Как роботы в медицине помогают людям

08.02.2023
просмотров 302

Вы бы доверили свою жизнь роботу-хирургу? А ментальное здоровье роботу-психиатру? Некоторым может не нравиться идея робота, выполняющего операцию, но в медицине это встречается все чаще. Интерес к медицинским роботам и финансирование в области биомедицинской инженерии постоянно растут.

Почему роботы в медицине — это важно

На самом деле, у инженеров есть веские причины разрабатывать медицинских роботов для использования в здравоохранении. В отличие от людей, роботы не устают, а их «руки» никогда не трясутся. Они могут выполнять точные движения даже за пределами диапазона движений человека и находиться рядом с пациентами столько времени, сколько необходимо.

Кроме того, роботы могут автоматизировать низкоуровневые или повторяющиеся задачи и оставить всю сложную и важную работу людям. В настоящее время по всему миру роботов внедряют в больницы и лечебные центры для улучшения качества ухода и результатов лечения пациентов.

За последние годы медицинские роботы совершили настоящую революцию в здравоохранении. Поэтому «Купрум» решил начать знакомство с роботами и искусственным интеллектом в медицине с пяти роботов, которые уже сейчас помогают людям.

Перчатки для восстановления после инсульта

Большинство людей с неврологическими заболеваниями, такими как инсульт и травмы спинного мозга, страдают от потери двигательной функции в одной или обеих руках. Это может значительно снизить качество их жизни. Простые задачи становятся неприятными или почти невыполнимыми. 

Инженеры из разных стран создают мягкие роботизированные перчатки для домашней гимнастики, улучшения ловкости и восстановления функций рук пациентов. 

Например, компания Syrebo производит реабилитационные перчатки. С помощью давления воздуха пальцы и кисть могут выполнять тренировку захвата в диапазоне физиологических действий, что уменьшает мышечный спазм.

Среди преимуществ перчаток от Syrebo — умные сенсорные кнопки, регулируемая интенсивность тренировок, портативный размер, возможность использования пожилыми людьми самостоятельно.

Стартап Wyss Imago Rehab также производит мягкую роботизированную перчатку для домашней реабилитации после инсульта. Специальные надувные камеры перчатки мягко сгибают и выпрямляют пальцы, обеспечивая растяжение и повторяющиеся упражнения, необходимые для восстановления утраченной функции.

Система управления перчаткой портативная и легкая, ее можно разместить на столе или даже прикрепить к инвалидному креслу. Обратную связь, полученную от датчиков в перчатке, можно отправить эрготерапевту, чтобы он в реальном времени мог оценить прогресс пациента и изменить программу реабилитации.

Экзоскелеты для жизни и работы

Область экзоскелетных систем постоянно развивается. Экзоскелеты — это носимые устройства, которые работают в тандеме с пользователем. Они размещаются на теле человека и действуют как усилители, которые увеличивают или восстанавливают работоспособность.

Экзоскелеты могут быть изготовлены из жестких материалов, таких как металл, или полностью из мягких и эластичных частей, могут быть мобильными или стационарными, покрывать все тело или только определенную его часть.

Например, компания Ekso Bionics разрабатывает экзоскелеты для пациентов, перенесших инсульт, травму головного или спинного мозга, чтобы они могли восстанавливать основные движения или даже способность снова ходить. 

Также компания производит экзоскелеты для промышленного применения. С их помощью Ekso стремится облегчить нагрузку на людей, резко сократив количество производственных травм и снизив утомляемость работников.

В России компания ExoAtlet разрабатывает экзоскелет для медицинской и социальной реабилитации пациентов с локомоторными нарушениями нижних конечностей, которые возникли в результате травм, заболеваний опорно-двигательного аппарата или нервной системы.

На сайте компании говорится, что реабилитацию с помощью экзоскелета прошли более 8000 пациентов. Применение устройства увеличивает силу мышц, повышает устойчивость при ходьбе, нормализует артериальное давление и улучшает функции желудочно-кишечного тракта.

Робот для расчесывания волос

Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) и Гарварда разработали робота, который поможет тем, кто физически не способен расчесать волосы. Роботизированная рука, оснащенная сенсорной расческой, также пригодится в в учреждениях реанимации за счет автоматизации процесса ухода. 

RoboWig запрограммирован на расчесывание волос таким образом, чтобы свести к минимуму боль и учесть курчавость волос. В начале процесса робот использует камеру, чтобы оценить и определить волнистость. Затем сенсорная расческа с мягкой щетиной расчесывает и распутывает волосы, используя систему управления с обратной связью.

Исследователи использовали собственный опыт расчесывания волос при разработке робота. Например, они программировали его так: начинать расчесывать снизу и медленно продвигаться к корням волос, чтобы распутывать все сложные участки безболезненно. Робота протестировали на париках с разными типами волос, но инженеры планируют проводить испытания на людях.

Робот, который помогает одеваться

Ученые из Лаборатории компьютерных наук и искусственного интеллекта MIT разработали робота, который помогает надевать куртку на человека. 

Создание подобного алгоритма для интерактивного взаимодействия человека и робота — сложная задача. Роботы не обладают запрограммированным поведенческим пониманием и контролем, поэтому безопасная работа с людьми требует планирования и координации. 

Вместо того чтобы иметь единую модель по умолчанию, в которой робот понимает только одну потенциальную реакцию человека, ему дали возможность осознавать разные модели поведения человека. По мере взаимодействия он собирает больше данных и улучшает свои реакции.

Робот для приема пищи

Obi — это робот для кормления, который помогает есть людям с ограниченной подвижностью рук или вообще без них. Удобное в использовании устройство подходит как для дома, так и для ресторана.

Робота можно настроить всего за несколько секунд и с помощью одной кнопки. У Obi есть четыре тарелки для блюд и «рука», с помощью которой пища доставляется ко рту человека. Легкого портативного робота легко чистить: ложку, тарелки и подставку для столовых приборов можно мыть в раковине или посудомоечной машине.

Технология захвата продуктов максимально точна, что позволяет есть, например, суп без проливания и капель на рубашке.

Как вы оцениваете статью?

Непонятно

Комментарии (0)

Выбор редакции