Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Robot - najlepszy przyjaciel chirurga?

Recommended Posts

Już niedługo prowadzenie operacji na bijącym sercu mogą stać się o wiele prostsze. Wszystko dzięki robotycznemu ramieniu dostosowującemu swoją pozycję do ruchów najważniejszego mięśnia organizmu.

Autorami wynalazku są inżynierowie z Laboratorium Informatyki, Robotyki i Mikroelektroniki w Montpellier: Rogério Richa, Philippe Poignet oraz Chao Liu. Opracowane przez nich urządzenie analizuje w czasie rzeczywistym ruchy bijącego serca oraz poruszających się płuc, a następnie - na podstawie zebranych informacji - tworzy matematyczny model pozwalający na przewidywanie kolejnych skurczów i rozkurczów związanych z pompowaniem krwi oraz wdechami i wydechami.

Wyniki obliczeń są przekazywane do robotycznego ramienia trzymającego narzędzia chirurgiczne. Na podstawie otrzymanych informacji urządzenie porusza się w sposób pozwalający na dostosowanie własnej pozycji do ruchów organów. Umożliwia to utrzymanie stałej odległości np. od ściśle określonego punktu na ścianie serca.

Dla chirurga prowadzącego operację korzyść z zastosowania tego wynalazku jest oczywista. Dzięki automatycznej regulacji położenia robotycznego ramienia lekarz może zachowywać się tak, jakby pracował na nieruchomym organie. Znacząco zwiększa to bezpieczeństwo zabiegu i ogranicza ryzyko popełnienia błędu.

Dodatkową zaletą jest możliwość uniknięcia procedury zatrzymania lub osłabienia krążenia, które często bywa konieczna podczas typowych operacji na otwartym sercu.

