---
title: "Робототехника в медицине"
description: "1.ВведениеКоронавирусы - это большое семейство вирусов, которые могут вызывать заболевания у животны..."
author: "kamila.muminova"
published: "2021-05-05T09:55:14+00:00"
modified: "2021-05-05T09:55:14+00:00"
locale: "ru"
canonical_url: "https://yvision.kz/post/robototehnika-v-medicine-933720"
markdown_url: "https://yvision.kz/post/robototehnika-v-medicine-933720/markdown"
site_name: "Yvision.kz"
---

# Робототехника в медицине

> 1.ВведениеКоронавирусы - это большое семейство вирусов, которые могут вызывать заболевания у животны...

1.Введение

Коронавирусы - это большое семейство вирусов, которые могут вызывать заболевания у животных и человека. Существует несколько типов коронавирусов, которые возникли у животных.

Из известных семи типов коронавирусов четыре вызывают заболевания легкой и средней степени тяжести. В то время как остальные три причины серьезных и смертельных заболеваний, среди которых ближневосточный респираторный синдром (БВРС) и тяжелый острый респираторный синдром (ТОРС)/ (ТОРС-КоВ) уже проявили свой гнев, третья, появившаяся недавно, известна как COVID-19.

Есть несколько проблем, ответственных за глобальную распространяются, как бессимптомные носители вируса. В этом случае человек-носитель вируса не проявляет никаких симптомов болезни, но может распространять вирус. Индивид-носитель не осознает своего положения и поэтому никогда не обращается к врачу. Для зараженного человека требуется 2-14 дней для любых симптомов, и как только они будут диагностированы, симптоматический человек может лечиться в карантине/изоляция. Однако до постановки диагноза человек все еще является носителем вируса. Подчеркивая этот типичный сценарий, во всем мире существует ограниченный потенциал здравоохранения. С точки зрения имеющегося количества больничных коек, обученного персонала и медицинского оборудования для поддержки симптоматических пациентов, включая тяжелобольных в отделениях интенсивной терапии (ОИТ). Во всем мире ощущалась нехватка медицинского оборудования, некоторых видов лекарств, тест-наборов, аппаратов искусственной вентиляции легких, средств индивидуальной защиты (СИЗ), масок, защитных щитков и т. д. В целом пандемия серьезно повлияла на торговлю, рабочие места и экономику.

Из-за отсутствия доказанного противовирусного лечения, мер предосторожности с точки зрения хорошей гигиены, социального дистанцирования, ограничений на поездки, блокировка, медицинский скрининг населения, раздельный поощрялись карантинные мероприятия и госпитали.

Чтобы продвинуться на шаг вперед с точки зрения безопасности, все можно дистанционно контролировать и управлять роботизированными и автономными решениями, так что риск воздействия должен оставаться низким. Кроме того, использование робототехники и автономных решений ограничивает вмешательство человека в меньшее количество предметных областей, поэтому риск воздействия невелик. Ключом к этому является социальное дистанцирование и избегание прикосновения к открытым материалам, а на самом деле и к любому другому человеку без какого-либо защитного снаряжения.

В этой статье будет показано, как решения робототехники и автоматизации глубоко повлияли на жизнь человека и помогли управлять ситуацией на всех фронтах. Подробное глобальное освещение возможного использования и применения робототехники и автоматизации в условиях COVID-19 обсуждается и показано на рис. 1.

![Робототехника в медицине](https://storage.yvision.kz/images/user/459888/9f89007554470d40b6b5f1b2dcb2f7.png)

Рис. 1 Обзор робототехнических применений во время вспышки коронавируса

2. Телемедицина, телеприсутствие в здравоохранении

Благополучие работников здравоохранения имеет первостепенное значение для хорошо функционирующей системы здравоохранения, и из-за пандемии медицинские работники испытывают огромное давление рабочей нагрузки наряду с увеличением общих расходов на здравоохранение. Это создает не только психологический стресс для медицинских работников, но и нарушения сна, усталость и риск заражения из-за длительного рабочего дня.

