnú robotiku možno rozdeliť do niekoľkých oblastí použitia.

Podporné systémy starostlivosti o pacienta: Podporné systémy používané opatrovateľmi pri interakcii s pacientmi alebo systémy používané pacientmi. Môžu zahŕňať robotické systémy, ktoré umožňujú použitie lieky odoberať vzorky, zlepšiť hygienu alebo procesy obnovy.

Zdvíhanie a presúvanie pacienta : Systémy na zdvíhanie a polohovanie pacienta môžu siahať od presného polohovania počas chirurgického zákroku alebo radiačnej terapie až po pomoc sestrám alebo opatrovateľom pri zdvíhaní alebo umiestňovaní osoby na lôžko a vstávaní z postele a pri preprave pacientov po nemocnici. Takéto systémy môžu byť navrhnuté tak, aby mohli byť konfigurované v závislosti od stavu pacienta a používané tak, aby mal pacient určitý stupeň kontroly nad svojou polohou. Obmedzenia tu môžu súvisieť s potrebou získať bezpečnostné osvedčenia a bezpečne riadiť sily dostatočné na pohyb pacientov spôsobom, ktorý zabráni možnému zraneniu pacientov. Energeticky efektívne konštrukcie a dizajn šetriaci priestor budú rozhodujúce pre efektívne implementácie.

Pri vývoji riešení asistenčnej robotiky je dôležité dodržiavať súbor základných princípov. Vývoj by sa mal zamerať na podporu chýbajúcej funkcionality, nie na vytváranie špecifických podmienok. Riešenia musia byť praktické z hľadiska ich použitia a musia používateľovi poskytovať merateľné výhody. To môže zahŕňať použitie technológie na motiváciu pacientov, aby urobili pre seba čo najviac pri zachovaní bezpečnosti. Zavedenie takýchto systémov nebude životaschopné a nebude žiadané, ak neposkytnú príležitosť na zníženie pracovnej záťaže personálu, čím sa nevytvoria ekonomické dôvody na implementáciu, a zároveň nebudú spoľahlivé a bezpečné na používanie.

Roboty pre biomedicínske laboratóriá pre medicínsky výskum

Roboty si už nachádzajú cestu do biomedicínskych laboratórií, kde triedia vzorky a manipulujú s nimi na výskumné účely. Aplikácie pre komplexné robotické systémy ešte viac rozširujú možnosti, napríklad v oblasti pokročilého bunkového skríningu a manipulácií súvisiacich s bunkovou terapiou a selektívnym triedením buniek.

2.3.2.4 Požiadavky v strednodobom horizonte

Nasledujúci zoznam predstavuje „body rastu“ v oblasti lekárskej robotiky

Exoskeletony dolnej časti trupu, ktoré prispôsobujú svoju funkciu individuálnemu správaniu a/alebo anatómii pacienta, čím sa optimalizuje podpora na základe podmienok používateľa alebo prostredia. Systémy môže užívateľ prispôsobiť rôznym podmienkam a rôznym úlohám. Aplikácie: neurorehabilitácia a podpora pracovníkov.

Roboty určené na autonómnu rehabilitáciu (napríklad rehabilitácia v režime „hra“, rehabilitácia horných končatín po cievnej mozgovej príhode) musia vnímať potreby pacienta a jeho reakcie, ako aj prispôsobovať im terapeutický efekt.

Roboty navrhnuté tak, aby podporovali mobilitu pacienta a manipulačné schopnosti, musia podporovať prirodzené rozhrania, aby sa zaistila bezpečnosť a výkon v prostrediach blízkych prírode.

Rehabilitačné roboty určené na integráciu senzorov a motorov poskytovaním obojsmernej komunikácie vrátane viacrežimového príkazového vstupu (myoelektrické + inerciálne snímanie) a viacrežimovej spätnej väzby (elektrohmatové, vibrotaktilné a/alebo vizuálne).

Protetické paže, zápästia, ruky, ktoré sa automaticky prispôsobia pacientovi, umožňujú mu individuálne ovládať ľubovoľný prst, rotáciu palca, karpálne DOF. Toto by malo byť sprevádzané použitím viacerých senzorov a algoritmov rozpoznávania vzorov, aby sa zabezpečila prirodzená kontrola (kontrola konštantnej sily) na úkor možných DOF. Aplikácie: Obnovenie funkčnosti ruky pre ľudí po amputácii.

Protézy a rehabilitačné roboty vybavené poloautomatickými riadiacimi systémami na zlepšenie kvality fungovania a/alebo zníženie kognitívnej záťaže užívateľa. Systémy musia umožňovať vnímanie a interpretáciu prostredia až do určitej úrovne, aby umožnili autonómne rozhodovanie.

Protézy a rehabilitačné roboty schopné využívať rôzne online zdroje (ukladanie informácií, spracovanie) prostredníctvom využitia cloud computingu na implementáciu pokročilej funkcionality, ktorá výrazne presahuje možnosti „palubnej“ elektroniky a/alebo priameho používateľského ovládania.

Lacné protézy a robotické riešenia vytvorené pomocou aditívnych technológií alebo hromadnej výroby (3D tlač a pod.)

Domáca terapia, ktorá znižuje intenzitu neuropatickej bolesti alebo fantómovej bolesti horných končatín prostredníctvom vylepšenej interpretácie signálov snímaných zo svalov, pomocou robotických končatín (s menšou flexibilitou ako v predchádzajúcich príkladoch) a/alebo „virtuálnej reality“.