Data rynkowej premiery urządzenia nie została podana nawet w przybliżeniu. Można się jednak spodziewać, że jeżeli znajdzie się inwestor skłonny do sfinansowania dalszych badań nad jego rozwojem, robotyczne ramię może pojawić się na salach operacyjnych już za kilka lat.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Na tegorocznym kongresie Europejskiego Towarzystwa Anestezjologicznego w Wiedniu zaprezentowano przypadek 60-letniego mężczyzny, u którego podczas operacji ratującej życie doszło w sierpniu 2018 r. do "pożaru" w klatce piersiowej.
      U pacjenta, który rok wcześniej przeszedł pomostowanie aortalno-wieńcowe, występował rozwarstwiający tętniak aorty wstępującej. Istotne jest też to, że mężczyzna od lat zmagał się z przewlekłą obturacyjną chorobą płuc (POChP). Podczas operacji chirurdzy wykryli w prawym płucu pacjenta pęcherze rozedmowe. Jeden z nich przypadkowo przebito. By zapobiec niewydolności oddechowej, zwiększono przepływ gazów anestetycznych do 10 l/min; zawartość tlenu podwyższono do 100%.
      Niedługo potem przez użycie narzędzia do elektrokauteryzacji doszło do zapłonu chusty chirurgicznej. Ogień natychmiast ugaszono. Pacjentowi nic się nie stało. Dalsza część operacji przebiegła już bez przygód.
      Mimo że udokumentowano tylko parę przypadków zapłonu w klatce piersiowej - 3 dot. chirurgii klatki piersiowej i 3 dot. pomostowania aortalno-wieńcowego [pot. bypassów] - wszystkie wiązały się z chustami chirurgicznymi, elektrokauteryzacją, podwyższonym wdechowym stężeniem tlenu oraz pacjentami cierpiącymi na POChP lub inną chorobę płuc - opowiada dr Ruth Shaylor z Austin Health w Melbourne. Szczególnie chirurdzy i anestezjolodzy powinni mieć świadomość, że jeśli płuco jest uszkodzone lub następuje wyciek powietrza z jakiegokolwiek innego powodu, w klatce piersiowej może nastąpić zapłon. Pacjenci z POChP znajdują się w grupie podwyższonego ryzyka.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Dwa białka - receptory glikokortykoidów (ang. glucocorticoid receptor, GR) i mineralokortykoidów (ang. mineralocorticoid receptor, MR) - wspierają się wzajemnie, by utrzymać serce w dobrym zdrowiu. Gdy sygnalizacja między nimi zostaje zaburzona, u myszy rozwija się choroba serca.
      Wyniki, które ukazały się w piśmie Science Signalling, mogą zostać wykorzystane do opracowania związków terapeutycznych dla osób z grupy podwyższonego ryzyka zawału.
      Stres zwiększa ryzyko zgonu z powodu niewydolności serca, bo nadnercza wytwarzają wtedy kortyzol. Kortyzol wywołuje reakcję walcz lub uciekaj i wiąże się z receptorami GR i MR w różnych tkankach ciała, by m.in. ograniczyć stan zapalny.
      Gdy poziom kortyzolu we krwi jest zbyt wysoki przez dłuższy czas, mogą się rozwinąć różne czynniki ryzyka chorób serca, w tym podwyższony poziom cholesterolu i cukru czy nadciśnienie.
      Dr Robert Oakley zidentyfikował źle działające GR w latach 90., gdy jako student pracował z dr. Johnem Cidlowskim na Uniwersytecie Karoliny Północnej w Chapel Hill. Krótko po tym odkryciu inni naukowcy stwierdzili, że ludzie z ponadprzeciętną liczbą zmienionych receptorów GR są bardziej narażeni na choroby serca. Opierając się na tych wynikach, Oakley i Cidlowski testowali szczep myszy pozbawionych sercowych GR. U zwierząt dochodziło do powiększenia serca, a przez to do jego niewydolności i zgonu. Kiedy naukowcy z NIEHS (National Institute of Environmental Health Sciences) wyhodowali szczep myszy bez sercowych MR, serca gryzoni działały normalnie.
      Oakley i Cidlowski zaczęli się więc zastanawiać, co się stanie, gdy w tkance serca brakować będzie obu receptorów. Naukowcy przypuszczali, że zwierzęta po podwójnym knock-oucie genowym będą miały podobne lub poważniejsze problemy z sercem jak myszy bez GR. Ku naszemu zaskoczeniu, serca były [jednak] oporne na chorobę - opowiada Oakley.
      Cidlowski podkreśla, że u myszy tych nie zaszły zmiany genowe, które doprowadziły do niewydolności serca u gryzoni pozbawionych GR, a jednocześnie zaszły korzystne zmiany w działaniu genów chroniących serce. Choć ich serca działały prawidłowo, w porównaniu do serc bez receptorów MR, były one nieco powiększone.
      Sugerujemy, że skoro GR i MR współpracują, lepszym podejściem [do leczenia ludzi z chorobami serca] będzie produkowanie leków działający nie na jeden, ale na dwa receptory naraz - podsumowuje Cidlowski.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Za kilka tygodni w Tokio ruszy kawiarnia, której pomysłodawcy wpadli na niezwykłą ideę jednoczesnego zatrudnienia osób z bardzo poważnym stopniem niepełnosprawności oraz robotów. W kawiarni mają pracować roboty, które będą kontrolowane zdalnie przez niepełnosprawnych przebywających we własnych domach.
      Androidy, wysokości mniej więcej 7-letniego dziecka, zostały wyposażone w kamery oraz mikrofony, dzięki czemu ich operatorzy zobaczą i usłyszą to, co dzieje się wokół. Pomysłodawcy mają nadzieję, że dzięki ich działaniom więcej firm zdecyduje się na zatrudnienie osób z ciężkimi niepełnosprawnościami, np. z chorobami prowadzącymi do zaniku mięśni.
      Wspomniane roboty OriHime-D. Ich operatorami będą osoby cierpiące np. na stwardnienie zanikowe boczne (choroba Lou Gehringa), tę samą chorobę, na którą cierpiał Stephen Hawking. Jeśli testy wypadną pomyślnie, to niewykluczone, że jeszcze przed Igrzyskami Olimpijskimi w Tokio w 2020 roku kawiarnia będzie na stałe zatrudniała roboty i niepełnosprawnych. Każdy powinien mieć prawo do pracy, mówi jeden z pomysłodawców, Masatane Muto, który sam cierpi na stwardnienie zanikowe boczne.
      Roboty OriHime-D mają 120 centymetrów wysokości i ważą około 20 kilogramów, będą pracowały w dzielnicy Akasaka od 26 listopada do 7 grudnia.
      Mniejsze wersje podobnych urządzeń sprzedaje około 70 japońskich firm. Są one wykorzystywane m.in. przez uczniów, którzy z jakichś powodów nie mogą chodzić do szkoły.
      Przedsiębiorstwem, które stoi za niezwykłą kawiarnią i które samo produkuje roboty, jest Ory Lab. Jego szef, Kentaro Yoshifuji, cierpiał w młodości na chorobę wywołaną stresem, przez co jako dziecko był izolowany od kolegów. Studiował robotykę na tokijskim Waseda University, chcąc opracować system porozumiewania się ludzi za pośrednictwem robotów.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Miliony ludzi na całym świecie z różnych powodów potrzebują pomocy w ubieraniu. Roboty mogłyby się sprawdzić przy tym zadaniu, na razie kłopotów przysparzają jednak skomplikowane ludzkie ciało i same ubrania. By sprostać zapotrzebowaniu, w Georgia Institute of Technology skonstruowano robota PR2, który w ciągu 1 dnia przeanalizował blisko 11 tys. symulacji ubierania człowieka i na tej podstawie "wyobraził sobie", co może czuć ubierana w szpitalną koszulę istota ludzka.
      Maszyna nie polega na wzroku, ale na dotyku oraz siłach generowanych i odbieranych podczas przesuwania ubrania przez dłoń, łokieć i ramię człowieka.
      Niektóre przeanalizowane symulacje ubierania przebiegały wzorcowo, inne były spektakularnymi porażkami - gdy koszula zahaczała się o dłoń lub łokieć, robot przykładał do ręki niebezpieczne siły.
      Na podstawie tych przykładów sieć neuronowa PR2 nauczyła się szacować siły przykładane do człowieka.
      Ludzie uczą się nowych umiejętności metodą prób i błędów. PR2 także daliśmy taką możliwość. Przeprowadzanie tysięcy prób na człowieku byłoby zarówno niebezpieczne, jak i żmudne. Za pomocą symulacji, w ciągu zaledwie jednego dnia, robot mógł się jednak swobodnie nauczyć, co człowiek czuje podczas ubierania - wyjaśnia doktorant Zackory Erickson.
      Robot nauczył się także przewidywać konsekwencje ubierania w różny sposób. Wie, że o ile pewne ruchy naprężają tkaninę, o tyle inne pozwalają przesunąć koszulę gładko wzdłuż ludzkiej ręki. Maszyna wykorzystuje te przewidywania, by wybrać ruchy, które pozwolą bezproblemowo ubrać rękę.
      Po nauce na symulacjach przyszedł czas na ubieranie prawdziwych ludzi. Ochotnicy siadali naprzeciw robota i patrzyli, jak podnosił on koszulę i zaczynał ją wkładać na ich rękę.
      Kluczem jest to, że robot zawsze myśli zawczasu. Pyta sam siebie, "czy jeśli włożę koszulę w ten sposób, na ramię człowieka zadziała większa, czy mniejsza siła? Co by się stało, gdybym to zrobił inaczej?" - opowiada prof. Charlie Kemp.
      Naukowcy manipulowali czasowaniem robota i pozwolili mu planować przyszłe ruchy na 1/5 s do przodu. Nie schodzili poniżej tego czasu, bo zwiększało to wskaźnik błędów. Na razie robot ubiera tylko jedną rękę. Cały proces zajmuje mu ok. 10 sekund.
       


