Restaurarea mobilității membrelor folosind mecanoterapie robotică. Roboți pentru reabilitarea persoanelor cu dizabilități Cerințe pe termen mediu
Reabilitarea pacienților după leziuni și accidente vasculare cerebrale este un proces în mai multe etape care are loc pe o perioadă lungă de timp și include multe componente (ergoterapie, kinetoterapie, cursuri de masaj, terapie cu exerciții fizice, ședințe cu un psiholog, logoped, tratament de către un neuropatolog) .
În medicina modernă, apar noi metode care servesc la restabilirea funcționării creierului și la readucerea pacientului la viața normală cât mai curând posibil.
Mecanoterapia robotică - o nouă metodă de reabilitare
Mecanoterapia robotică este una dintre cele mai noi direcții în restabilirea funcțiilor motorii ale pacientului. Esența sa constă în utilizarea structurilor robotice speciale pentru antrenarea funcțiilor extremităților superioare și inferioare cu prezența feedback-ului.
Avantajul terapiei robotizate este atingerea celei mai bune calități de antrenament în comparație cu kinetoterapie tradițională datorită următorilor factori:
- creșterea duratei cursurilor;
- precizie ridicată a mișcărilor repetitive ciclice;
- program de pregătire uniformă neschimbată;
- prezența mecanismelor de evaluare a eficacității exercițiilor efectuate și a capacității de a o arăta pacientului.
1. Sistem de reabilitare a membrelor superioare.
Acest tip de dispozitiv este conceput pentru a restabili funcția mâinilor și a degetelor, în principal în cazurile de accidente vasculare cerebrale și leziuni cranio-cerebrale și, de asemenea, este posibil să se efectueze programe de reabilitare pentru patologii posttraumatice și postoperatorii ale articulațiilor mâinilor, cronice. boli degenerative și inflamatorii ale articulațiilor mâinilor. Esența sistemului este în tehnica antrenamentului invers al mișcărilor membrelor superioare.
În caz de rănire sau în zona de deteriorare a țesutului cerebral, celulele mor, iar transmiterea impulsurilor se oprește în această zonă a creierului. Cu toate acestea, datorită mecanismului de neuroplasticitate, creierul se poate adapta la multe situații patologice.
Neuroplasticitatea este capacitatea neuronilor sănătoși care sunt localizați în apropierea focarului de afectare a țesutului cerebral de a se conecta cu celulele nervoase din jur și de a prelua anumite funcții, adică în anumite condiții (de exemplu, primirea de stimuli de la periferie) de a restabili transmisia de informații între sistemul nervos central si periferic.
Prin urmare, un factor foarte important este programul efectelor anumitor stimuli asupra zonei afectate a creierului. Astfel de stimuli sunt mișcări funcționale repetitive care trebuie efectuate foarte precis într-o anumită ordine.
Instruirea pe simulatoare de reabilitare robotică poate oferi un program de stimulare similar. Aparatul poate efectua de la trei sute la cinci sute de mișcări repetitive de înaltă precizie pe oră (comparativ cu treizeci până la patruzeci de mișcări în timpul antrenamentului normal), ceea ce creează condiții optime pentru restabilirea funcțiilor mâinii într-un timp mai scurt.
Cursul de terapie poate fi luat zilnic în spital sau în ambulatoriu - apoi cursul se efectuează din oră de două până la trei ori pe săptămână.
2. Complexe robotice pentru predarea deprinderii de mers.
Aceste modele reprezintă o descoperire în robotică și sunt concepute pentru a trata afecțiunile patologice cu funcții afectate de mers, coordonare și echilibru.
Indicațiile de utilizare sunt tulburările de mișcare ale extremităților inferioare asociate cu prezența unei leziuni cranio-cerebrale sau coloanei vertebrale, consecințele unui accident vascular cerebral, parkinsonismul, scleroza multiplă și bolile demielinizante.
Întregul aparat poate include o platformă automată de sincronizare a mersului, un sistem de suspensie a corpului pacientului, sistem automat activitatea motrică a picioarelor și un program de calculator. Prin monitorizarea și reglarea mișcărilor pacientului cu ajutorul senzorilor, stimularea zonelor afectate ale creierului se realizează în același mod în care se întâmplă în timpul mersului natural. .
Utilizarea unor astfel de sisteme de recuperare vă permite să:
- ajuta pacientul să se ridice și să restabilească funcția de mers în cel mai scurt timp posibil;
- prevenirea complicațiilor asociate cu imobilitatea pacienților pentru o perioadă lungă de timp (escărări de presiune, atrofie musculară, congestie în plămâni);
- adaptează inima și vasele de sânge ale pacientului pentru a reveni la activitatea fizică și la poziția verticală a corpului.
Cursul de terapie poate dura de la cincisprezece până la patruzeci și cinci de antrenamente. Numărul acestora este determinat individual pentru fiecare pacient de către medicul curant după un examen clinic.
Tipuri de complexe robotice
După cum arată practica clinică, restabilirea activității motorii a pacienților cu ajutorul mecanoterapiei robotizate ajută în cele mai multe cazuri la evitarea dizabilității și la readucerea pacienților la viața normală.
Puteți urma un curs de mecanoterapie robotică folosind cele mai noi sisteme de reabilitare la Clinica Medicală Evexia. Aceste metode revoluționare de recuperare vă permit să vă programați programul personal pentru fiecare pacient, în funcție de nevoile și capacitățile pacientului.
curentul principal
O.V. CERCHENKO,
cercetător al Instituției Științifice pentru Bugetul Federal de Stat „Direcția Progresului Științific și Tehnic”, Moscova, Rusia, [email protected]
S.A. SHEPTUNOV,
Doctor în științe tehnice, director al IKTI RAS, Moscova, Rusia, [email protected]
CHIRURGIE ASISTĂ DE ROBOT ȘI ROBOȚI DE EXOSCHELET PENTRU REABILITAREA PERSOANELOR CU TULBURĂRI LOCOMOTORII: LIDEREI TEHNOLOGICI MONDIALI ȘI PERSPECTELE RUSIEI
Cercenko O.V., Sheptunov S.A. Chirurgie asistată de robot și exoschelete robotizate pentru reabilitarea persoanelor cu tulburări musculo-scheletice: lideri tehnologici mondiali și perspective pentru Rusia (FGBNU „Directoarea Progresului Științific și Tehnic”, Moscova, Rusia; IKTI RAS, Moscova, Rusia)
Adnotare. Sunt prezentate rezultatele analizei activității de publicare și brevetare în două dintre cele mai active domenii în dezvoltare ale industriei roboticii medicale: roboți exoscheletici pentru reabilitarea persoanelor cu funcții musculo-scheletice afectate, chirurgie asistată de robot. A fost dezvăluită o discrepanță între structura publicării globale și naționale și fluxurile de brevete. Se remarcă deficiențele dezvoltărilor străine în chirurgia asistată de robot, care creează premisele pentru promovarea dezvoltărilor de substituire a importurilor ale inginerilor autohtoni.
Cuvinte cheie: chirurgie robotizată, exoschelete pentru reabilitarea persoanelor cu tulburări musculo-scheletice, lideri tehnologici, competitivitate, analiză scientometrică, analiză de brevete.
© O.V. Cercenko,
S.A. Sheptunov, 2015
Roboții medicali pot fi definiți ca dispozitive electronice-mecanice care îndeplinesc parțial sau complet funcțiile unei persoane sau ale organelor și sistemelor sale individuale în rezolvarea diferitelor probleme medicale. În 1998, Joseph Endelberger, un inginer și antreprenor american care a creat prima companie privată din lume pentru producția de mașini programabile și a primit titlul de „părintele roboticii” pentru aceasta, prezentând robotul asistent HelpMate Trackless Robotic Courier, a declarat că spitalele - acesta este chiar mediul care este ideal pentru utilizarea roboților.
Roboții sunt cel mai probabil capabili să creeze valoare adăugată nouă în domeniul sănătății prin:
1. reducerea costului forței de muncă prin efectuarea anumitor operațiuni nu de către o persoană, ci prin mijloace robotizate;
2. beneficii sociale și economice prin creșterea independenței și a activității sociale a persoanelor care au nevoie de îngrijiri de specialitate;
3. creșterea calității îngrijirii oferite de sistemele robotizate (roboții pot efectua manipulări mai subtile și pot efectua acțiuni repetitive cu un grad mai mare de acuratețe decât oamenii);
4. efectuarea de operații pe care o persoană nu le poate efectua, inclusiv în intervenții chirurgicale, din cauza restricțiilor de dimensiune sau nu-
mainstream
2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025
Prognoza cumulativă
Rata de creștere a pieței
Orez. 1. Prognoza pieței globale a sistemelor chirurgicale robotizate (excluzând sistemele pentru radiochirurgie) (Sursa: Wintergreen Research, BCC Research, Global Data)
necesitatea unei acurateţe sporite a operaţiilor efectuate.
Dispozitivele medicale din punct de vedere al valorii ocupă cea mai mare parte a pieței roboților de service profesioniști. Acest segment include complexe chirurgicale robotizate, aparate pentru radioterapie și dispozitive pentru reabilitarea pacientului. Potrivit unei analize analitice realizate de RVC, vânzările de astfel de dispozitive s-au ridicat la 1,45 miliarde de dolari SUA, sau 41% din costul tuturor roboților profesioniști vânduți în 2013, excluzând sistemele militare.
În diverse previziuni, volumul pieței globale a sistemelor robotizate medicale până în 2018 este estimat în intervalul de la 13,6 miliarde dolari până la 18 miliarde dolari, iar până în 2020 este probabil să ajungă la peste 20 miliarde dolari cu o rată anuală de creștere de 12-12,6% .
Se preconizează că roboții chirurgicali vor reprezenta cea mai mare parte a veniturilor.
Conform prognozei combinate Winter-green Research, BCC Research, Global Data, dimensiunea estimată a pieței sistemelor chirurgicale robotizate (excluzând componentele și consumabilele,
excluzând radiochirurgia) până în 2025 se va ridica la 6,6 miliarde de dolari SUA (Fig. 1).
