Проглоти доктора: настоящее и будущее роботов внутри нас

Робот — это автоматическое устройство, которое действует по заложенной программе, получает от датчиков информацию о внешнем виде и производит какие-либо операции, среди которых — те, что обычно выполняет человек. Роботы могут работать самостоятельно или же получать команды от оператора, они могут быть подключены к сети или иметь собственный автономный источник питания. Отдельно выделяют нанороботов, промышленных роботов, бытовых роботов.

Сегодня мы поговорим о роботах, которые помогают человеку жить и выживать — медицинских роботах для операций, поддержания жизни, лечения раковых опухолей.

Капсульный робот собирает себя сам внутри пациента

Операции

Робот ARES от итальянских учёных нужен для проведения операций без повреждения кожных покровов пациента. Этого робота сначала нужно съесть: пациент проглатывает его по частям, а выходит робот через кишечник. Робот внутри человека собирает сам себя. Название робота означает «Assembling Reconfigurable Endoluminal Surgical System», или «Самособирающаяся эндолюминальная хирургическая система с изменяемой конфигурацией».

Этот робот относится к отдельной группе «капсульных роботов». Разработчики из Университета Вандербильта открыли опен-сорсную платформу для разработки этих устройств.

Протезирование

Бионический протез представляет собой искусственную роботизированную конечность, которой пользователь управляет с помощью мышц или сознания при использовании нейрокомпьютерного интерфейса, и которая может быть чувствительна к прикосновениям и температуре.

На фото — роботизированная рука Limber Bionic Arm, которая подключается к смартфону: датчики с тела пациента отправляют информацию о сокращении мышц на смартфон, а смартфон даёт команду руке двигаться. Устройство может контролировать каждый палец.

Deka Arm от DAPRA позволяет добровольцу без обеих рук отщипнуть виноградину от грозди и отправить её в рот.

Поддержание жизни и экстренное спасение больных

Имплантируемый электрокардиостимулятор поддерживает ритм сердца в нормальном режиме. Он наблюдает за ритмом и при нарушении функционирования посылает электрический сигнал. Небольшое устройство устанавливается в подключичную область под большую грудную мышцу, а электроды проводятся через прокол к камерам сердца. Устройство фиксируется к тканям.

Кардиостимулятор российского производства. Фото: Википедия

Такие кардиостимуляторы существуют с 1958 года. Их можно отнести к роботам, потому что они мониторят окружающую среду — то есть ритм сердца, отвечают на раздражители — на нарушение ритма, и работают автономно. Хотя это далеко не нанороботы, они имеют совсем не большой размер. Есть вариант поменьше — Medtronic Micra: через артерию в ноге врач катетером доставляет это устройство в сердце, где гаджет крепится зубьями к стенке. Затем программист тестирует и настраивает устройство, а врач вынимает катетер.

К тому же классу устройств относится носимая инсулиновая помпа — искусственная поджелудочная железа, измеряющая уровень сахара в крови и в нужный момент отправляющая в организм пациента инсулин.

Доставка лекарств

Роботы меньшего размера, или нанороботы, пытаются использовать для доставки лекарств. В 2014 году учёные из Южной Кореи разработали наноробота для борьбы с раком. Роботы передвигаются по организму человека к опухоли, находясь в бактерии самльмонеллы, а затем выпускают капсулы с лекарством. Химиотерапия имеет побочные эффекты, так как действует не только на опухоль, но и на весь организм пациента в целом — это особенно заметно по выпадению волос. Использование нанороботов помогает избежать этих побочных эффектов.

В 2012 году учёные работали над роботом Cyberplasm, размером не превышавшим сантиметра в длину. Предназначением робота были путешествия по организму человека с помощью кровеносной системы и поиск заболеваний с помощью установленных датчиков.

Долгие годы фантасты мечтали о нанороботах, бионических роботизированных протезах, роботах-медиках. И у нас уже есть довольно качественные протезы, некоторые из которых способны чувствовать. Мы много лет используем робота-хирурга Da Vinci для удалённых операций. Роботы-конструкторы собирают себя сами внутри человека, чтобы проводить неинвазивные операции. У нас есть носимые в теле устройства, спасающие жизнь людей с больным сердцем. Учёные и врачи ведут разработки нанороботов, способных доставлять лекарства. Многие мечты фантастов сбылись, а многие — ещё сбудутся.