Biomimetrické riadenie interakcie s chirurgickým robotom.

Adekvátne technológie mechanického ovládania a snímania pre vývoj flexibilných miniatúrnych robotov so spätnou väzbou, ako aj pokročilých a pokrokových nástrojov minimálne invazívnej chirurgie.

Environmentálne nabíjacie systémy pre implantovateľné mikroroboty.

Získať biomimometrické riadenie rehabilitačných procesov: integrácia vôľových „impulzov“ počas pohybu subjektu, s podporou FES pre zlepšenie preučenia motorických zručností, pri ovládaní robota.

Vývoj nemocnične aplikovateľných metód na obnovu motorickej aktivity, ktorá presahuje paradigmu bežne používaných statických mechanizmov s manuálnym nastavovaním.

Na nízkej TRL

Automatizované kognitívne chápanie nevyhnutných úloh v operačnom prostredí. Bezproblémové fyzické spojenie človek-robot pre podmienky "normálneho" prostredia na základe dodatočného ovládacieho rozhrania. Úplná adaptabilita bez úprav na pacienta. Spoľahlivosť odhalenia zámerov.

Čoraz väčšiu úlohu zohrávajú mikroroboty schopné samostatne fungovať vo vnútri ľudského tela. Je potrebné poznamenať, že medicínske robotické systémy sú medicínskeho charakteru a spájajú mechanické a elektronické komponenty fungujúce ako súčasť inteligentného robotického systému do jedného celku. Roboty na rehabilitáciu postihnutých. Rehabilitačné lekárske roboty sú určené najmä na riešenie dvoch problémov: obnovenie funkcií stratených končatín a podpora života pre zdravotne postihnutých ľudí pripútaných k...

Zdieľajte prácu na sociálnych sieťach

Ak vám táto práca nevyhovuje, v spodnej časti stránky je zoznam podobných prác. Môžete tiež použiť tlačidlo vyhľadávania

Úvod

Posledné desaťročie sa nieslo v znamení prudkého rozvoja špičkových medicínskych technológií, ktoré formujú tvár medicíny 21. storočia. V mnohých vyspelých krajinách sa aktívne vyvíjajú rôzne mechatronické medicínske zariadenia. Hlavné smery vývoja medicínskej mechatroniky vývoj systémov pre rehabilitáciu zdravotne postihnutých, vykonávanie obslužných operácií, ako aj pre klinické využitie. Hlavné smery vývoja lekárskej mechatroniky sú znázornené na obr. 1.

Obrázok 1. Hlavné smery vývoja lekárskej mechatroniky.

Čoraz väčšiu úlohu zohrávajú mikroroboty schopné samostatne fungovať vo vnútri ľudského tela. Je potrebné poznamenať, že medicínske robotické systémy sú medicínskej povahy a spájajú do jedného celku mechanické a elektronické komponenty, ktoré fungujú ako súčasť inteligentného robotického systému. Nižšie sú uvedené hlavné úspechy v oblasti lekárskej mechatroniky a načrtnuté vyhliadky na jej ďalší rozvoj.

Roboty na rehabilitáciu postihnutých.

Rehabilitačné medicínske roboty sú určené najmä na riešenie dvoch problémov: obnovenie funkcií stratených končatín a podpora života pre ľudí so zdravotným postihnutím pripútaným na lôžko (s poruchami zraku, pohybového aparátu a iných závažných ochorení).

História protetiky siaha viac ako jedno storočie do minulosti, ale len takzvané zosilnené protézy priamo súvisia s mechatronikou. Moderné automatizované protézy nenašli široké uplatnenie z dôvodu konštrukčných a prevádzkových nedokonalostí a nízkej prevádzkovej spoľahlivosti. Ale už sa robí veľa pre zlepšenie ich vlastností zavedením nových materiálov a prvkov do ich dizajnu, ako sú filmové tenzometre na ovládanie sily úchopu prstov protetickej ruky, elektrooptické senzory namontované v ráme okuliarov ovládať protetickú ruku pomocou oka pacienta atď.

V Japonsku bolo vyvinuté mechanické rameno, ktorého výkonný orgán má šesť stupňov voľnosti a systém ovládania protézy. V Oxforde (Veľká Británia) bol vytvorený riadiaci systém pre manipulátory určené pre protetiku, ktorého vlastnosťou je schopnosť vykonávať úlohy, ktoré nie sú vopred naprogramované. Zabezpečujú spracovanie zmyslových informácií vrátane systému rozpoznávania reči. Jedným z problémov je vytváranie riadiacich signálov pacientom bez pomoci končatín. Známe zariadenia na pomoc pacientom s dvoma alebo štyrmi amputovanými alebo paralyzovanými končatinami, poháňané elektrickým signálom, ktorý je výsledkom kontrakcie svalov hlavy alebo trupu. Vyvinutá je konštrukcia mechanického ramena s telesystémom, ktoré je riadené senzormi na hlave pacienta, ktoré reagujú na pohyb hlavy alebo obočia a vysielajú signály do mikroprocesora, ktorý riadi výkonný orgán manipulátora.