Un sector separat pe piața generală a echipamentelor medicale va fi piața exoscheletelor, care se așteaptă să crească și mai mult. Potrivit studiului „Roboți de reabilitare: bursa,
strategii și previziuni în întreaga lume din 2015 până în 2021”, din Wintergreen Research, publicat în Research and Markets, dimensiunea pieței roboților și mecanismelor de reabilitare medicală în 2014 a fost de 203,3 milioane USD și se estimează că va atinge un profit de 1 USD până în 2021, 1 miliard USD.
Scopul acestui studiu a fost acela de a determina, pe baza datelor analizelor scientometrice și de brevete multicriteriale, principalele tendințe de dezvoltare științifică și tehnologică a roboticii medicale în lume, precum și evaluarea competitivității rezervelor științifice și tehnologice. și poziția Rusiei pe această piață tehnologică, folosind exemplul a două dintre cele mai active domenii ale industriei în dezvoltare:
Roboți exoscheletici pentru reabilitarea persoanelor cu funcții musculo-scheletice afectate;
Chirurgie robotizată.
mainstream
N CO O "O CNCOtJ-LO"ONCOOsO-- schso-^yu OO-OOOOOOOOOOOOOO-- I- I- I- I- I- OsOvOsOOOOOOOOOOOOOOOO |- |- |- CNCNCNCNCNCNCNCNCNCNCNCNCNCNCN
Orez. 2. Dinamica activității de publicare în direcția „tehnologii pentru crearea unui robot-exoschelet pentru reabilitarea persoanelor cu funcții musculo-scheletice afectate”
(conform Web of Science Core Collection din 25 martie 2015)
O analiză a nivelului actual și a tendințelor de dezvoltare a activității de cercetare în zone selectate din lume și din Rusia a fost efectuată folosind una dintre cele mai autorizate surse de informații analitice despre cercetarea științifică cheie din lume - indexul internațional de citare Web of Science Core Colectie.
Pentru a determina potențialul de industrializare al zonelor studiate și competitivitatea restanțelor tehnologice rusești, acest studiu a folosit metodologia autorului de analiză a brevetelor multicriteriale a grupului de lucru condus de N.G. Kurakova, care include o evaluare a dinamicii activității brevetelor în lume în funcție de direcție, o evaluare a distribuției documentelor de brevet în funcție de statutul lor, o evaluare a ponderii cererilor de invenții în comparație cu ponderea brevetelor acordate și alte indicatori. Analiza brevetelor a fost efectuată folosind bazele de date de brevete Orbit și Thomson Innovation.
S-au efectuat analize scientometrice și de brevet pentru perioada 1995-2015.
Tehnologii pentru crearea unui robot-exoschelet pentru reabilitarea persoanelor cu funcții musculo-scheletice afectate
Exoscheletul este un cadru extern care facilitează îndeplinirea funcțiilor musculo-scheletice pentru o persoană. În medicină, acesta este denumirea dispozitivelor pe care persoanele cu dizabilități le-ar putea folosi pentru a oferi mișcare prin sprijin, precum și pentru antrenamentul regulat care vizează restabilirea mobilității pierdute.
Potrivit indexului internațional Web of Science Core Collection, volumul publicațiilor din acest domeniu științific crește exponențial (Fig. 2).
Primele țări în ceea ce privește numărul de articole din lume sunt SUA, China, Italia. Rusia reprezintă doar 0,1% din fluxul global de publicații.
Există o creștere exponențială a activității de brevetare în domeniul cercetării în lume. Acest lucru este dovedit de analiza noastră efectuată folosind două baze de date de brevete: Orbit (Fig. 3) și Thomson Innovation (Fig. 4).
Se atrage atenția asupra creșterii numărului de cereri de invenții, al căror număr depășește numărul de brevete active, ceea ce este un semn al unui mare potențial de dezvoltare a unei direcții tehnologice (Fig. 5).
Motorii direcției sunt SUA, China și Republica Coreea - între aceste țări, cel mai probabil, se va derula lupta pentru viitoarele piețe de nișă create de dispozitive cu un astfel de scop funcțional. Datele din baza de date Orbit (Fig. 6) și Thomson Innovation (Fig. 7) vizualizează liderul tehnologic al acestor trei țări în proiectarea analizei brevetelor.
Rusia se află pe locul 11 în ceea ce privește numărul de brevete primite de rezidenții țării, dar ponderea brevetelor naționale este de doar 1% din cea globală în acest domeniu (Fig. 6).
O analiză a distribuției brevetelor de-a lungul anilor a făcut posibilă remedierea schimbării liderului tehnologic mondial. După cum rezultă din date,
ECONOMIA ŞTIINŢEI 5015, Vol. 1, Nr. 2
mainstream
Anii de publicare
"OG ^ OOO" O "- C4CJ ^ fl" ONffl> 0 - CN C "E Yu
O"O"O"O^OOOOOOOOOOO--
O"O"O"OvOOOOOOOOOOOOOOOO
-->---CNCN(N Orez. 3. Dinamica activității de brevetare în direcția „tehnologii pentru crearea unui robot-exoschelet pentru reabilitarea persoanelor cu funcții musculo-scheletice afectate” (conform datelor Orbit din 25 martie 2015) Orez. 4. Dinamica activității de brevetare în direcția „tehnologiilor pentru crearea unui robot-exoschelet pentru reabilitarea persoanelor cu funcții musculo-scheletice afectate” (conform Thomson Innovation din 13 aprilie 2015) Orez. Fig. 5. Distribuția documentelor de brevet în funcție de statutul juridic în direcția „tehnologii pentru crearea unui robot-exoschelet pentru reabilitarea persoanelor cu funcții musculo-scheletice afectate” (conform datelor Orbit din 25 martie 2015) ECONOMIA ŞTIINŢEI 201 5, Vol. 1, Nr. 2 mainstream Țări prioritare Orez. Fig. 6. Distribuția brevetelor în direcția „tehnologii pentru crearea unui robot-exoschelet pentru reabilitarea persoanelor cu funcții musculo-scheletice afectate” pe țările prioritare (conform datelor Orbit din 25 martie 2015) Orez. 7. Distribuirea brevetelor în direcția „tehnologii pentru crearea unui robot-exoschelet pentru reabilitarea persoanelor cu funcții musculo-scheletice afectate” pe țările prioritare (conform Thomson Innovation din 13 aprilie 2015) prezentate în fig. 8, din 1996, dezvoltatorii din multe țări au luat parte la dezvoltarea tehnologiilor pentru crearea unui robot-exoschelet, aducând contribuții proporționale la industrializarea acestuia. Cu toate acestea, conform Thomson Innovation, în 2012 China iese pe primul loc în numărul total de brevete primite de rezidenții țării. Activitatea de brevetare a tehnologiei coreene a crescut, de asemenea, rapid din 2005 (Fig. 8). Datele de analiză a brevetelor obținute cu ajutorul bazei de date Orbit ne permit să remarcăm același model în schimbarea liderului tehnologic: până în 2006, mai multe țările dezvoltate, în special activitatea de cercetare și invenție a Statelor Unite. Cu toate acestea, din 2006, China a început să crească activitatea de brevetare a soluțiilor tehnice naționale și devine un lider tehnologic mondial evident până în 2012. Republica Coreea a înregistrat și o creștere a activității de brevetare din 2007. Din păcate, restanța științifică și tehnologică a Rusia în perioada 2007-2013 nereflectat și neprotejat de niciun număr semnificativ de brevete (Fig. 9). Dintre brevetele Federației Ruse privind tehnologiile pentru crearea unui robot-exoschelet, 65% au fost eliberate rezidenților țării, mai mult de o treime din brevetele Federației Ruse au fost primite de nerezidenți (Fig. 10). ECONOMIA ŞTIINŢEI 5015, Vol. 1, Nr. 2 mainstream Orez. Fig. 8. Dinamica activității de brevetare în direcția „tehnologii pentru crearea unui robot-exoschelet pentru reabilitarea persoanelor cu funcții musculo-scheletice afectate” în diferite țări după prioritate (conform Thomson Innovation din 13.04.2015) Orez. Fig. 9. Dinamica activității de brevetare în direcția „tehnologiilor pentru crearea unui robot-exoschelet pentru reabilitarea persoanelor cu funcții musculo-scheletice afectate” în diferite țări după prioritate (conform datelor Orbit din 25 martie 2015) Orez. Fig. 10. Dinamica activității de brevetare a rezidenților Federației Ruse în direcția „tehnologiilor pentru crearea unui robot-exoschelet pentru reabilitarea persoanelor cu funcții musculo-scheletice afectate” (conform datelor Orbit din 25 martie 2015) ECONOMIA ŞTIINŢEI 201 5, Vol. 1, Nr. 2 mainstream tabelul 1 Top 10 deținători de brevete din lume în direcția „tehnologii pentru crearea unui robot-exoschelet pentru reabilitarea persoanelor cu funcții musculo-scheletice afectate” Deținătorii de brevete Numărul de brevete UNIVERSITATEA ZHEJIANG 40 UNIVERSITATEA SHANGHAI JIAO TONG 25 UNIVERSITATEA DE ȘTIINȚĂ ELECTRONICĂ ȘI TEHNOLOGIE DIN CHINA 18 INSTITUTUL DE TEHNOLOGIE HARBIN 17 UNIVERSITATEA DIN CALIFORNIA 14 UNIVERSITATEA SOGANG FUNDAȚIA DE COOPERARE INDUSTRIE-UNIVERSITARĂ 12 UNIVERSITATEA SUD-VEST JIAOTONG 11 UNIVERSITATEA DE TEHNOLOGIE BEIJING 10 UNIVERSITATEA DIN SHANGHAI PENTRU ȘTIINȚĂ ȘI TEHNOLOGIE 9 Sursa: conform bazei de date Orbit din 25 martie 2015 În tabel. 