Из-за пандемии число пациентов, поступающих в больницы, также увеличивается, что требует увеличения числа тестов, проводимых в больницах и лабораториях. Эти тесты, такие как анализ крови, измерение температуры, в большинстве случаев повторяются по своей природе, что делает их главным кандидатом на аутсорсинг роботам. Такой аутсорсинг повторяющихся задач может значительно повысить производительность даже при увеличении рабочей нагрузки. Изучить экономическую эффективность совместной робототехники, Копенгагенская университетская больница использовала 2 универсальных робота (URs), что позволило им выдать 90% результатов испытаний в течение 1 часа даже при 20% - ном всплеске количества поступающих образцов. Другим успешным примером больничного робота является автономный мобильный робот Aethon TUG, который используется для доставки лекарств, пищевых лотков, транспортировки образцов и т. Д. Это снижает нагрузку на персонал больницы, который может сосредоточиться на более важных обязанностях, что повышает производительность труда. Точно так же и COVID-19 вызвал серьезную нагрузку на персонал больниц по всему миру. Больницы оснащены только специфическим оборудованием. Количество коек и для размещения большего количества пациентов открытые пространства используются в качестве импровизированных палат, например, Стадион Ухань Хуншань, который укомплектован роботами. CloudMinds разместили на стадионе множество роботов, которые убирают, доставляют образцы и лекарства, измеряют температуру пациентов и обеспечивают психический комфорт, общаясь с пациентами. Больницы в Варезе, Италия, используют аналогичного робота по прозвищу Томми для ограничения их воздействия на инфицированных пациентов. Эти роботы используют планшет и монитор, которые позволяют пациентам общаться с врачами с помощью аудио - и визуальных средств. Томми также постоянно контролируется уровень кислорода и артериальное давление пациентов на аппаратах ИВЛ и ретранслируется их врачам в удаленном месте.

Телемедицинская поддержка становится все более востребованной в условиях пандемии COVID-19, поскольку все больше и больше людей обращаются к симптомам из первых рук в качестве диагностического инструмента. Кроме того, телемедицинская поддержка со стороны различных компаний была оказана по медицинским показаниям и стала бесплатной. Это не только облегчило работу сектора здравоохранения, но и помогло справиться с фальшивой информацией и ее дефицитом. С точки зрения многих людей, телемедицина обеспечивает приемную семью и помогает избежать больниц. В более широкой картине, когда большинство стран наблюдают полную или частичная блокировка, телемедицина помогла проверить людей внутри их дома, что привело к большой поддержке для удержания людей внутри их дома. Это облегчило быструю оценку и экономию основных защитных средств, таких как СИЗ, маски для лица, защитные маски, перчатки и т. д., ограничив потенциальное воздействие и возможное распространение болезни.

Одна вещь, которую телемедицина не может сделать для бессимптомных пациентов, - это тестирование, вместо этого она пытается координировать работу между медицинскими центрами и пациентами, что приводит к проверке симптоматического движения пациента. Телемедицинская поддержка с помощью роботов позволяет медицинским работникам общаться с пациентами дистанционно, экономя время и позволяя, возможно, заразным пациентам оставаться изолированными, как показано на рис. 2(а). Не только роботы могут общаться (также известный как телеприсутствие) с людьми карантин из-за коронавируса, но они также могут получать жизненно важную информацию о пациентах и помогать врачам лечить пациентов. Это позволило сократить время ожидания в сетях первичной медико-санитарной помощи.

Одно из главных преимуществ роботов телеприсутствия заключается в том, что каждый раз, когда врачу или медицинскому работнику нужно войти в палату с пациентом COVID-19, они должны надеть все защитное снаряжение и позже избавиться от него. Может быть смотреть не то чтобы трудоемко, но повторять один и тот же цикл, снова и снова, утомительно.

3. Роботы в больницах

Из-за сильного наплыва пациентов и нехватки медицинского персонала, а также для уменьшения воздействия медицинского персонала на пациентов, а также для поддержания принципов социального дистанцирования роботы были развернуты в больницах и полевых госпиталях для оказания помощи. Использование робототехники позволяет нам по-прежнему вести близкий к нормальному образ жизни и, тем более, помогает нам устранить проблемы, связанные с COVID-19, одним из таких примеров является применение телеоперационных хирургических роботов. Одна из основных представленных проблем заключается в следующем чтобы обуздать распространение вируса в местах, которые неизбежны, таких как больницы, пищевые заводы и т.д. Эти роботы использовались для очистки и стерилизации (дезинфекции), измерения температуры пациентов, доставки лекарств, продуктов питания и других удобств, а также для комфорта пациентов, общаясь с ними или развлекая их. Стерилизационные роботы излучают определенную длину волны ультрафиолетового света на открытую поверхность, чтобы убить вирусы и бактерии, не подвергая ни один человеческий персонал заражению. Из - за перегруженного и сложного рабочего пространства эти роботы, как правило, удаленно управляется с безопасного расстояния. Больницы по всему миру принимают этих роботов на испытательной основе и в режиме реального времени, чтобы избавиться от вирусов и бактерий в комнатах, коридорах и на дверных ручках. Чтобы уменьшить количество внутрибольничных инфекций, датская робототехническая компания UVD Robotics запускает роботов, использующих мощный коротковолновый ультрафиолет - C (UVC) свет для дезинфекции больничных палат и загрязненных поверхностей, как показано на рис. 3(а). Робот состоит из массива УФ-излучателей, которые достаточно мощны, чтобы разорвать ДНК или РНК вируса. То робот использует датчики обнаружения света и дальности (ЛИДАР) для картографирования окружающей среды, а затем использует одновременную локализацию и картографирование (SLAM) для навигации в окружающей среде.

