Ученые создали технологию передачи тактильных ощущений для роботов-хирургов

Первую отечественную интеллектуальную роботизированную систему копирования движений LevshAI («Левша») для дистанционных нейрохирургических эндоваскулярных операций представили ученые из компании «Нейроспутник». Она обладает тактильной обратной связью и возможностью предоперационного персонализированного 3D-моделирования. Аналогов этой разработке в России на данный момент не существует. Доклиническое экспертное тестирование успешно проведено ассоциацией эндоваскулярных нейрохирургов имени академика Ф. А. Сербиненко.

«LevshAI (“Левша”) широко использует искусственный интеллект до и во время операции, моделирует сосуды пациента в 3D-формате, корректирует дрожь пальцев, выявляет критические ситуации. Большинство роботизированных устройств не используют изоморфную тактильную обратную связь и не адаптируют устройство для удобства хирургов. Например, эндоваскулярная роботизированная система GRX (Corindus) для операций на сердце использует джойстики без тактильной обратной связи, которые требуют от хирургов переучивания. Поэтому разрабатываемая нами система уникальна, более удобна для медиков и безопасна для пациентов. Более того, в мире не существует систем для дистанционного проведения эндоваскулярных хирургических операций на головном мозге», — сообщила Александра Бернадотт, к.м.н., доцент кафедры инженерной кибернетики НИТУ МИСИС, генеральный директор компании «Нейроспутник».

Необходимость внедрения роботизации и мехатроники для реализации эндоваскулярной телехирургии назрела по ряду причин. Во-первых, она обеспечивает доступ к операции из любой точки мира. Поскольку количество опытных нейрохирургов ограничено, возникает необходимость проводить операции дистанционно. Во-вторых, позволяет защитить врача от воздействия рентгеновских лучей, так как при выполнении эндоваскулярных операций хирурги стоят близко к источнику излучения, который используется для визуального контроля хода операции. Кроме того, экосистема «Левша» позволяет отработать навыки на тренажере как в режиме обучения, так и в режиме персонализированной симуляции.

Благодаря архитектуре системы копирования движений можно интегрировать ассистивные интеллектуальные модули в операционный процесс, что позволит снизить вероятность критических операционных осложнений.

Экосистема «Левша» предоставляет возможность 3D-реконструкции сосудов головного мозга и позволяет учитывать особенности конкретных пациентов, планировать операцию, изменять тактику во время хирургического вмешательства, минимизируя риск осложнений.

В ближайшем будущем начнется этап клинических исследований в сотрудничестве с ассоциацией эндоваскулярных нейрохирургов имени академика Ф. А. Сербиненко. В перспективе, для ускорения восприятия информации устройством в критических ситуациях, разработчики внедрят интерфейс «мозг-компьютер», который в 300 раз быстрее распознает мысленные команды, чем движения.

Первую отечественную интеллектуальную роботизированную систему копирования движений LevshAI («Левша») для дистанционных нейрохирургических эндоваскулярных операций представили ученые из компании «Нейроспутник». Она обладает тактильной обратной связью и возможностью предоперационного персонализированного 3D-моделирования. Аналогов этой разработке в России на данный момент не существует. Доклиническое экспертное тестирование успешно проведено ассоциацией эндоваскулярных нейрохирургов имени академика Ф. А. Сербиненко.

«LevshAI (“Левша”) широко использует искусственный интеллект до и во время операции, моделирует сосуды пациента в 3D-формате, корректирует дрожь пальцев, выявляет критические ситуации. Большинство роботизированных устройств не используют изоморфную тактильную обратную связь и не адаптируют устройство для удобства хирургов. Например, эндоваскулярная роботизированная система GRX (Corindus) для операций на сердце использует джойстики без тактильной обратной связи, которые требуют от хирургов переучивания. Поэтому разрабатываемая нами система уникальна, более удобна для медиков и безопасна для пациентов. Более того, в мире не существует систем для дистанционного проведения эндоваскулярных хирургических операций на головном мозге», — сообщила Александра Бернадотт, к.м.н., доцент кафедры инженерной кибернетики НИТУ МИСИС, генеральный директор компании «Нейроспутник».

Необходимость внедрения роботизации и мехатроники для реализации эндоваскулярной телехирургии назрела по ряду причин. Во-первых, она обеспечивает доступ к операции из любой точки мира. Поскольку количество опытных нейрохирургов ограничено, возникает необходимость проводить операции дистанционно. Во-вторых, позволяет защитить врача от воздействия рентгеновских лучей, так как при выполнении эндоваскулярных операций хирурги стоят близко к источнику излучения, который используется для визуального контроля хода операции. Кроме того, экосистема «Левша» позволяет отработать навыки на тренажере как в режиме обучения, так и в режиме персонализированной симуляции.

Благодаря архитектуре системы копирования движений можно интегрировать ассистивные интеллектуальные модули в операционный процесс, что позволит снизить вероятность критических операционных осложнений.

Экосистема «Левша» предоставляет возможность 3D-реконструкции сосудов головного мозга и позволяет учитывать особенности конкретных пациентов, планировать операцию, изменять тактику во время хирургического вмешательства, минимизируя риск осложнений.

В ближайшем будущем начнется этап клинических исследований в сотрудничестве с ассоциацией эндоваскулярных нейрохирургов имени академика Ф. А. Сербиненко. В перспективе, для ускорения восприятия информации устройством в критических ситуациях, разработчики внедрят интерфейс «мозг-компьютер», который в 300 раз быстрее распознает мысленные команды, чем движения.