1 prezintă primii 10 deținători de brevete din lume cu cele mai mari portofolii de brevete în domeniu. Majoritatea brevetelor cu prioritate rusă aparțin Universității de Stat din Moscova, numită după M.V. Lomonosov (45%). Tehnologii de chirurgie robotizată Chirurgia asistată robotic este cea mai recentă realizare în tehnologia laparoscopică și în chirurgia minim invazivă, ceea ce presupune cel mai mic traumatism chirurgical și reducerea durerii la pacient. Există o serie de avantaje ale chirurgiei asistate de robot care sugerează că adoptarea pe scară largă a tehnologiei ar duce chirurgia în general la un nou nivel: O schimbare fundamentală în activitatea chirurgului cu oferirea unei game largi de oportunități; Vizualizare 3D îmbunătățită a structurilor anatomice, în special a fasciculelor neurovasculare; Asigurarea faptului că tinerii specialiști efectuează operațiuni de înaltă calitate după finalizarea unui curs de pregătire de specialitate; Efectuarea de operații de înaltă calitate în acele zone anatomice în care anterior era imposibil să se efectueze intervenția minim invazivă; Absența tremorului, excizia atentă și „blândă” a țesuturilor; Tracțiune și deplasare minimă a organelor învecinate. Activitatea de publicare în domeniul „chirurgiei asistate de robot”, conform Web of Science Core Collection, a crescut constant în ultimii douăzeci de ani (Fig. 11). Liderii publicațiilor sunt SUA, Germania și Japonia, ponderea publicațiilor rusești este de 0,1% din fluxul global (locul 41 în lume). Activitatea de brevetare a soluțiilor tehnologice în zona de cercetare este, de asemenea, în creștere exponențială, conform bazei de date Orbit (Fig. 12) și a bazei de date Thomson Innovation (Fig. 13). Numărul de brevete eliberate anual, începând din 2009, este estimat la două sute ECONOMIA ŞTIINŢEI 5015, Vol. 1, Nr. 2 mainstream 400 -350 -300 -250 -200 - "ONCOO^O"-CNn"fin"ONCOO"O^Wn^iO O"OO-OOOOOOOOOOOO-- O"O"OCNOOOOOOOOOOOOOOOOO CNCNCNCNCNCNCNCMCNCNCNCNCNCNCNCN Orez. 11. Dinamica activității de publicare în direcția „tehnologiilor chirurgiei robotizate” (conform Web of Science Core Collection din 24 martie 2015) iar numărul de depuneri de brevete crește exponențial (Figura 14). Statele Unite ale Americii, Republica Coreea și China se numără printre liderii tehnologici în această direcție - acest lucru este evidențiat de datele din baza de date Orbit (Fig. 15) și datele analizei brevetelor efectuate folosind baza de date Thomson Innovation (Fig. 16). SUA este listată ca țară prioritară în jumătate din documentele de brevet emise în acest domeniu. Ponderea brevetelor obținute de rezidenții ruși este de doar 1,91% din numărul global de documente de brevet. Cu acest indicator, Federația Rusă ocupă locul 8, însă rămâne în urma Chinei, care ocupă a treia poziție în ratingul portofoliului de brevete, de 6,7 ori în acest indicator (Fig. 15). Orez. Fig. 12. Dinamica activității brevetelor în domeniul „tehnologiilor chirurgiei robotizate” (conform datelor Orbit din 24 martie 2015) Orez. 13. Dinamica activității brevetelor în direcția „tehnologiilor de chirurgie robotizată” (conform Thomson Innovation din 13 aprilie 2015) ECONOMIA ŞTIINŢEI 201 5, Vol. 1, Nr. 2 mainstream ■ Inactiv ■ Aplicaţii ■ Activ US WO KR CN DE EP JP RU GB FR CA IT ES AU UA Țări prioritare Fig.14. Repartizarea documentelor de brevet după statut juridic în domeniul „tehnologiilor chirurgiei robotizate” (conform datelor Orbit din 24 martie 2015) Orez. Fig. 15. Distribuția brevetelor în domeniul „tehnologiilor de chirurgie robotizată” pe țări prioritare (conform datelor Orbit din 24 martie 2015) Orez. Fig. 16. Distribuția brevetelor în domeniul „tehnologiilor de chirurgie robotizată” pe țările prioritare (conform Thomson Innovation din 13 aprilie 2015) ECONOMIA ŞTIINŢEI 5015, Vol. 1, Nr. 2 mainstream Orez. 17. Dinamica activității de brevetare în direcția „tehnologiilor de chirurgie robotizată” în diferite țări după prioritate (conform Thomson Innovation din 13.04.2015) Orez. Fig. 18. Dinamica activității de brevetare în domeniul „tehnologiilor de chirurgie robotizată” în diferite țări după prioritate (conform datelor Orbit din 24.03.2015) RU WO US EP CA IT ES KR DE FR Țări prioritare Orez. Fig. 19. Dinamica activității de brevetare a rezidenților Federației Ruse în domeniul „tehnologiilor chirurgiei asistate de robot” (conform datelor Orbit din 24 martie 2015) ECONOMIA ŞTIINŢEI 201 5, Vol. 1, Nr. 2 mainstream masa 2 Top 10 deținători de brevete din lume în domeniul „tehnologiilor chirurgiei robotizate” Cantitate brevete CHIRURGICALE INTUITIVE 246 CHIRURGIA ENDO ETHICON 45 SAMSUNG ELECTRONICS 39 HANSEN MEDICAL 39 UNIVERSITATEA JOHNS HOPKINS 30 DEUTSCH ZENTR LUFT & RAUMFAHRT 25 UNIVERSITATEA TIANJIN 24 OPERAȚII CHIRURGICALE INTUITIVE 23 Sursa: (conform Orbit din 24 februarie 2015) Potrivit bazei de date Thomson Innovation, Statele Unite și-au menținut conducerea ca țară prioritară din 1995 până în prezent. În Republica Coreea, primele brevete au fost obținute de rezidenți în 2006, rezidenți ai Chinei - în 2003, dar astăzi ambele țări sunt implicate activ în lupta pentru piețele dispozitivelor de chirurgie asistată de robot (Fig. 17). Baza de date Orbit vizualizează aceeași tendință. Cercetătorii americani demonstrează o activitate constantă de brevetare în acest domeniu pe întreaga perioadă de observare de douăzeci de ani, iar din 2006, China și Republica Coreea au intrat în lupta pentru conducere. Rusia, din păcate, este o țară prioritară pentru brevetele unice în perioada 2002-2013. (Fig. 18). În total, au fost emise 64 de brevete ale Federației Ruse pentru soluții în domeniul tehnologiilor de chirurgie asistată de robot, dintre care 40 aparțin solicitanților ruși. Distribuția brevetelor rusești pe țările prioritare (Fig. 19) arată că nerezidenții reprezintă 37,5% din brevetele emise în Federația Rusă, majoritatea fiind emise către companii din SUA. În tabel. 2 prezintă primii 10 deținători de brevete din lume în domeniul chirurgiei asistate de robot. Liderul absolut printre ei este compania Intuitive Surgical (SUA), care a devenit dezvoltatorul sistemului Da Vinci. Portofoliul de brevete al companiei a complicat foarte mult dezvoltarea pieței de chirurgie asistată de robot, întrucât a închis soluțiile și elementele fundamentale de proiectare ale robotului chirurgical. Dar, după cum se poate vedea din exemplul Chinei și Republicii Coreea, noi soluții tehnologice pot fi încă găsite în condițiile dezvoltării active a tehnologiei cu un monopolist evident. Ethicon Endo Surgery, care ocupă a treia poziție în clasament, a primit 4 brevete ale Federației Ruse. Deținătorii de brevete ruși în domeniul „tehnologiilor chirurgiei robotizate” sunt reprezentați de companii și universități care dețin câte 1-2 brevete. Concluzie Datele prezentate nu ne permit să caracterizăm rezervele științifice și tehnologice ale Federației Ruse în domeniul roboților exoschelet pentru reabilitarea persoanelor cu funcții musculo-scheletice afectate și chirurgia robotizată ca fiind competitive. Din păcate, nu a fost posibil să se găsească brevete ale companiilor de tehnologie autohtone, ceea ce indică disponibilitatea acestora din urmă de a oferi produse de serie nu numai pieței globale, ci și pieței interne. ECONOMIA ŞTIINŢEI 5015, Vol. 1, Nr. 2 mainstream Între timp, ratele de creștere ale piețelor globale pentru roboți chirurgicali și roboți exoscheletici pentru reabilitarea persoanelor cu tulburări musculo-scheletice ne permit să le caracterizăm ca noi și în creștere dinamică. Prin urmare, dezvoltatorii ruși au toate șansele să ocupe piețe de nișă. Necesitatea unor noi dezvoltări rusești în chirurgia robotică se datorează și unui număr de deficiențe ale sistemului Da Vinci utilizat în lume: Lipsa senzațiilor tactile a chirurgului; Greutatea și dimensiunea mare a sistemului; Perioada lungă de pregătire pentru intervenție chirurgicală; Lipsa unui sistem de urmărire la țintă (locul patologiei); Un unghi mic de vizualizare (lipsa vederii periferice) pentru operatorul consolei chirurgului; Utilizarea unui mecanism pentru a efectua diferite mișcări; Plasarea prelungită a trocarelor în comparație cu operațiile laparoscopice standard; Lipsa contactului cu pacientul; Lipsa vederii 3D pentru un medic care asistă direct lângă un pacient. Pe lângă direcțiile de mai sus de dezvoltare tehnologică a acestor sisteme, trebuie remarcate în special caracteristicile de cost ale sistemului Da Vinci și instrumentele și accesoriile individuale (costul mediu al unui complex este de 3 milioane de euro). Instruirea personalului pentru a lucra cu sistemul este posibilă numai în străinătate. O mare problemă este suportul tehnic și întreținerea sistemului din Rusia. Toate deficiențele observate creează premise excelente pentru promovarea dezvoltărilor de înlocuire a importurilor ale inginerilor autohtoni, ceea ce înseamnă că includerea tehnologiilor pentru crearea unui robot-exoschelet pentru reabilitarea persoanelor cu funcții musculo-scheletice afectate și chirurgia asistată de robot printre prioritățile dezvoltarea științifică și tehnologică a Rusiei este pe deplin justificată. LITERATURĂ 1. Kraevsky S.V., Rogatkin D.A. Robotica medicala: primii pasi ai robotilor medicali//Tehnologii ale sistemelor vii. 2010. - V. 7. - Nr. 4. - S. 3-14. 2. Raport expert-analitic „Potențialul inovațiilor rusești pe piața sistemelor de automatizare și robotică”. 2014. Raportul a fost întocmit de SRL Larza la ordinul RVC OJSC. Http://www.rusventure.ru/ru/programm/analy-tics/docs/Otchet_robot-FINAL%>20291014.pdf. 3. Cercetare de piață pentru transparență. Piața sistemelor robotice medicale (roboți chirurgicali, sisteme robotizate de radiochirurgie neinvazivă, proteze și exoschelete, roboți de asistență și reabilitare, robotică non-medicală în spitale și sisteme robotice de răspuns la urgențe) - Analiză globală a industriei, dimensiune, cotă, creștere, Tendințe și prognoze 2012-2018. - http://www.transparencymarketresearch.com/medical-robotic-systems.html. 4. Ar putea Titan Medical să asalteze piața de chirurgie robotică? 27 martie 2014 de Alpha Deal Group LLC. - http://alphanow.thomsonreuters.com/2014/03/titan-storm-robotic-surgery-market/# 5. Piața roboților de reabilitare până în 2021 - http://robolovers.ru/robots/post/783338/ry-nok_reabilitatsionnyh_robotov_do_2021_goda/ 6. Kurakova N.G., Zinov V.G., Tsvetkova L.A., Eremchenko O.A., Komarova A.V., Komarov V.M., Sorokina A.V., Pavlov P.N. , Kotsyubinsky V.A. Modelul științific „răspuns rapid” în Federația Rusă: metodologie si organizare. - M.: Editura „Delo” RANEPA, 2014. - 160 p. 1. Kraevskij S.V, Rogatkin D.A. Robototronica medicala: primii pasi ai robotilor medicali // Tehnologii ale sistemelor vii. - 2010. - Este. 7. - Nr. 4. - P. 3-14. 