Na riešenie problémov podpory života imobilných pacientov boli vytvorené rôzne verzie robotických systémov. Kvalitatívne novým konštruktívnym riešením je antropomorfné rameno manipulátor namontované na invalidnom vozíku a ovládané počítačom. Tento systém umožňuje pacientovi s minimálnou úrovňou výcviku ovládať rameno manipulátora, aby vyhovoval fyziologickým potrebám, používať telefón atď.

Známe sú medicínske robotické komplexy, ktorých obsluha sa vykonáva prostredníctvom centrálneho riadiaceho stanovišťa alebo pomocou rôznych príkazových zariadení, ktorých úlohu si pacient generuje pomocou hlasových príkazov. Súčasťou systému je antropomorfné rameno - manipulátor, ovládacie zariadenie, povelové zariadenie, televízny monitor a automatizovaný transportný vozík. Na žiadosť pacienta TV, rádio, osvetlenie, zmení sa poloha pacienta na lôžku, aktivuje sa manipulátor.

Dôležitým problémom spojeným s rehabilitáciou zdravotne postihnutých ľudí je vytváranie pracovných miest pre nich. Vo Veľkej Británii, automatizovaný pracovisko pre zdravotne postihnutých ľudí s poruchami pohybového aparátu. Robot je manipulačný systém, ktorý riadi hlasové príkazy operátora; je schopný na žiadosť pacienta vybrať hudobné platne, knihy, obrátiť listy knihu, ktorú čítate, prepínať periférie počítača, vytáčať telefónne čísla.

V USA bola vyvinutá pracovná stanica s antropomorfným ramenom-manipulátorom pre zdravotne postihnutých ľudí trpiacich ťažkou formou muskuloskeletálnych porúch. Pacient s minimálnou úrovňou výcviku môže ovládať robota určeného na jedenie, pitie, úpravu, čistenie zubov, čítanie, používanie telefónu a tiež na prácu na osobný počítač. Ovládač umiestnený pod bradou pacienta je možné namontovať na invalidný vozík alebo na stôl pracovnej stanice a ovládať tak pracovnú stanicu. To umožňuje najmä použitie veľkého počtu pracovných staníc na súčasné kŕmenie skupiny pacientov. Takéto aktivity poskytujú pacientom možnosť vzájomnej komunikácie a prispievajú k ich uvedomeniu si seba ako plnohodnotného člena spoločnosti.

Servisné roboty.

Roboty zdravotníckej služby sú určené na riešenie prepravných úloh pri presune pacientov, rôznych predmetov súvisiacich s ich starostlivosťou a liečbou, ako aj na vykonávanie nevyhnutných úkonov pri starostlivosti o ležiacich pacientov.

Zavedenie robotov tejto skupiny do zdravotníctva oslobodí zdravotníkov od rutinných pomocných prác a dá im možnosť vykonávať ich odbornú prácu.

Bol vyvinutý robot, ktorý vykonáva funkcie spojené s vynaložením veľkého úsilia na prepravu, lôžkoviny pacientov atď. Robot je elektrohydraulický systém s autonómnym zdrojom energie. Možnosť ovládať robota je poskytovaná pacientovi aj zdravotníckemu personálu. Je vybavená dotykovým systémom. Robot je schopný obslúžiť pacienta, ktorého hmotnosť nepresahuje 80 kg.

V Spojenom kráľovstve sa vyvíja robotické zariadenie, ktoré dokáže vykonávať operácie na prevrátenie ťažko chorých pacientov pripútaných na lôžko s cieľom odstrániť ich preležaniny. Vďaka tomu je možné eliminovať nútené straty a oslobodiť sestry od tejto vyčerpávajúcej práce. Takéto zariadenia umožňujú najmä jednému zdravotníckemu pracovníkovi umyť ťažko chorých pacientov vo vani bez toho, aby sa uchýlili k pomoci iných zamestnancov.

Japonsko vyvinulo vzorku mobilného sprievodcu robotov Meldog pre nevidiacich, čo je malý transportný štvorkolesový vozík s pohonom všetkých kolies, ktorého riadiaci systém je vybavený systémom videnia a počítačom. Trasa pohybu v rámci daného sídla je zaznamenaná v pamäti počítača. Niektoré senzory robota identifikujú križovatky ulíc podľa polohy múrov domov a vybraných referenčných bodov, zatiaľ čo iné detekujú cestné prekážky. Na základe signálov zo senzorov vyvinie palubný počítač robota stratégiu na prekonávanie prekážok. Vodiaci robot riadi pohyb nevidiaceho pacienta pomocou komunikačných prvkov, ktoré sú umiestnené na mäkkom páse priliehajúcom k telu postihnutej osoby. Elektrické impulzy generované týmto pásom sú príkazy pre pacienta, aby zastavil robota alebo ho otočil doľava alebo doprava. Robot riadi rýchlosť svojho pohybu a zastaví sa 1,2 m pred navádzaným nevidiacim pacientom. V budúcnosti vznik takýchto mobilných robotov s vylepšeným riadiacim systémom založeným na princípoch pravdepodobnostnej logiky.

Zavedenie transportných mobilných robotov do infraštruktúry zdravotníckych zariadení v Rusku výrazne uľahčí riešenie problému nedostatku juniorského zdravotníckeho personálu.