Следуя по этим стопам, многие другие компании, такие как Xenex, YouiBot, LightStrike и др., также начали выпускать свои версии легких автономных дезинфицирующих роботов UVC, как показано на рис. Рис. 3(б). Эта пандемия ускорила “тестирование” роботов и беспилотных летательных аппаратов в общественном пользовании, поскольку чиновники ищут наиболее целесообразный и безопасный способ борьбы со вспышкой и ограничить заражение и распространение вируса, следовательно, для тестирования образцов тоже были использованы роботы, как показано на рис. 2(б).

![Робототехника в медицине](https://storage.yvision.kz/images/user/459888/8b857b6d1288233e96ae6cbdef740f.png)

Рис. 2 Робототехника в телемедицине: а) Дистанционное наблюдение за пациентом с помощью робота; б) Роботы для обработки образцов крови.

![Робототехника в медицине](https://storage.yvision.kz/images/user/459888/68099ae559d0d2b936e81428140f90.png)

Рис. 3 Дезинфицирующий робот: (а) UVCдезинфекционный робот с помощью UV Robotics; (б) (LightStrike germ zapping robot) с импульсным ксеноновым УФ-излучением

4. Пищевая промышленность и производство напитков

Два крупнейших производственных сектора, которые сегодня используют робототехнику, - это автомобилестроение и электроника. Другие отрасли, такие как пищевая промышленность, здравоохранение, гостиничный бизнес и логистика, также адаптируются к последним изменениям на рынке из-за COVID-19. Нынешняя рыночная доля роботов в пищевой промышленности, как ожидается, достигнет 2,5 миллиарда к 2022 году с нынешних 1,3 миллиарда. Использование роботизированных технологий во время пандемии имеет много преимуществ, когда речь идет о выполнении главной задачи социального дистанцирования. В то время как пандемия агрессивно распространяясь, роботизированные устройства для транспортировки и дезинфекции пищевых продуктов и производственной среды могут помочь предотвратить распространение вспышки среди населения. Эти роботизированные устройства с соответствующими датчиками и исполнительными механизмами могут автономно работать между цепочками поставок организаций, производящих продукты питания. Эта смертельная вспышка затронула почти все континенты. Из-за глобализации и взаимозависимости всех экономик почти все страны пострадали от COVID-19.

5. Как робототехника изменит медицину?

Сегодня компании используют достижения в области данной технологии для разработки новых роботизированных приложений медицины будущего, в том числе, связанных с бионикой, обнаружением заболеваний и реабилитацией. Например, Компания Neuralink Илона Маска, работает над разработкой передовых технологий для протезирования конечностей. Автогигант Toyota разрабатывает решения для обслуживания стареющего населения, в то время как Johnson & Johnson инвестирует значительные средства в медицинскую робототехнику. Попытаемся выяснить, соответствует ли реальность этим большим амбициям, и когда медицинская робототехника начнет выходить в мейнстрим. Технологии бионики: от бионических частей тела до микророботов, в форме таблеток, которые можно проглотить, роботы приходят в нашу жизнь и могут изменить привычную медицину.

![Робототехника в медицине](https://storage.yvision.kz/images/user/459888/ba7445ff93c4e337145afd6ab9141b.jpg)

![Робототехника в медицине](https://storage.yvision.kz/images/user/459888/878a63f456986b88fcdb266656d067.jpg)

Нет сомнений в том, что медицинская робототехника будет развиваться. Есть ряд достижений в области робототехники в медицинской области, которые могут улучшить качество лечения и результаты для пациентов, включая такие преимущества, как менее инвазивные операции, более информированные диагнозы, интуитивное протезирование и более быстрая реабилитация. Тем не менее, все еще существует ряд препятствий, которые необходимо преодолеть для того, чтобы эти технологии применялись для ухода за пациентами в долгосрочной перспективе. Помимо сложных и зачастую дорогостоящих НИОКР, компаниям в этой области придется учитывать такие факторы, как нормативное регулирование, ценообразование и подготовка медицинских специалистов, не говоря уже об эмоциональных и этических соображениях в такой чувствительной области, как медицина. Робототехнические технологии могут принести огромную пользу в здравоохранении, но нет единого мнения все ли проблемы преодолены для обеспечения долгосрочного практического применение данной технологии.