2. Raport expert-analitic „Potențialul inovațiilor rusești pe piața automatizării și ECONOMIA ŞTIINŢEI 201 5, Vol. 1, Nr. 2_______ robototronics” (2014) Raportul este pregătit de SRL „Larza” în numele SA „RVK”. http://www.rus-venture.ru/ru/programm/analytics/docs/Otchet_robot-FINAL%20291014.pdf. mainstream 3. Cercetare de piață pentru transparență. Piața sistemelor robotice medicale (roboți chirurgicali, sisteme robotizate de radiochirurgie neinvazivă, proteze și exoschelete, roboți de asistență și reabilitare, robotică non-medicală în spitale și sisteme robotizate de răspuns la urgențe) - Analiză globală a industriei, dimensiune, cotă, creștere, tendințe și prognoză 2012-2018. - http://www.transparencymarketrese-arch.com/medical-robotic-systems.html. 4. Ar putea Titan Medical să asalteze piața de chirurgie robotică? (2014) Alpha Deal Group LLC. http:// alphanow.thomsonreuters.com/2014/03/ti- tan-storm-robotic-surgery-market/#. 5. Piața roboților de reabilitare până în anul 2021 (2015). http://robolovers.ru/robots/post/783338/ rynok_reabilitatsionnyh_robotov_do_2021_goda/. 6. Kurakova N.G., Zinov V.G., Tsvetkova L.A., Yeremchenko O.A., Komarova A.V., Komarov V.M., Sorokina A.V., Pavlov P.N., Kotsubinskiy V.A. (2014) Model de știință „acțiune directă” în Federația Rusă: metodologie și organizare // Editura „Delo” RANEPA. - 160p. Cercenko O.V., Sheptunov S.A. Chirurgie asistată de roboți și exoschelete de roboți pentru reabilitare: lideri tehnologici mondiali și perspective ale Rusiei (Direcția Programelor Științifice și Tehnice de Stat, Moscova, Rusia; Institutul de Design-Informatică Tehnologică Academia Rusă de Științe, Moscova, Rusia) Rezumat. A fost analizată activitatea de publicare și brevetare în ceea ce privește două domenii în curs de dezvoltare în domeniul robototronicii medicale: roboți-exoschelete pentru reabilitarea persoanelor cu afecțiuni muscolo-scheletice și chirurgia asistată de robot. Au fost identificate discrepanțe în structura fluxurilor de publicații și brevete globale și naționale. Au fost dezvăluite dezavantaje ale inovațiilor străine privind chirurgia asistată de robot, care creează premise pentru promovarea inovațiilor de substituție a importurilor ale inginerilor autohtoni. Cuvinte cheie: chirurgie asistată de robot, roboți-exoschelete pentru reabilitarea persoanelor cu afecțiuni muscolo-scheletice, lideri în tehnologie, abilitate competitivă, analiză scientometrică, analiză de brevete. PLANURI DE CERCETARE ŞTIINŢIFICĂ A RAS ESTE ACUM APROBATE DE FANO Decretul Guvernului Federației Ruse din 29 mai 2015 nr. 522 „Cu privire la anumite aspecte ale activităților Agenției Federale pentru Organizații Științifice și a Statului Federal instituție bugetară «« Academia Rusă stiinte" În conformitate cu noile reguli de coordonare a activităților FASO și RAS, aceasta din urmă trebuie să coordoneze cu FASO planurile de desfășurare a cercetării elaborate de organizațiile științifice în cadrul Programului de cercetare fundamentală. cercetare științifică academiilor de științe de stat pentru 2013-2020 FASO aprobă, în acord cu Academia Rusă de Științe, programe pentru dezvoltarea organizațiilor științifice, precum și misiuni de stat pentru efectuarea cercetărilor științifice fundamentale și exploratorii ale organizațiilor subordonate agenției. În cazul în care apar neînțelegeri de nerezolvat între agenție și Academia Rusă de Științe, munca de depășire a acestora este transferată viceprim-ministrului, care coordonează activitatea organelor executive federale pe probleme. politici publiceîn domeniul științei. 130 ____________________________________ ECONOMIA ŞTIINŢEI 2015, Vol. 1, Nr. 2 Sunt utilizate echipamente precum aparatele de reabilitare și fizioterapie scopuri medicinale pentru recuperarea pacienților după operații și leziuni, precum și pentru prevenirea tulburărilor funcționale ale organismului. OOO M.P.A. medical partners” oferă echipamente de reabilitare și fizioterapie de înaltă tehnologie ale unor mărci de renume mondial. De asemenea, realizam proiectarea de camere specializate in spitale, clinici, sanatorie, centre sportive, cluburi de fitness si service post-vanzare de echipamente de antrenament. A doua jumătate a secolului al XX-lea a fost o perioadă de dezvoltare intensivă în toate domeniile științei, tehnologiei, electronicii și roboticii. Medicina a devenit unul dintre principalii vectori pentru introducerea roboților și a inteligenței artificiale. Scopul principal al dezvoltării roboticii medicale este acuratețea ridicată și calitatea serviciilor, creșterea eficacității tratamentului și reducerea riscului de afectare a sănătății umane. Prin urmare, în acest articol ne vom uita la noi metode de tratament, precum și la utilizarea roboților și a sistemelor automate în diverse domenii ale medicinei. Pe la mijlocul anilor '70, în spitalul din Fairfax, SUA, Virginia, a apărut primul robot medical mobil ASM, care transporta containere cu tăvi pentru a hrăni pacienții. În 1985, pentru prima dată, lumea a văzut sistemul chirurgical robotizat PUMA 650, conceput special pentru neurochirurgie. Puțin mai târziu, chirurgii au primit un nou manipulator PROBOT, iar în 1992 a apărut sistemul RoboDoc, care a fost folosit în ortopedie pentru protezarea articulară. Un an mai târziu, Computer Motion Inc. a introdus brațul automat Aesop pentru ținerea și repoziționarea unei camere video în timpul procedurilor laparoscopice. Și în 1998, același producător a creat un sistem ZEUS mai avansat. Ambele sisteme nu erau complet autonome, sarcina lor era să asiste medicii în timpul intervenției chirurgicale. La sfârșitul anilor 90, compania de dezvoltare Intuitive Surgical Inc a creat un sistem chirurgical robotizat universal telecomandat - Da Vinci, care este îmbunătățit în fiecare an și este încă implementat în multe centre medicale din întreaga lume. Clasificarea roboților medicali:
În prezent, roboții joacă un rol important în dezvoltarea medicinei moderne. Ele contribuie la lucrul precis în timpul operațiunilor, ajută la diagnosticarea și la efectuarea diagnosticului corect. Ele înlocuiesc membrele și organele lipsă, restaurează și îmbunătățesc capacitățile fizice ale unei persoane, reduc timpul de spitalizare, oferă confort, receptivitate și confort și economisesc costurile financiare pentru întreținere. Există mai multe tipuri de roboți medicali care diferă în ceea ce privește funcţionalitateși design, precum și domeniul de aplicare pentru diferite domenii ale medicinei: Chirurgi roboti și sisteme chirurgicale robotizate- folosit pentru operatii chirurgicale complexe. Nu sunt dispozitive autonome, ci un instrument controlat de la distanță care oferă medicului precizie, dexteritate și controlabilitate sporite, rezistență mecanică suplimentară, reduce oboseala chirurgului și reduce riscul de hepatită, HIV și alte boli pentru echipa chirurgicală. Roboti de simulare a pacientului- concepute pentru a dezvolta abilități de luare a deciziilor și intervenții medicale practice în tratamentul patologiilor. Astfel de dispozitive reproduc pe deplin fiziologia umană, simulează scenarii clinice, răspund la administrarea de medicamente, analizează acțiunile cursanților și răspund în mod corespunzător la stimulii clinici. Exoschelete și proteze robotizate- exoscheletele cresc forta fizica si ajuta la procesul de recuperare a sistemului musculo-scheletic. Proteze robotizate - implanturi care înlocuiesc membrele lipsă, constau din elemente mecanice și electrice, microcontrolere cu inteligenţă artificialăși pot fi, de asemenea, controlate de la terminațiile nervoase umane. Roboți pentru instituții medicale și roboți asistenți- sunt o alternativă la infirmiere, asistente și asistente, asistente, bone și alt personal medical, sunt capabile să acorde îngrijire și atenție pacientului, să ajute la reabilitare, să asigure o comunicare constantă cu medicul curant și să transporte pacientul. Nanoboți- microroboți care funcționează în corpul uman la nivel molecular. Dezvoltat pentru diagnosticul și tratamentul cancerului, cercetare vase de sângeși repararea celulelor deteriorate, acestea pot analiza structura ADN-ului, o pot corecta, distruge bacteriile și virușii etc. Alți roboți medicali specializați- există un număr mare de roboți care ajută într-un anumit proces de tratare a unei persoane. De exemplu, dispozitivele care sunt capabile să mute automat, să dezinfecteze și să cuarțează camerele de spital, să măsoare pulsul, să preleveze sânge pentru analiză, să producă și să distribuie medicamente etc. Să luăm în considerare mai detaliat fiecare tip de roboți folosind exemple de dispozitive automate moderne dezvoltate și implementate în multe domenii ale medicinei. Chirurgi robotici și sisteme chirurgicale robotizate:
Cel mai faimos chirurg robot din lume este Da Vinci. Aparatul, fabricat de Intuitive Surgical, cântărește o jumătate de tonă și este format din două blocuri, unul este o unitate de control concepută pentru operator, iar al doilea este o mașină cu patru brațe care acționează ca un chirurg. Manipulatorul artificial pentru încheietura mâinii are șapte grade de libertate, asemănător cu o mână umană, și un sistem de imagini 3D care afișează o imagine tridimensională pe un monitor. Acest design mărește acuratețea mișcărilor chirurgului, elimină tremurul mâinilor, mișcările incomode, reduce lungimea inciziilor și pierderile de sânge în timpul operației. Robotul chirurg Da Vinci Cu ajutorul robotului, este posibilă efectuarea unui număr mare de operații diferite, cum ar fi repararea valvei mitrale, revascularizarea miocardului, ablația țesuturilor inimii, instalarea unui stimulator epicardic pentru resincronizare biventriculară, chirurgie tiroidiană, bypass gastric, fundoplicație Nissen. , histerectomie si miomectomie, operatii la coloana vertebrala, inlocuire de disc, timectomie - interventie chirurgicala de indepartare a timusului, lobectomie pulmonara, operatii in urologie, esofagectomie, rezectia unei tumori mediastinale, prostatectomie radicala, pieloplastie, indepartarea vezicii urinare, ligatura si decuplarea trompelor uterine, nefrectomia radicală și rezecția rinichilor, reimplantarea ureterului și altele. În prezent, s-a desfășurat lupta pentru piața roboților medicali și a sistemelor chirurgicale automate. Oamenii de știință și companiile de dispozitive medicale sunt dornice să-și introducă dispozitivele, așa că în fiecare an apar tot mai multe dispozitive robotizate. Concurenții lui Da Vinci includ un nou robot chirurgical MiroSurge conceput pentru chirurgia cardiacă, un braț robotizat de la UPM pentru introducerea precisă a ace, catetere și alte instrumente chirurgicale în procedurile chirurgicale minim invazive, o platformă chirurgicală numită IGAR de la CSII, un sistem robotizat - Sensei X cateter, fabricat de Hansen Medical Inc pentru intervenții chirurgicale complexe pe inimă, sistem ARTAS de transplant de păr de la Restoration Robotics, sistem chirurgical Mazor Renaissance, care ajută la efectuarea operațiilor la nivelul coloanei vertebrale și a creierului, robot-chirurg de la oamenii de știință de la SSSA Biorobotics Institute, precum și un robot asistent pentru urmărirea instrumentelor chirurgicale de la GE Global Research, care este în curs de dezvoltare, și multe altele. Sistemele chirurgicale robotizate servesc ca asistenți sau asistenți pentru medici și nu sunt dispozitive complet autonome. Robotul chirurg MiroSurge Robot chirurg IGAR Cateter robot Sensei X Sistem robotizat de transplant de păr ARTAS Robotul chirurg Mazor Renaissance Robot chirurg de la Institutul de Biorobotică SSSA Robot de urmărire a instrumentelor chirurgicale de la GE Global Research Roboti de simulare a pacientului:
Pentru a dezvolta abilitățile practice ale viitorilor medici, există roboți manichini speciali care reproduc caracteristicile funcționale ale sistemelor cardiovasculare, respiratorii, excretor și, de asemenea, răspund involuntar la diferite acțiuni ale studenților, de exemplu, atunci când administrează medicamente farmacologice. Cel mai popular simulator de pacient robot este HPS (Human Patient Simulator) de la compania americană METI. Puteți conecta un monitor de lângă pat și monitoriza tensiunea arterială, debitul cardiac, ECG și temperatura corpului. Dispozitivul este capabil să consume oxigen și să elibereze dioxid de carbon, la fel ca și respirația reală. Protoxidul de azot poate fi absorbit sau eliberat în timpul modului de anestezie. Această funcție oferă antrenament în ventilația artificială a plămânilor. Pupilele din ochii robotului sunt capabile să reacționeze la lumină, iar pleoapele mobile se închid sau se deschid, în funcție de faptul că pacientul este conștient. Pe arterele carotide, brahiale, femurale, poplitee radiale se simte un puls, care se modifica automat si depinde de tensiunea arteriala. Simulatorul HPS are 30 de profiluri de pacienți cu diverse date fiziologice, simulând un bărbat sănătos, o femeie însărcinată, o persoană în vârstă și așa mai departe. În procesul de învățare, se modelează un scenariu clinic specific, care descrie scena și starea pacientului, obiectivele, echipamentul necesar si medicamente. Robotul are o bibliotecă farmacologică de 50 de medicamente, inclusiv anestezice gazoase și medicamente intravenoase. Manechinul este controlat de un computer wireless, permițând instructorului să controleze toate aspectele procesului de antrenament chiar lângă elev. De remarcat este marea popularitate a simulatoarelor de naștere precum GD/F55. Este conceput pentru a pregăti personalul medical din secțiile de obstetrică și ginecologie, permițându-vă să vă dezvoltați abilități și abilități practice în ginecologie, obstetrică, neontologie, pediatrie, terapie intensivă și îngrijire medicală în maternitate. Robotul Simroid imită un pacient pe scaunul unui stomatolog, cavitatea sa bucală o repetă exact pe cea umană. Dispozitivul este capabil să simuleze sunetele și gemetele pe care le creează o persoană dacă suferă. Există simulatoare robotizate pentru predarea tehnicilor de manipulare. Acesta este, de fapt, un model al unei persoane cu simulatoare de vene și vase de sânge din tuburi elastice. Pe un astfel de dispozitiv, elevii își desfășoară abilitățile de venesecție, cateterizare, puncție venoasă. Exoschelete și proteze robotizate:
Unul dintre cele mai cunoscute dispozitive medicale este costumul robotic - exoscheletul. Ajută persoanele cu dizabilități fizice să își miște corpul. În momentul în care o persoană încearcă să-și miște brațele sau picioarele, senzorii speciali de pe piele citesc mici modificări ale semnalelor electrice ale corpului, aducând elementele mecanice ale exoscheletului în stare de funcționare. Unele dintre dispozitivele populare sunt Walking Assist Device (un dispozitiv de asistență pentru mers) de la compania japoneză Honda, exoscheletul de reabilitare HAL de la compania Cyberdyne, utilizat pe scară largă în spitalele japoneze, aparatul Parker Hannifin al Universității Vanderbilt (Universitatea Vanderbilt), care face posibilă mișcarea articulațiilor șoldurilor și genunchilor, exoschelet puternic NASA X1 conceput pentru astronauți și persoane paralizate, exoschelet Kickstart de la Cadence Biomedical, care nu funcționează pe baterii, ci folosește energia cinetică generată de o persoană când merge, eLEGS, Esko Rex, exoschelete HULC de la producătorul Ekso Bionics, ReWalk de la ARGO, Mindwalker de la Space Applications Services, ajutând persoanele paralizate, precum și o interfață unică creier-mașină (BMI) sau doar un exoschelet pentru creier MAHI-EXO II pentru a restabili funcțiile motorii prin citirea undelor cerebrale. Utilizarea pe scară largă a exoscheletelor ajută mulți oameni din întreaga lume să se simtă complet. Chiar și oamenii complet paralizați sunt deja capabili să meargă astăzi. Un prim exemplu sunt folosite picioarele robotizate ale fizicianului Amit Goffer, care sunt controlate cu ajutorul cârjelor speciale și pot determina automat când să facă un pas, să recunoască semnalele de vorbire „înainte”, „stau”, „stă în picioare”. Exoschelet de asistență la mers Exoscheletul HAL de la Cyberdyne Exoscheletul Parker Hannifin Exoschelet NASA X1 Exoscheleton Kickstart de la Cadence Biomedical Exoschelet HULC de la Ekso Bionics Exoscheleton ReWalk de la ARGO Exoschelet Mindwalker de la Space Applications Services Exoschelet cerebral MAHI-EXO II Exoschelet de Amit Goffer Dar ce să faci când membrele lipsesc? Acest lucru se aplică în principal veteranilor de război, precum și victimelor unor circumstanțe întâmplătoare. În acest sens, companii precum Quantum International Corp (QUAN) și exoprotezele acestora și Agenția pentru Proiecte de Cercetare Avansată a Apărării (DARPA), împreună cu Departamentul de Asistență pentru Veteranți, Centrul de Reabilitare și Serviciul de Dezvoltare al SUA, investesc masiv în cercetare. și dezvoltarea de proteze robotizate (brațe sau picioare bionice) care au inteligență artificială, capabile să simtă mediu inconjuratorși recunoașteți intenția utilizatorului. Aceste dispozitive imită cu acuratețe comportamentul membrelor naturale și sunt, de asemenea, controlate folosind propriul creier (microelectrozi implantați în creier sau senzori citesc neurosemnale și le transmit sub formă de semnale electrice microcontrolerului). Proprietarul celui mai popular braț bionic în valoare de 15.000 de dolari este britanicul Nigel Ackland, care călătorește prin lume și promovează utilizarea protezelor robotizate artificiale. Una dintre evoluțiile științifice importante au fost gleznele robotizate artificiale iWalk BiOM, dezvoltate de profesorul MIT Hugh Herr și grupul său de biomecatronică de la MIT Media Lab. iWalk primește finanțare de la Departamentul Afacerilor Veteranilor din SUA și de la Departamentul Apărării, motiv pentru care mulți veterani cu dizabilități care au servit în Irak și Afganistan și-au primit deja gleznele bionice. Glezne robotizate iWalk BiOM Oamenii de știință din întreaga lume se străduiesc nu numai să îmbunătățească caracteristicile funcționale ale protezelor robotizate, ci și să le ofere un aspect realist. Cercetătorii americani conduși de Zhenan Bao de la Universitatea Stanford din California au creat nanoskin pentru dispozitive medicale protetice. Acest material polimeric are flexibilitate ridicată, rezistență, conductivitate electrică și sensibilitate la presiune (semnale de citire precum panourile tactile). Nanoskin de la Universitatea Stanford Roboți pentru instituții medicale și roboți asistenți:
Spitalul viitorului este un spital cu personal uman minim. În fiecare zi, asistentele robotizate, asistentele robotizate și roboții de teleprezență sunt introduși din ce în ce mai mult în instituțiile medicale pentru a contacta medicul curant. De exemplu, roboții asistentă Panasonic, roboții asistenți Toyota Human Support Robot (HSR), robotul asistent medical irlandez RP7 de la InTouch Health, robotul coreean KIRO-M5 și mulți alții lucrează în Japonia de mult timp. Astfel de dispozitive sunt o platformă pe roți și sunt capabile să măsoare ritmul cardiac, temperatura, să controleze timpul de a mânca și de a lua medicamente, să anunțe în timp util situațiile problematice și acțiunile necesare, să mențină contactul cu personalul medical în viață, să colecteze lucruri împrăștiate sau căzute. , etc. Infirmieri robotici de la Panasonic Robot asistent Toyota HSR Asistentă robot RP7 de la InTouch Health Robot asistent KIRO-M5 Adesea, în condiții de îngrijire medicală continuă, medicii nu pot acorda fizic suficientă atenție pacienților, mai ales dacă aceștia se află la mare distanță unul de celălalt. Dezvoltatorii de echipamente medicale robotizate au încercat și au creat roboți de teleprezență (de exemplu, LifeBot 5 sau RP-VITA de la iRobot și InTouch Health). Sistemele automate vă permit să transmiteți semnale audio și video prin 4G, 3G, LTE, WiMAX, Wi-Fi, comunicații prin satelit sau radio, măsurați bătăile inimii pacientului, tensiunea arterială și temperatura corpului. Unele aparate pot efectua electrocardiografie și ultrasunete, au stetoscop și otoscop electronic, se deplasează pe coridoarele și secțiile spitalului, evitând obstacolele. Acești asistenți medicali oferă îngrijire în timp util și procesează datele clinice în timp real. Robot de teleprezență LifeBot 5 Robot de teleprezență RP-VITA Pentru transportul în siguranță a probelor, medicamentelor, echipamentelor și rechizitelor în spitale, laboratoare și farmacii, roboții de curierat sunt utilizați cu mare succes. Asistenții au un sistem de navigație modern și senzori la bord care facilitează deplasarea în camere cu un aspect complex. Reprezentanți proeminenți ai unor astfel de dispozitive includ American RoboCouriers de la Adept Technology și Aethon de la University of Maryland Medical Center, Japanese Hospi-R de la Panasonic și Terapio de la Adtex. Robot de curierat RoboCouriers de la Adept Technology Robot curier Aethon Robot de curierat Hospi-R de la Panasonic Robot curier Terapio de la Adtex
Nanoboți:
Nanoroboții sau nanoboții sunt roboți de dimensiunea unei molecule (mai puțin de 10 nm), capabili să miște, să citească și să proceseze informații, precum și să fie programați și să îndeplinească anumite sarcini. Aceasta este o direcție complet nouă în dezvoltarea roboticii. Sfere de utilizare a unor astfel de dispozitive: detectarea precoce a cancerului și livrarea direcționată a medicamentelor către celulele canceroase, instrumente biomedicale, chirurgie, farmacocinetică, monitorizarea pacienților diabetici, producerea unui dispozitiv din molecule individuale conform desenelor sale prin asamblare moleculară de către nanoroboți, utilizarea militară ca mijloc de supraveghere și spionaj, precum și ca armă, cercetare și dezvoltare spațială etc. În prezent, sunt cunoscute dezvoltarea roboților medicali microscopici pentru detectarea și tratarea cancerului de la oamenii de știință sud-coreeni, bioroboții de la oamenii de știință de la Universitatea din Illinois, care se pot deplasa singuri în lichide vâscoase și medii biologice, prototipul de lampreda de mare este nanorobotul Cyberplasm, care se va mișca în corpul uman, detectând boli într-un stadiu incipient, nanoroboții inginerului Ado Pun care pot călători prin sistemul circulator, livra medicamente, face teste și elimina cheaguri de sânge, nanorobot magnetic Spermbot - dezvoltarea omului de știință Oliver Schmidt și a colegilor săi de la Institutul pentru Nanoștiințe Integrative din Dresda (Germania) pentru livrarea de spermă și medicamente, nanoboți pentru a înlocui proteinele din organism de la oamenii de știință de la Universitatea din Viena (Universitatea din Viena), împreună cu cercetători de la Universitatea din Viena resurse naturaleși Life Sciences Vienna (Universitatea de Resurse Naturale și Științe Vieții din Viena). Microroboți de ciberplasmă Ado Puna Nanobots Nanorobot magnetic Spermbot Nanoboți pentru înlocuirea proteinelor
Există un număr mare de roboți specializați care îndeplinesc sarcini individuale, fără de care este imposibil să ne imaginăm un tratament eficient și de înaltă calitate. Unele dintre aceste dispozitive sunt aparatul robotizat de cuarț Xenex și robotul de dezinfecție TRU-D SmartUVC de la Philips Healthcare. Fără îndoială, astfel de dispozitive sunt pur și simplu asistenți indispensabili în lupta împotriva infecțiilor nosocomiale și a virusurilor, care sunt una dintre cele mai grave probleme din instituțiile medicale. Aparat robotizat de cuarț Xenex Robot de dezinfecție Philips Healthcare TRU-D SmartUVC Recoltarea unei probe de sânge este cea mai comună procedură medicală. Calitatea procedurii depinde de calificare și condiție fizică lucrător medical. Adesea, o încercare de a extrage sânge prima dată se termină cu eșec. Prin urmare, pentru a rezolva această problemă, a fost dezvoltat robotul Veebot, care are vedere computerizată, cu ajutorul căruia determină locația venei și ghidează ușor acul acolo. Robot de colectare a sângelui Veebot Vomiting Larry Vomiting Robot examinează norovirusurile care cauzează 21 de milioane de boli, inclusiv simptome de greață, diaree apoasă, dureri abdominale, pierderea gustului, letargie generală, slăbiciune, dureri musculare, dureri de cap, tuse, febră scăzută și, desigur, vărsături puternice. Robot pentru studierea procesului de vărsături Vomiting Larry Cel mai popular robot pentru copii rămâne PARO - o jucărie pufoasă pentru copii sub formă de focă. Robotul terapeutic își poate mișca capul și labele, recunoaște vocea, intonația, atingerea, măsura temperatura și lumina din cameră. Concurentul său este HugBot, un robot gigant de ursuleț de pluș care măsoară ritmul cardiac și tensiunea arterială. Robot de terapie PARO Ursul Robot HugBot O ramură separată a medicinei care se ocupă cu diagnosticul, tratamentul bolilor, rănilor și tulburărilor la animale este medicina veterinară. Pentru a pregăti specialiști calificați în acest domeniu, Colegiul de Medicină Veterinară în dezvoltarea animalelor de companie robotizate creează roboți unici de dresaj sub formă de câini și pisici. Pentru a aproxima comportamentul exact al unui animal, software-ul este dezvoltat separat la Centrul pentru Sisteme de Calcul Avansate de la Universitatea Cornell (CAC). Antrenori de roboți sub formă de câini și pisici Eficacitatea roboților în medicină:
Evident, utilizarea roboților în medicină are o serie de avantaje față de tratamentul tradițional care implică factorul uman. Utilizarea mâinilor mecanice în chirurgie previne multe complicații și erori în timpul operațiilor, reduce perioada de recuperare postoperatorie, reduce riscul de infecție și infecție a pacientului și a personalului, elimină pierderile mari de sânge, reduce durerea și contribuie la un efect cosmetic mai bun ( mici cicatrici și cicatrici). Asistenții medicali robotici și roboții de reabilitare fac posibilă acordarea unei atenții sporite pacientului în timpul tratamentului, controlul procesului de recuperare, limitarea personalului în viață de la munca laborioasă și neplăcută și permite pacientului să se simtă ca o persoană cu drepturi depline. Metode inovatoare Tratamentele și echipamentele ne apropie în fiecare zi de o viață mai sănătoasă, mai sigură și mai lungă. În fiecare an, piața globală a roboților medicali este completată cu noi dispozitive și este, fără îndoială, în creștere. Potrivit Research and Markets, piața numai pentru roboți de reabilitare, bioproteze și exoschelete va crește la 1,8 miliarde de dolari până în 2020. Principalul boom al roboților medicali este așteptat după adoptarea unui standard unic ISO 13482, care va deveni un set de reguli pentru elementele structurale, materialele și software utilizat în dispozitive. Concluzie:
Fără îndoială, putem spune că roboții medicali sunt viitorul medicinei. Utilizarea sistemelor automatizate reduce semnificativ erorile medicale și reduce deficitul de personal medical. Nanorobotica ajută la depășirea bolilor grave și la prevenirea complicațiilor într-un stadiu incipient și la utilizarea pe scară largă a nanomedicamentelor eficiente. În următorii 10-15 ani, medicina va atinge un nou nivel prin utilizarea serviciului robotizat. Din păcate, Ucraina se află într-o stare deplorabilă în ceea ce privește această ramură de dezvoltare. De exemplu, în Rusia, în Ekaterinburg, celebrul robot chirurg „Da Vinci” și-a efectuat prima operație în 2007. Și în 2012, președintele Dmitri Anatolyevich Medvedev a instruit Ministerul Sănătății din Rusia, împreună cu Ministerul Industriei și Comerțului, să rezolve problema dezvoltării de noi tehnologii medicale folosind robotica. Această inițiativă a fost susținută de Academia Rusă de Științe. Realitatea este că, în lipsa unui sprijin real din partea autorităților ucrainene în dezvoltarea domeniului roboticii medicale, statul nostru rămâne în urma altor țări civilizate în fiecare an. Din aceasta rezultă un indicator al nivelului de dezvoltare al țării în ansamblu, deoarece grija pentru sănătatea și viața unui cetățean, menționată în legea principală - Constituția Ucrainei, este „cea mai înaltă valoare socială”. SRL „OLME” St. Petersburg., Ph.D. Vagin A.A. Dezvoltarea roboticii în medicina restaurativă, reabilitarea pacienților imobilizați - probleme si solutii. Concurența de astăzi este determinată nu de deținerea de resurse mari sau de potențialul de producție, ci de cantitatea de cunoștințe acumulate de generațiile anterioare, de capacitatea de a o structura, de a o gestiona și de a o folosi personal. Conceptul modern de sisteme informaționale