Hlavné typy prepravných prác, ktoré by mali byť zverené zdravotníckym mobilným robotom, sú: centralizované doručovanie zdravotníckeho materiálu a vybavenia, podnosy a palety s jedlom pre pacientov, laboratórne testy, hotové lieky, pošta pre pacientov, ako aj recyklácia a preprava. materiálu a odpadu z kancelárskych priestorov.

V USA bol vyvinutý transportný mobilný robot pre nemocnice. V nemocnici Danbury tento autonómne riadený robot dodáva podnosy s jedlom. Nemocnica má 450 lôžok pre pacientov. Robot každý deň doručí približne 90 paliet alebo tác s jedlom pre novoprichádzajúcich pacientov.

lekársky robot Pomocník vybavený kamerovým systémom pozostávajúcim z niekoľkých farebných TV kamier, akustických lokátorov a bezdotykových NK senzorov na detekciu cestných prekážok, meranie vzdialenosti k nim a vytýčenie bezpečnej trasy. Na prednej stene robota je tiež elektrický spínač núdzového zastavenia (duplikovaný na zadnej stene), blikanie výstražného svetla a smerovky.

Na zadnej stene robota sú zobrazené zariadenia na čítanie mapy oblasti: klávesnica, prepínač typu práce, skrinka na podnosy s jedlom a výklenok na batérie.

Stratégia prekonávania prekážok je riešená pomocou palubného počítača na základe zostavenej mapy oblasti. Údaje prijaté zo senzorov primárnych informácií sú logicky spracované a zobrazené na mape oblasti. Senzory snímajú priestor pred pohybujúcim sa robotom, takže v prípade prekážky sa robot podľa signálov zo senzorov zastaví. V priebehu niekoľkých minút počítač spracuje údaje a potvrdí prítomnosť prekážky. Ak sa prekážka pohybuje, robot čaká, kým nezmizne. Ak je objekt nehybný, robot začne manévrovať, aby obišiel prekážku zo strany. Všetky manévrovacie procesy sa zaznamenávajú do pamäte stroja. V prípade poruchy sa všetky zaznamenané parametre manévrovania porovnajú so skutočnou polohou robota a upraví sa program a riadiaci systém. Čas potrebný na to, aby sa mobilný robot naučil, ako sa pohybovať autonómne, závisí od zložitosti trasy, veľkosti chodieb a vchodov v nemocnici.

Beyond Robot Helpmate v Spojených štátoch vyvinuli nemocničný robotický systém Robotek zjednodušený dizajn a nižšie náklady.

V Kanade prebieha výskum na vytvorenie lekárskeho mobilného autonómneho riadiaceho robota s vysokými taktickými a technickými vlastnosťami. Pre zabezpečenie vysokej funkčnej spoľahlivosti je riadiaci systém robota vybavený záložným riadiacim systémom, ako aj autodiagnostickým systémom schopným automaticky rozpoznať poruchy riadiaceho systému a ich príčiny.

V Japonsku sa vyvíja medicínsky mobilný robotický systém na prepravu pacientov pripútaných na lôžko v rámci nemocnice, ktorým je diaľkovo ovládaný transportný vozík. Robot je vybavený zariadením na prenášanie pacienta z nemocničného lôžka do transportného vozidla, ktoré pozostáva z dosky s upevňovacími mäkkými popruhmi v hornej a dolnej časti. Toto mobilné zariadenie sa môže pohybovať medzi pacientom a jeho posteľným matracom a umožňuje samotnému pacientovi pohybovať sa na doske, ktorá je zavesená na robote na dvoch miestach, čo mu umožňuje zaujať konfiguráciu kresla.

Podľa odborníkov Japonská asociácia priemyselných robotov (JIRA) ), japonský trh s nemocničnými mobilnými robotmi vzrástol z 1 000 v roku 1995 na 3 200 v roku 2000.

V posledných rokoch vzrástol záujem o mobilné nemocničné roboty aj v mnohých európskych krajinách. Vo Francúzsku a Taliansku sa množstvo popredných spoločností zaoberajúcich sa robotikou a elektronikou zapojilo do vývoja robotických systémov na prepravu produktov v nemocniciach aj v kanceláriách. Pracuje sa na vytvorení robotov na evakuáciu ranených z oblastí prírodných a človekom spôsobených katastrof.

klinické roboty.

Klinické roboty sú navrhnuté tak, aby riešili tri hlavné úlohy: diagnostiku chorôb, terapeutickú a chirurgickú liečbu.

Množstvo existujúcich diagnostických systémov s obrazom skúmanej oblasti na obrazovke (napríklad počítačom riadený tomografický prístroj) už využíva prvky mechatroniky a robotiky. Predpokladá sa, že masový vzhľad zdravotníckych pomôcok na rôzne účely riadené počítačom, bude mať silný vplyv na lekársku prax.

V Japonsku bol patentovaný mikromanipulátor pre medicínsky a biologický výskum na bunkovej úrovni, ktorý umožňuje merať elektrický odpor bunky, vykonávať mikroinjekcie liekov a enzýmov do bunky, meniť bunkovú štruktúru a extrahovať jej obsah.

Ďalšou oblasťou použitia robotov je rádioterapia, kde sa používajú na zníženie úrovne radiačného nebezpečenstva pre zdravotnícky personál. Použitie robotov sa považuje za najvhodnejšie pri výmene niekoľkých drahých stacionárnych rádioaktívnych zdrojov vo viaclúčových inštaláciách. Vývoj manipulátorov pre rádioterapeutické oddelenia je v experimentálnej fáze. V rovnakej fáze sa pracuje na vytvorení robotického maséra.