      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Amazon kupi firmę Kiva Systems, producenta robotów obsługujących magazyny. Transakcja warta 775 milionów dolarów to największe przejęcie dokonane przez Amazona od 2009 roku, kiedy to koncern Bezosa kupił Zappos.
      Istniejąca od 10 lat Kiva produkuje roboty, które krążą po magazynie i przewożą niewielkie przenośne regały, transportując towary, które zostały zamówione przez klientów. Roboty podjeżdżają z nimi do stanowiska, w którym pracuje człowiek realizujący zamówienie. Pracownik zdejmuje z półki towar, skanuje go, by się upewnić, że zamówienie zostanie prawidłowo zrealizowane i pakuje. Roboty czekają zaś cierpliwe w kolejce z kolejnymi regałami.
      Roboty Kiva nie są tanie. Startowy zestaw kosztuje 1-2 milionów dolarów, a wyposażenie dużego magazynu, w którym zatrudnionych jest 1000 robotów to wydatek rzędu 15-20 milionów dolarów. Przygotowanie takiego magazynu trwa około 6 miesięcy. Tyle czasu potrzeba na jego zaplanowanie, przeprowadzenie symulacji i testów. Później konieczne jest odpowiednie przeszkolenie załogi.
      Jednak taki zautomatyzowany magazyn oznacza znaczne oszczędności czasu i pieniędzy, więc inwestycja szybko się zwraca.
       
×
×
  • Create New...