inteligente implică combinarea dosarelor electronice ale pacienților (fișele electronice ale pacientului) cu arhivele de imagini medicale, datele de monitorizare de la dispozitivele medicale, rezultatele muncii laboratoarelor sponsorizate și sisteme de urmărire, disponibilitatea mijloacelor moderne de informare. schimb (coștă electronică intraspitalicească, Internet, videoconferință etc.). .d.) . În prezent, o direcție preventivă promițătoare sub forma medicinei de restaurare, care s-a dezvoltat pe baza principiilor sanologiei și valeologiei, a primit o formare activă și o dezvoltare intensivă. Morbiditatea și mortalitatea ridicate, o scădere constantă a calității vieții, o creștere negativă a populației au contribuit la dezvoltarea și implementarea unei direcții preventive independente în medicina practică. Cu toate acestea, instituțiile economice, sociale, juridice și medicale care există astăzi îndeplinesc funcții în principal pentru tratamentul și reabilitarea persoanelor cu dizabilități; problemele de prevenire și tratament de reabilitare a bolii nu sunt abordate suficient. Situația economică și socială din țara noastră contribuie la apariția unui sentiment de frică și tensiune în prezența unei răni sau boli la o persoană, este o sursă de probleme psihosociale. Nevoia de asistență medicală activă în infrastructură organizatii medicale determinat de dorinţa de a aduce medicina într-o nouă rundă de dezvoltare. Cu toate acestea, reforma sa ulterioară este dificilă nu numai din cauza finanțării insuficiente a acestei industrii, ci și din cauza standardelor și metodelor uniforme clare de planificare, stabilire a prețurilor, facturare a serviciilor medicale, precum și repartizarea responsabilității între autoritățile executive și subiecții săi pentru implementare. a anumitor volume de îngrijiri medicale. În ultimul deceniu, s-au înregistrat progrese semnificative în robotica medicală. Astăzi, câteva mii de operații la prostată sunt efectuate folosind roboți medicali cu cel mai mic traumatism posibil pentru pacienți. Roboții medicali fac posibilă asigurarea unei invazive minime a operațiilor chirurgicale, mai mult recuperare rapida pacienţi, risc minim de infecţie şi efecte secundare. Deși numărul de proceduri medicale efectuate de roboți este încă relativ mic, următoarea generație de robotică va putea oferi chirurgilor oportunități mai mari de vizualizare a câmpului chirurgical, feedback de la instrumentul chirurgical și va avea un impact uriaș asupra progresului în interventie chirurgicala. Pe măsură ce populația îmbătrânește, numărul persoanelor care suferă de boli cardiovasculare, accident vascular cerebral și alte boli continuă să crească. După un atac de cord, un accident vascular cerebral, o leziune a coloanei vertebrale, este foarte important ca pacientul, pe cât posibil, să facă exerciții regulate. Din păcate, pacientul este de obicei forțat să se angajeze în terapie fizică într-o unitate medicală, ceea ce adesea nu este posibil. Următoarea generație de roboți medicali va ajuta pacienții să efectueze cel puțin o parte din exercițiile fizice necesare acasă. Dezvoltarea roboticii în alte țări. Comisia Europeană a lansat recent un program de robotică de 600 de milioane de euro pentru a consolida industriile de producție și servicii. Coreea intenționează să investească 1 miliard de dolari SUA în dezvoltarea roboticii în termen de 10 ani. Programe similare, dar mai mici, există în Australia, Singapore și China. În Statele Unite, finanțarea cercetării și dezvoltării în domeniul roboticii se realizează în principal în industria de apărare, în special pentru sistemele fără pilot. Există însă și programe de dezvoltare a roboticii în domeniul asistenței medicale și al serviciilor. În ciuda faptului că industria robotică s-a născut în SUA, liderul mondial în acest domeniu aparține acum Japoniei și Europei. Și nu este foarte clar modul în care SUA își vor putea menține poziția de lider pentru o lungă perioadă de timp fără un angajament național pentru dezvoltarea și implementarea tehnologiei robotice. Subdiviziunile structurale existente desfasoara etapele masurilor de reabilitare dupa principiul: spital - tratament internat - clinica. În prima etapă a îngrijirii pacientului internat, complicațiile unei boli acute sunt eliminate și prevenite, procesul este stabilizat și se realizează adaptarea fizică și psihică. Etapa sanatoriu-stațiune (II) este o legătură intermediară între un spital și o policlinică, unde, cu o relativă stabilizare a parametrilor clinici și de laborator, reabilitarea medicală a pacienților se realizează pe baza utilizării factorilor naturali de vindecare. Stadiul III este o policlinică, al cărei scop principal este de a nivel modern asistență ambulatorie pentru identificarea capacităților compensatorii ale organismului, dezvoltarea acestora în limite rezonabile, precum și implementarea unui set de măsuri care vizează combaterea factorilor de risc pentru complicațiile concomitente și agravarea bolilor. Cu toate acestea, acest sistem de asistență nu este întotdeauna fezabil în practică. Principala dificultate este costurile economice și financiare semnificative ale spitalizării pacienților, în special cu stadiul limită al bolii, costul ridicat al tratamentului în sanatoriu, echiparea insuficientă a policlinicilor. metode moderne examinare și tratament. În prezent, există mai multe standarde internaționale pentru înregistrarea datelor clinice în MIS al instituțiilor medicale: În ultimii ani, în Statele Unite, majoritatea centrelor medicale majore nu mai funcționează fără sisteme informatice (IS), care reprezintă mai mult de 10% din cheltuielile spitalelor. Studiile efectuate în ultimii cinci ani au făcut posibilă înțelegerea mai completă a proceselor care apar în leziunile măduvei spinării și consecințele acesteia, precum și principiile de influență a aspectelor negative care apar în zona leziunii. O astfel de atenție deosebită pentru această categorie specială de pacienți se explică prin severitatea consecințelor care apar în procesul de leziune și dezvoltarea ulterioară a bolii traumatice a măduvei spinării. Un studiu morfologic al măduvei spinării lezate (SC) indică faptul că leziunile tisulare nu se limitează la zona de impact a forței distructive, ci, captând zonele în primul rând intacte, duce la formarea unei leziuni mai extinse. În același timp, structurile creierului, precum și sistemele nervoase periferice și autonome, sunt implicate în proces. S-a stabilit că sistemele senzoriale se schimbă mult mai profund decât sistemele motorii. Conceptul modern al patogenezei leziunii traumatice SM ia în considerare două mecanisme principale interdependente ale morții celulare: necroza și apoptoza. Apoptoza este un mecanism de afectare întârziată (secundară) a celulelor, care este moartea lor fiziologică, care este în mod normal necesară pentru reînnoirea și diferențierea țesuturilor. Dezvoltarea apoptozei în leziunile măduvei spinării este asociată cu efectul asupra genomului celular al aminoacizilor excitatori (glutamat), ionilor de Ca2+, mediatorilor inflamatori, ischemiei etc. Tulburările în activitatea unui număr de organe și sisteme care nu au fost afectate direct de traumă creează noi situații patologice diverse. În țesuturile denervate crește sensibilitatea la substanțele biologic active (acetilcolină, adrenalină etc.), crește excitabilitatea câmpurilor receptive, scade pragul potențial membranar și scade conținutul de ATP, glicogen și creatină fosfat. În mușchii paretici, metabolismul lipidic și glucidic este perturbat, ceea ce le afectează proprietățile mecanice - extensibilitate și contractilitate și contribuie la rigiditate. Tulburarea metabolismului mineral duce la formarea de osificații paraosoase și periarticulare, miozite osificante, osteoporoză. În paralel, se formează o altă linie dinamică - modificări funcționale restaurative-adaptative. În condiții de patologie profundă are loc restructurarea optim posibilă a mecanismelor de asigurare a adaptării la mediu. Organismul trece la un nou nivel de homeostazie. În aceste condiții de hiperreactivitate și stres, se formează boala traumatică a măduvei spinării (TSCD). Toate procedurile și manipulările experimentale au fost efectuate în sala de operație a Departamentului de Fiziologie Patologică a Academiei Medicale Militare în condiții care îndeplinesc cerințele SanPiN 2.1.3.1375-03. Animalele au fost așezate pe masa de operație. S-a folosit anestezie cu eter. În lotul martor (grupul A) au fost 22 de șobolani, în loturile principale (grupele B și C) - 21 și, respectiv, 22. Toate animalele au suferit denervarea parțială (sub anestezie eterica) a părții inferioare a măduvei spinării la nivelul celei de-a 3-a vertebre toracice. Denervarea experimentală la animalele de experiment a fost efectuată în condiții sterile cu respectarea regulilor de asepsie și antisepsie. Pentru leziuni ale coloanei vertebrale la șobolani, s-a folosit doar un ac drept de 1,2 x 40 mm și material de sutură pentru a aplica o buclă de compresie pe măduva spinării (firul supramid de 0,1 mm în diametru este steril). După provocarea unui prejudiciu experimental în perioada postoperatorie animalele din diferite grupuri au fost ținute diferit, dar toate au fost scufundate în somn indus de medicamente (Sol. Relanii 0,3 intraperitoneal, de 2 ori pe zi) pe toată perioada de observație. Lotul martor (A) a fost ținut în condiții standard, în timp ce șobolanii din grupele principale (B și C) au fost ținuți în condiții de fixare într-o cuvă specială. Dispozitivul cu cuvă a servit drept prototip al „mediului optim de reducere” și a constat dintr-un pat fix format dintr-o țeavă de poliuretan de 5 cm diametru, 10 cm lungime, disecat pe lungime lăsând petale de 5 cm lungime, 1 cm lățime pt. fixând labele animalului. Petalele cuvei sunt conectate la pârghii mobile ale motoarelor electrice (4 bucăți), ale căror tije fac mișcări liniare permițându-vă să efectuați mișcările specificate ale labelor animalului (mișcări pasive) printr-un dispozitiv releu care primește comenzi de la un industrial. computer conform unui program dat. În patul descris, animalul a fost așezat pe spate. Labele îi erau fixate de petalele cuvei. Mișcările pasive au fost efectuate sub formă de abducție și adducție a membrelor animalului. Posibilele mișcări active la animale au fost efectuate de aceștia în perioadele de trezire. Experimentul a fost realizat în două direcții: În urma studiilor histologice, fiziopatologice, s-au obținut următoarele rezultate. Într-un studiu histologic al secțiunilor măduvei spinării la șobolani din grupul de control A, moartea celulară ca urmare a leziunii după lezarea directă a măduvei spinării are loc ca urmare a necrozei și durează până la 14 zile. În viitor, moartea celulară are loc ca urmare a apoptozei, care se observă până la 21-30 de zile cu formarea țesutului cicatricial. Țesutul cicatricial este format din fibre de mielină degenerate localizate aleatoriu și cilindri axiali care nu permit axonilor neuronali să crească prin zona cicatricială. Zona de formare a țesutului cicatricial include nucleele celulelor care trec în stadiul corpurilor apoptoide. În același timp, în grupul principal B* - (B și C), se dezvăluie o imagine histologică distinctă a recuperării neurogliei și a celulelor neuronale în condițiile metodei PDIC. Testarea practică a sistemului experimental pe animale de experiment a condus la concluzia că o tehnică de reabilitare care vizează utilizarea adecvată a fenomenului descoperit de creare a condițiilor de optimizare pentru restabilirea funcțiilor SM deteriorat ar trebui să asigure următoarele condiții: Analiza rezultatelor părții experimentale a lucrării a arătat că utilizarea metodei de terapie kinetică pulsată continuă pe termen lung în perioada post-traumatică în condiții clinice la pacienții cu consecințele leziunilor coloanei vertebrale poate stimula restabilirea funcțiilor pierdute. a organelor și sistemelor. La transferul modelului confirmat experimental al mediului fiziologic optim pe platforma de testare clinică, am pornit de la faptul că baza noii metode dezvoltate de tratament de reabilitare a unor astfel de pacienți va trebui să rezolve principalele sarcini de reabilitare: Cu sprijinul financiar al OLME LLC a fost creat un sistem cinetic de reabilitare, care contribuie la conducerea automată a stimulării generate periodic a căilor eferente și aferente, închiderea arcului reflex și, prin aceasta, activarea aparatului segmento-reflex. a măduvei spinării prin același interval de timp, cu aceeași forță, în aceeași secvență non-stop pe tot timpul în care pacientul se află în reabilitare (zile, săptămâni, luni și ani) și vă permite să salvați sistemul musculo-scheletic, periferic. sistemul nervos și aparatul segmentar, permițând astfel să vorbim despre noi abordări ale reabilitării. In ciuda lipsei de finantare de la stat, astazi OLME SRL a pus bazele roboticii cu tehnologii informatice pentru reabilitarea pacientilor imobilizati de mult timp la domiciliu in tara noastra. Această direcție de dezvoltare a reabilitării face posibilă reducerea semnificativă a mortalității și a dizabilității la această categorie de pacienți, creșterea speranței de viață și, în majoritatea cazurilor, revenirea la muncă cu drepturi depline în 4-5 ani. Bibliografie:Echipamente pentru reabilitare in firma noastra
Robot chirurg de la UPM
O direcție separată în dezvoltarea echipamentelor medicale robotizate este crearea de scaune cu rotile transformatoare, paturi automate și vehicule speciale pentru persoanele cu dizabilități. Reamintim evoluții precum scaunul cu șenile de cauciuc Unimo de la compania japoneză Nano-Optonics, (Institutul de Tehnologie Chiba), sub îndrumarea profesorului asociat Shuro Nakajima (Shuro Nakajima), folosind picioarele roților pentru a depăși scările sau șanțurile, Tek Robotic Mobilization Dispozitiv scaun cu rotile robotizat de la Action Trackchair. Panasonic este gata să rezolve problema transferului unui pacient de pe scaun pe pat, ceea ce necesită un efort fizic mare al personalului medical. Acest dispozitiv se transformă automat din pat în scaun și invers atunci când este necesar. Murata Manufacturing Co a făcut echipă cu Kowa pentru a realiza un vehicul medical inovator, Electric Walking Assist Car, o bicicletă autonomă cu un sistem de control al pendulului și un giroscop. Această dezvoltare este destinată în principal persoanelor în vârstă și persoanelor care au probleme cu mersul pe jos. Separat, remarcăm o serie de roboți japonezi RoboHelper de la Muscle Actuator Motor Company, care sunt asistenți indispensabili asistentelor în îngrijirea pacienților imobilizați la pat. Dispozitivele sunt capabile să ridice o persoană dintr-un pat într-o poziție șezând sau să ridice deșeurile fizice ale unei persoane culcate, cu excepția utilizării oalelor și rațelor.
Alți roboți medicali specializați:
Una dintre sarcinile importante ale Organizației Mondiale a Sănătății (OMS) este introducerea de IIT-uri promițătoare cu metode și instrumente AI pentru interacțiunea comună a informațiilor și utilizarea în medicina clinică.
Robotica începe, de asemenea, să fie folosită în asistența medicală pentru diagnosticarea precoce a autismului,
antrenamentul memoriei la persoanele cu dizabilități mintale.
În SUA, cheltuielile pentru sănătate tehnologia de informație este de aproximativ 20 de miliarde de dolari pe an. De interes deosebit sunt sistemele medicale care ajută direct medicul să crească eficiența muncii și să îmbunătățească calitatea îngrijirii pacientului.
Necroza este asociată cu afectarea primară directă a țesutului cerebral în momentul aplicării forței traumatice (contuzie sau compresie a parenchimului cerebral, tulburări vasculare discirculatorii). Focalizarea necrotică evoluează ulterior într-o cicatrice de țesut glial-conjunctiv, lângă care se formează mici cavități în părțile distale și proximale ale măduvei spinării, formând chisturi post-traumatice de diferite dimensiuni.
Inițial, apoptoza neuronilor este observată în apropierea focarului necrotic (apogeul morții este de 4-8 ore). Apoi se dezvoltă apoptoza micro și oligodendrogliei (apogeul morții este a treia zi). Următorul vârf de apoptoză glială se observă după 7-14 zile la distanță de locul leziunii și este însoțit de moartea oligodendrocitelor.
Modificările patologice secundare includ hemoragiile petehiale și necroza hemoragică, oxidarea lipidelor cu radicali liberi, creșterea activității proteazei, neurofagocitoza inflamatorie și ischemia tisulară cu eliberare suplimentară de ioni de Ca2+, aminoacizi excitatori, kinine și serotonină. Toate acestea se manifestă în cele din urmă prin degenerarea larg răspândită ascendente și descendentă și demielinizarea conductoarelor nervoase, moartea unei părți a axonilor și a gliei.
Toate acestea pot provoca noi complicații: escare, ulcere trofice, osteomielita, contracturi articulare-musculare, anchiloze, fracturi patologice, deformări osoase - la nivelul sistemului musculo-scheletic; formarea de pietre, reflux, inflamație, insuficiență renală - în sistemul urinar. Se formează relații care sunt distructive. Există opresiunea și pierderea funcțională a unui număr de sisteme care nu au fost direct afectate de vătămare. Sub influența unui flux continuu de impulsuri aferente, structurile nervoase active cad într-o stare de parabioză și devin imune la impulsuri specifice.
Pentru a testa ipoteza despre existența unor modalități de prevenire a formării țesutului cicatricial în zona leziunii măduvei spinării, înainte de germinarea axonilor neuronilor prin aceasta (ipoteza de lucru), Vagin Alexander Anatolyevich a efectuat lucrări experimentale pe Wistar. şobolani. Pentru experimente au fost selectate animale bine dezvoltate și sănătoase, cu comportament bun, mature sexual, de un an.
La procesarea materialelor statistice ale părții fiziopatologice experimentale a datelor studiului din grupa A, nu a fost remarcată restabilirea sensibilității la durere și temperatură, precum și a funcției motorii.
În lotul B* - (B și C) s-a observat recuperarea sensibilității la durere în 21,5% din cazuri, în 78,5% din cazuri nu s-a înregistrat o recuperare. Restabilirea sensibilității la temperatură a fost observată la 15,4% dintre animalele de experiment, în 84,6% din cazuri nu s-a observat nicio recuperare. Ca urmare a studierii modificărilor activității motorii, recuperarea a fost observată numai în grupul principal B*. S-a remarcat că mișcările la nivelul membrelor au fost restabilite la 26,2% dintre animale, în 73,8% din cazuri, recuperarea nu a avut loc. Conform datelor de analiză neparametrică privind starea durerii, sensibilitatea la temperatură, funcția motrică la șobolanii studiați, are o semnificativă (p<0,05) влияние на комплекс реабилитационных лечебных мероприятий с использованием метода постоянной длительной импульсной кинетикотерапии. Все данные используемые в анализе измерялись в номинальной шкале, для которой используются следующие критерии: Фи, V Крамера и коэффициент сопряженности, подтверждающие выявленные значимости различий встречаемых параметров в исследуемых группах (р<0,05).