Existuje množstvo zložitých chirurgických operácií, ktorých realizácia je obmedzená nedostatkom skúsených chirurgov, pretože takéto operácie vyžadujú vysokú presnosť. Napríklad pri mikrochirurgii oka existuje taká operácia, ako sú radiálne rezy rohovky ( radiálna keratotómia ), ktorý možno použiť na korekciu ohniskovej vzdialenosti oka pri korekcii krátkozrakosti. Ideálna hĺbka rezu škrupiny oka by nemala presiahnuť 20 mikrónov. Skúsený chirurg počas tejto operácie môže vykonávať rezy do hĺbky 100 mikrónov. V Kanade sa vyvíja medicínsky robotický komplex, ktorý dokáže urobiť vysoko presné rezy na rohovke a poskytnúť požadované zakrivenie oka. Mikroneurochirurgia je ďalším príkladom vykonávania vysoko presných chirurgických operácií. V Spojenom kráľovstve už bol vyvinutý lekársky robot pre mikrochirurgiu mozgu.

Lekársky robot s manipulátorom Puma vytvorený v USA preukázal možnosť extrakcie kúska mozgového tkaniva na biopsiu. Pomocou špeciálneho skenovacieho prístroja s trojrozmerným informačným zobrazovacím systémom sa zisťovalo miesto a rýchlosť zavádzania dvojmilimetrového vrtáka na odber vzoriek mozgového tkaniva.

Vo Francúzsku sa vyvíja medicínsky robot – asistent na asistenciu pri chirurgických operáciách chrbtice, kedy akákoľvek chyba chirurga môže viesť k úplnému ochrnutiu pacienta. V Japonsku vytvorený lekársky robot preukázal možnosť transplantácie rohovky oka odobranej mŕtvemu darcovi.

Medzi výhody medicínskych robotov patrí ich schopnosť reprodukovať požadovanú sekvenciu zložitých pohybov výkonných nástrojov. V Spojenom kráľovstve bol demonštrovaný lekársky robot - simulátor na školenie lekárov a simuláciu procesov chirurgických operácií na prostate, počas ktorých sa v rôznych smeroch robí séria zložitých rezov, ktorých postupnosť je ťažké si zapamätať a vykonať.

V Spojených štátoch bol patentovaný robotický systém, ktorý pomáha chirurgovi pri operáciách na kostiach. Tento systém sa používa pri ortopedických operáciách, pri ktorých je najdôležitejšie presné polohovanie nástroja voči kolennému kĺbu. Robotický systém pozostáva z operačného stola, pevného zariadenia, robota, kontroléra a supervízora. Pacient je umiestnený tak, že stehno je v zariadení nehybné. Druhé stehno pacienta je pripevnené k operačnému stolu popruhmi.

Základňa robota je pevne upevnená na operačnom stole. Nástroj je namontovaný na robote, ktorého manipulátor sa môže pohybovať so 6 stupňami voľnosti. Manipulátor obsahuje zariadenie na snímanie polohy na generovanie signálov indikujúcich polohu manipulátora vzhľadom na súradnicový systém. Robot využíva sériový manipulátor PUMA 200, ktorý sa vďaka svojej relatívnej jednoduchosti ľahko prispôsobí chirurgickým operáciám. Riadiaca jednotka monitoruje všetky pohyby robota a prenáša ich na nadriadeného. Príkazy na pohyb a riadenie pomocných operácií generované ovládačom sú prenášané do robota polohovacími signálmi prichádzajúcimi cez spojovacie káble.

Existuje niekoľko spôsobov, ako ovládať pohyb robota. Pri výrobe je robot vybavený prídavným zariadením s učebných osnov. Tréningové zariadenie je zariadenie s poloautomatickým riadením manévrovania robota. Manévrovanie pozostáva zo série jednotlivých krokov. Ovládač tieto kroky zaznamená, aby ich potom robot mohol sám zopakovať. Robot môže byť ovládaný hlasovými príkazmi alebo iným typom ovládania. Robot sa môže pohybovať aj pasívne, na čo manipulátor zabezpečuje manuálne ovládanie pohybu.

Dozorca, ako aj kontrolór, má k dispozícii ovládacie príkazy a programy v jazyku VAL 11. Pri práci s nadriadeným prechádzajú všetky pohybové príkazy cez ovládač. Pred displejom je nainštalovaná špeciálna obrazovka, známa pod ochrannou známkou " Dotykové okno“ (TSW ), ktorý sa používa ako zariadenie na zadávanie príkazov počas operácie. Všetky zmeny na kosti sú zobrazené na obrazovke monitora. Na operačnej sále je táto obrazovka pokrytá sterilným filmom, ktorý umožňuje chirurgovi priamo kontrolovať operačný operačný proces. Operačné programy sú založené na geometrických vzťahoch medzi parametrami protézy, parametrami kostných rezov a osami vŕtania otvorov. Robot presunie nástroj do určitých polôh v zodpovedajúcich rovinách. Počiatok súradnicového systému bude nejaký pevný bod na referenčnom povrchu.