6. Применение роботов в медицине: успешные примеры

Непрекращающиеся разработки и эксперименты ученых дают свои плоды и мы уже сегодня наблюдаем успешное внедрение робототехники в медицину. Ниже представлены лишь несколько впечатляющих примеров, которые не могут не удивить.

Лучевая терапия под управлением роботов KUKA и ACCURAY

![Робототехника в медицине](https://storage.yvision.kz/images/user/459888/137cdba5405ce8438759c4933bd6a5.png)

Робот CyberKnife, созданный в результате партнерской работы компаний KUKA и ACCURAY используется для высокоточного лечения опухолей в ведущих центрах лучевой терапии по всему миру.Вместо скальпеля хирург использует пучок рентгеновских лучей. Когда пациент лежит на операционном столе, этот луч направляется вокруг него роботизированной рукой, так что необходимая доза облучения концентрируется на месте опухоли. Система визуализации записывает положение опухоли и сообщает роботу о любом движении, которые затем нейтрализируются роботом. Таким образом, CyberKnife способен с высокой точностью поражать опухоли независимо от их расположения в теле, оставляя здоровые ткани без повреждений. Во время лечения с помощью CyberKnife пациент лежит на специальном столе, который также контролируется роботом. Более того, после такой процедуры нет необходимости госпитализировать пациента.

Ускоренная упаковка медикаментов на фармацевтических фабриках с помощью роботов Fanuc

![Робототехника в медицине](https://storage.yvision.kz/images/user/459888/a0189da661dd673bb6eb2d4237c108.png)

Роботизация в медицине облегчает работу не только врачам, но и производителям фармацевтических препаратов. Упаковку лекарств компания TechLab доверила роботу производства Fanuc. Первый опыт TechLab в области автоматизации заключался в тесном сотрудничестве с ESS Technologies для внедрения одного из первых роботов FANUC LR Mate M430 с управляемой рукой для захвата и перемещения предметов на конвейере упаковки фармацевтических препаратов. Робот использовался для загрузки предметов на подающий конвейер, который доставлял их к машине первичной упаковки. Это увеличило скорость упаковочной линии TechLab до 35 шт. / мин. и сократило количество необходимого персонала с семи-восьми операторов до двух. Во второй фазе автоматизации TechLab установила роботизированную систему ESS TaskMate, включающую робот FANUC LR Mate 200iC с шестью осями и высокоскоростной дельта-робот FANUC M-1iA. Первый достает отдельные тестовые наборы из лотка из нержавеющей стали и помещает их на промежуточный конвейер; как только конвейер заполнен, второй робот подбирает детали по одной и подает их в правильном направлении в упаковочную машину. Комбинация двух роботов увеличила скорость упаковки препаратов до 90 шт. / мин., а это более чем в два раза.

Заключение.

При использовании робототехники возникает минимальное количество осложнений: менее 1% инфицирования раны или формирования грыжи, нарушений функции кишечника, ранений кишки, мочевого пузыря и уретры, которые требуют дополнительных операций, менее 1% кровотечений, образования гематом и необходимости переливания крови.

С учетом довольно высокой стоимости комплекса да Винчи (приблизительно 3 млн. евро.) его использование оправдано в крупных многопрофильных высокотехнологичных хирургических центрах, где лечат больных со сложными неординарными заболеваниями.

Безусловно, все пациенты не могут быть оперированы с использованием робототехники. В связи с этим необходимы разработка данной технологии и определение показаний к ее использованию. Нужно модифицировать старые и внедрить новые алгоритмы диагностики, лечения и послеоперационного ведения больных с учетом применения роботизированных комплексов.

Таким образом авторы научной статьи доказали, что за развитием робототехники кроется будущее всего человечества. Уже сейчас имеется большое количество примеров применения роботов не только в медицине, но и во множестве областях. Как мы видим, медицинская робототехника творит чудеса, а это значит, что совсем скоро индустрия медицины выйдет на совершенно другой уровень. Робототехника в медицине изменяет лечение уже сейчас, а нам остается лишь успевать наблюдать за очередными революционными открытиями и не отставать от прогресса.

---

Source: [https://yvision.kz/post/robototehnika-v-medicine-933720](https://yvision.kz/post/robototehnika-v-medicine-933720)