V posledných rokoch sa v oblasti automatizácie chirurgických procesov objavujú správy o pokusoch o vytvorenie robotických systémov pre diaľkovú chirurgiu pomocou televíznych prijímačov, kedy sú chirurg a pacient oddelení veľkými vzdialenosťami.

Diagnostika a chirurgia cievnych ochorení patrí medzi najnaliehavejšie problémy. V Japonsku, Taliansku a Rusku sa pracuje na vytvorení mobilných mikrorobotov určených na ničenie aterosklerotických usadenín v cievach. Predpokladá sa, že mobilné mikroroboty budú pracovať v automatickom režime a budú sa pohybovať pozdĺž anatomického lôžka obehového systému.

Momentálne na MSTU. N.E. Bauman, pracuje sa na vytvorení robotického systému, ktorý umožní riešiť tieto problémy. Súčasťou systému je arteriálny nosič, mikrorobot schopný pohybu po krvnom obehu a vybavený ultrazvukovým mikrosenzorom, ako aj potrebný pracovný nástroj. Funkčná schéma tohto systému je na obr.2. Chirurg operátor, ktorý dostáva informácie o stave cievy, má možnosť použiť mikrorobota na vykonávanie procedúr lekárskeho aj chirurgického charakteru.

V Kanade prebiehajú pilotné štúdie teleoperačného robota pre laparoskopické operácie. Nová medicínska technológia je založená na použití miniatúrnej kamery a špeciálnych nástrojov zavedených cez brušnú stenu. Obraz videa sa prenáša na monitor a asistent koordinuje pohyby operačnej skupiny v danom smere. Poloha miniatúrnej videokamery v brušnej dutine je koordinovaná pomocou manipulátora riadeného chirurgom.

Obrázok 2. Funkčná schéma robotického systému pre intravaskulárnu diagnostiku a chirurgiu

Všimnite si, že klinické robotické systémy sú ergatické; prevádzkovať za účasti prevádzkovateľa. Vysoká úroveň technológie môže výrazne rozšíriť možnosti chirurgickej intervencie. Príkladom je diaľkovo ovládaný manipulačný systém pre operáciu srdca. V druhom prípade dostane chirurg možnosť vykonávať operácie s rozlíšením, ktoré je 2-3 krát menšie, ako umožňuje jeho ruka pri priamej práci s nástrojom. Je potrebné zdôrazniť, že takéto operácie sú možné len na dostatočne vysokej úrovni informačných technológií, využitie aktívneho rozhrania a expertných systémov, ktoré zabezpečujú dialóg medzi chirurgom a robotickým systémom počas celej operácie, kontrolujú jeho úkony a zabraňujú možným chybám. Spolu s priamym riadením pohybu minimanipulátorov a mikrorobotov pomocou manuálneho ovládania má chirurg možnosť používať hlasové príkazy na ovládanie pracovného nástroja aj informačnej podpory. Využitie klinických robotických systémov teda umožňuje v niektorých prípadoch nielen opustiť tradičné medicínske technológie, ale aj výrazne zmierniť pracovné podmienky chirurga a lekára-diagnostika.

Záver.

Z uvedeného vyplýva, že medicínska mechatronika je v stave rýchleho rastu, ktorého tempo je oveľa vyššie ako v tradičných oblastiach mechatroniky. Zároveň je potrebné spomenúť faktory brániace používaniu mechatronických prístrojov v lekárskej praxi, ktoré platia nielen pre Rusko, ale aj pre všetky vyspelé krajiny. Najdôležitejší z nich je psychologický faktor spojený s dehumanizáciou lekárskej starostlivosti, ktorý sa prejavuje nielen na strane pacientov, ale aj zdravotníckeho personálu. Tento faktor spôsobuje odmietnutie myšlienky použitia mechatroniky pre takú citlivú oblasť, akou je ľudské telo. Prekonanie si vyžaduje prístup k mechatronike, predovšetkým ako prostriedku, nástroju lekárskej praxe lekára, chirurga. Je potrebné venovať pozornosť zabezpečeniu spoľahlivosti mechatronických systémov a ich bezpečnosti pre pacienta.

Ďalším limitujúcim faktorom je nejednotnosť a neúplné vzájomné porozumenie odborníkov v oblasti strojárstva a medicíny. Táto okolnosť si vyžaduje prípravu špecialistov nového typu, ktorí majú nielen inžinierske znalosti, ale dobre poznajú aj zvláštnosti medicínskych technológií. Je potrebné venovať pozornosť skutočnosti, že v súčasnosti ešte nie je úplne vyvinutá biotechnická metodika, ktorá zabezpečuje systematický prístup k návrhu mechatronických medicínskych systémov.

Najneriešiteľnejším problémom, ktorý vzniká pri navrhovaní medicínskych mechatronických systémov, je koordinácia jednotlivých prvkov systému medzi sebou. V tomto prípade je možné rozlíšiť nasledujúce podmienky kompatibility:

1. biofyzikálna kompatibilitacharakteristika biologického objektu a technické prvky mechatronického systému;
2. kompatibilita informáciíoperátor mechatronického systému a systému;
3. ergonomická kompatibilitamechatronický systém vo vzťahu k operátorovi aj pacientovi;
4. psychologická kompatibilitatechnickú časť systému s operátorom a pacientom.

Dodržiavanie týchto podmienok umožní v blízkej budúcnosti prekonať faktory, ktoré bránia širokému využívaniu mechatronických systémov v lekárskej praxi.

lekárske roboty

Rehabilitácia

služby

Klinické

Protézy

Manipulátory

Automatická pracovná stanica

Diagnostika

sprievodca

Terapia

Chirurgia

Evakuácia zranených

Ošetrovateľstvo

Chirurg - operátor

Bezpečnostný systém

Manuálne ovládanie

Počítač

Monitor

Komunikačné rozhranie

Implementačný systém

mikrorobot

ultrazvukový senzor

Mikromotor

chirurgický nástroj

Cieva

biologický objekt

Stav pacienta

ARMX

Ďalšie súvisiace diela, ktoré by vás mohli zaujímať.vshm>
18942.		Rehabilitácia postihnutých detí na oddelení dennej starostlivosti (na príklade Republikového centra pre rehabilitáciu detí so zdravotným postihnutím „Idegel“ Republiky Tyva)	63,62 kB
	Preto je dnes riešenie problémov detí so zdravotným postihnutím jedným z najdôležitejších nevyhnutných opatrení sociálnej politiky štátu sociálnych zariadení odborníkov v sociálna práca a verejné organizácie. Vytváranie podmienok pre úspešnú socializáciu postihnutých detí v modernej spoločnosti je úlohou nielen štátnych a spoločenských inštitúcií, ale aj verejných organizácií. V Rusku, ako aj na celom svete, rastie trend v počte detí so zdravotným postihnutím. v orgánoch sociálnoprávnej ochrany obyvateľstva tvorili ...
11800.		PROBLÉM REHABILITÁCIE zdravotne postihnutých detí na ODDELENÍ DENNÉHO POBYTU	64,55 kB
	Dnes je v Rusku podľa oficiálnych štatistík viac ako 8 miliónov ľudí so zdravotným postihnutím a očakáva sa ďalší početný rast tejto skupiny. Okrem nich sú to milióny ľudí so zdravotným postihnutím, ktorí nemajú oficiálny, právne formalizovaný štatút zdravotne postihnutých ľudí. Je známe, že takíto ľudia sa oveľa ťažšie ako zdraví ľudia prispôsobujú neustále sa meniacej situácii. Na to potrebujú kvalifikovanú pomoc.
9210.		Klinické roboty	10,48 kB
	Manipulátor obsahuje zariadenie na snímanie polohy na generovanie signálov indikujúcich polohu manipulátora vzhľadom na súradnicový systém. Počiatok súradnicového systému bude nejaký pevný bod na referenčnom povrchu. Predpokladá sa, že mobilné mikroroboty budú pracovať automaticky pohybujúce sa pozdĺž anatomického lôžka obehového systému. Bauman, pracuje sa na vytvorení robotického systému, ktorý umožní riešiť tieto problémy.
5561.		Priemyselné roboty	704,93 kB
	Medzi najbežnejšie činnosti vykonávané priemyselnými robotmi patria: presúvanie častí a obrobkov zo stroja na stroj alebo zo stroja na systémy výmenných paliet; švové zváranie a bodové zváranie; maľovanie; vykonávanie rezných operácií s pohybom nástroja po zložitej dráhe...
1933.		Manipulačné roboty	648,12 kB
	Manipulačný robot pozostáva z manipulátora na ovládanie zariadení na snímanie zariadení na komunikáciu s operátorom a počítača. Nazývajú sa aj automatické programové manipulátory alebo priemyselné roboty. charakteristický znak inteligentných robotov je ich schopnosť viesť dialóg s človekom, rozpoznávať a analyzovať zložité situácie, plánovať pohyby manipulátora a realizovať ich v podmienkach obmedzených informácií o vonkajšom prostredí. Ovládanie manipulátorov tohto typu robotov...
9211.		Priemyselné a mobilné roboty	412,87 kB
	V encyklopedickom slovníku je robot tzv automatický systém stroj vybavený snímačmi, ktoré prijímajú informácie o životné prostredie a akčné členy, schopné cielene sa správať v meniacom sa prostredí pomocou riadiacej jednotky. Roboty možno klasifikovať podľa: oblastí použitia výroby priemyselného vojenského boja poskytujúceho výskum medicínsky; prevádzkové prostredie zemský podzemný povrch podvodný vzdušný priestor; stupeň...
2414.		Športová a zdravotná klasifikácia osôb so zdravotným postihnutím	37,08 kB
	Téma prednášky: Športová zdravotná klasifikácia postihnutých Disciplína: Zdravotná kontrola v adaptívnom telesná výchovaŠpecializácia: 032102 Špecialista na adaptívnu telesnú kultúru Fakulta denného pedagogického vzdelávania Vypracoval: Flyanka I. Športová zdravotná klasifikácia zdravotne postihnutých športovcov s vrodenými a amputačnými chybami končatín 9. ročníka. Športová zdravotná klasifikácia zdravotne postihnutých športovcov s následkami úrazov chrbtice a miechy, 6 tried. Športová zdravotná klasifikácia...
7805.		SOCIÁLNA ADAPTÁCIA STARŠÍCH A POSTIHNUTÝCH	17,99 kB
	Etapy sociálnej adaptácie. Mechanizmy sociálnej adaptácie. Naopak, pojmy adaptácia a adaptačný proces sa dnes používajú v biológii a sociálna psychológia filozofia a kybernetika sociológie a ekológie a pod. Deje sa tak predovšetkým v dôsledku dynamického charakteru spoločenského života vedúceho k neustálym zmenám prostredia ľudského života.
17536.		Ošetrovateľský proces pri rehabilitácii pacientov po cievnej mozgovej príhode	133,15 kB
	Ošetrovateľský proces vo fázovej rehabilitácii pacientov po cievnej mozgovej príhode určuje hlavné smery činností, ktoré zlepšujú kvalitu ich života pacienta. Identifikácia týchto symptómov je súčasťou práce pri stanovení ošetrovateľskej diagnózy a identifikácii základných problémov pacienta. Hlavnými problémami pacienta počas akútneho obdobia mŕtvice sú teda: bolesť bolesť hlavy bolesť v ochrnutých končatinách. Liečebná rehabilitácia je primárne indikovaná u pacientov, ktorí majú v dôsledku ochorenia vysokú ...
20367.		VPLYV VEKOVÉHO FAKTORA NA VÝSLEDKY REHABILITÁCIE PACIENTOV S NEUROLOGICKOU PATOLÓGIOU	851,54 kB
	Hodnotenie efektívnosti analýzy liečby a rehabilitácie pacientov. Akútne poruchy cerebrálnej cirkulácie sú jednou z príčin pretrvávajúcej invalidity populácie na celom svete. Mŕtvica je jednou z hlavných príčin invalidity u dospelej populácie, keďže aj v prípade včasného poskytnutia ...

Na celom svete sa medicínska robotika aktívne rozvíja v troch oblastiach: rehabilitácia, servis a klinická. Rehabilitačné roboty sú určené na riešenie problémov obnovy funkcií stratených končatín a podpory života zdravotne postihnutých, pripútaných na lôžko (s poruchou zraku, pohybového aparátu a iných závažných ochorení). Zdravotnícke roboty pre servisné účely sú určené na riešenie dopravných problémov premiestňujúcich sa pacientov, rôznych nákladov, ako aj starostlivosť o ležiacich pacientov. Klinická robotika zabezpečuje úplnú alebo čiastočnú automatizáciu diagnostických procesov, terapeutickú a chirurgickú liečbu rôznych ochorení.

Najväčšie praktické uplatnenie našli chirurgické roboty používané na vykonávanie roboticky asistovaných operácií v rôznych oblastiach medicíny. Využitie robotiky pri vykonávaní operácií znižuje závislosť výsledku operácie od ľudského faktora a prispieva k rozšíreniu technických možností pri vykonávaní zložitých operácií. S použitím robotov sa výrazne zlepšujú ergonomické ukazovatele v práci chirurga, zvyšuje sa presnosť a ovládateľnosť nárazu. V prípade minimálne invazívnej chirurgie zvyšujú roboty manipulovateľnosť s chirurgickým nástrojom, čo umožňuje chirurgovi zväčšiť priestor, ktorý má chirurg k dispozícii v tele pacienta. Dôležitou výhodou robotickej chirurgie je možnosť premeny tradičných operácií na minimálne invazívnu intervenciu.

Modernou etapou vo vývoji miniinvazívnej chirurgie je zavádzanie špecializovaných robotov do klinickej praxe, z ktorých najznámejší je robot Da Vinci. V mnohých krajinách sa pracuje na vytvorení špecializovanej chirurgickej robotiky (USA, Nemecko, Japonsko, Južná Kórea, Francúzsko atď.).

V Rusku sa po prvýkrát objavila myšlienka možnosti robotizácie chirurgickej intervencie vo vzťahu k krvným cievam prof. G.V. Savrasov a akademik A.V. O Pokrovskom sa začalo diskutovať v 80. rokoch minulého storočia. Bolo to obdobie rozvoja a aktívneho zavádzania ultrazvukových angiochirurgických technológií určených na intravaskulárne účinky do klinickej praxe.

Výhoda intravaskulárnej rekonštrukcie spočíva na jednej strane v jej fyziológii, keďže sa obnovuje prirodzený priebeh obehového systému, a na druhej strane v možnosti minimálnej traumy vďaka tomu, že obnovenie priechodnosti nádoba sa vykonáva na značnú vzdialenosť od miesta chirurgického prístupu. Odstránenie nárazovej zóny z miesta vpichu technického zariadenia, ako aj spravidla absencia priamych vizuálnych informácií z nárazovej zóny však komplikuje prácu chirurga, čím sú výsledky chirurgického zákroku priamo závislé od individuálne kvality samotného chirurga. Vplyv ľudského faktora je však obzvlášť silný v prípadoch, keď hlavným fyzikálnym činiteľom vplyvu na cievu nie je svalová námaha chirurga, ale vysokoenergetický a rýchly zdroj, napríklad ultrazvuk. Pre výrazné zlepšenie pracovných podmienok chirurga a zároveň zvýšenie efektivity a kvality ním vykonávaných operácií je potrebné zásadne zmeniť techniku ​​operačných výkonov pomocou mechatroniky a robotiky.

• mobilné mikrorobotické systémy, schopný pohybovať sa v automatických a poloautomatických režimoch cez tubulárne orgány, vykonávať diagnostiku a ovplyvňovať patologické;
• robotické manipulátory vykonávať široké spektrum chirurgických zákrokov v rôznych oblastiach medicíny.

Ďalšie informácie o stave problému nájdete vo videu: