brand brand
logo logo
Сообщество робототехников

Робототехника привносит инновации в сферу здравоохранения

Робототехника привносит инновации в сферу здравоохранения
Вторник, 28 Октября 2014, в 13:07
Робототехника

Д-р Хосе Понс – один из лучших специалистов по применению робототехники в медицине. Профессор биомедицинской инженерии – один из создателей первого нательного роботизированного костюма, который на самом деле может помочь людям научиться снова ходить.

Хотя сама идея экзоскелета все еще звучит несколько фантастически, но лишь для тех, кто не работает в этой сфере – уже более 10 лет экзоскелеты успешно применяются, а первая модель была разработана еще в 1890 году. Цель подобных устройств – повысить возможности людей в условиях военных действий, облегчить жизнь инвалидов и т.д. Тем не менее, испанский профессор д-р Понс пошел еще дальше.

Последний экзоскелет, как и 30 других, был представлен на Выставке роботизированных технологий (RTEX) в Дубае; он предназначен не только для того, чтобы жертвы инсульта или пациенты с повреждениями спинного мозга могли ходить - это устройство фактически помогает заново научиться ходить.

Реабилитация – это необходимость заново научиться делать что-то. Можно научиться делать что-то только в том случае, если у вас есть четкое понимание связи причин и следствий. В нашем случае, это звучит примерно так: я планирую движение, и получаю эффект – движение есть.

Отличительная черта этого экзоскелета от предыдущих моделей – это важнейшее связующее звено между физиологическим сообщением пользователя, и действием, выполняемым экзоскелетом - предыдущие модели просто шли, как они были заранее на то запрограммированы, но в основе движений этого экзоскелета лежат «намерения» носителя, то есть движения мышц и мозговые сигналы.

Мы просто обязаны были создать такой экзоскелет для людей с особыми потребностями (инвалидов), потому что из-за своего физического недостатка они не могут свое желание сделать что-либо преобразовать в действие. Преобразовывать намерение в действие можно, если только у вас есть доступ к сигналам мозга, а с нашим устройством это становится возможным.

Экзоскелет работает, используя условный  рефлекс, известный многим как рефлекс собаки Павлова.

Устройство включается, только когда пользователь посылает правильный сигнал, чтобы включить его.

Это как учить ребенка. Устройство надо «хвалить», когда оно думает, и «наказывать», когда оно делает что-то неправильно.

В свою очередь, экзоскелет вознаграждает человека тем, что дает возможность ходить.

Если посмотреть на мозговую деятельность, то есть определённые шаблоны работы мозга, которые возникают, когда человек планирует сделать движение. Как только экзоскелет определяет такое движение, он начинает двигаться в соответствии с вашими пожеланиями, и вы его «поощряете» и помогаете – это и есть принцип обучения.

 

Вопрос мотивации

Для того, чтобы был прогресс в реабилитации, у человека должна быть мотивация, – говорит Понс. – Вы должны найти что-то, что будет мотивировать пациента, и технология тоже внесет свою лепту.

Но следует ли из этого, что желание ходить, если вы сейчас не можете этого делать – это достаточная мотивация?!

Суть в том, что, возможно, у пациентов не достает мотивации, потому что они не видят выхода из сложившейся ситуации и не верят, что смогут поправить свое состояние. В конце концов, помимо всего другого, данную технологию можно также использовать для увеличения мотивации.

Но, по словам профессора, технология должна «соответствовать намерениям». Это означает, что для того, чтобы быть достаточно мотивирующей, технологий должна быть эффективной и выполнять то, для чего она предназначена.

Представьте, что вы стоите, но хотите сесть, а в это же время, экзоскелет воспринимает ваше желание, как желание начать ходить.

Понс говорит, что технологиями особенно легко мотивировать детей - просто сделайте упражнения с экзоскелетом частью игры. У детей естественный интерес к роботам. Но почему перспектива носимой робототехники мотивирует  взрослых?

Мы считаем, что также можно использовать технологии, чтобы мотивировать взрослых, но уже по-другому... Например, у вас дома определённая среда, и вы там находитесь большую часть времени, там ваш пациент общается с родственниками, друзьями и коллегами, а это требует некоторых движений или когнитивной деятельности. У каждого пациента свои собственные мотивы, и работа врача заключается в их выявлении.

Реабилитация с использованием робототехники не должна проходить отдельно; следует ее использовать в сочетании с обычными процедурами, например, с физиотерапией.

Тем не менее, Понс неохотно соглашается с высказыванием, что экзоскелет – это панацея.

Я бы так не сказал. Скорее, используя данные технологии, наши пациенты смогут лучше двигаться и ходить, чем, если бы они не использовали их. Благодаря использованию экзоскелета во время реабилитации, походка пациента становится более симметричной, также растет скорость ходьбы.

Как правило, при реабилитации люди всегда чувствуют некую «дезадаптацию», но при использовании экзоскелета любая аномалия также минимизируется.

 

Другие методы лечения с использованием роботов

Д-р Понс также выступает за использование во время реабилитации носимых роботизированных рукавов, что позволяет снизить тремор у пациентов. Система работы данного устройства довольно сложная, но основной принцип в том, что вес или сила минимизирует дрожание (тремор). Используя систему электродов для определения намерений пользователя, а также частоты и тяжести тремора, рукав будет компенсировать неконтролируемые движения, и поможет двигаться плавно. Понс говорит, что четверть пациентов, у которых есть тремор, не реагирует на традиционное лечение. Для таких пациентов новые текстильные рукава могут стать решением проблемы.

Мы хотим создать систему, которую пациенты смогут использовать в домашних условиях, систему, которую можно носить под одеждой... и это будет гораздо более сложная система, в которой мы будем иметь доступ к различной информации, к мозгу, мышцам и движениям.

В целях повышения точности в новом рукаве также используются исключительно точные измерения углов в суставах и мышцах (GPS-технология).

В другой сфере медицины робототехника помогает добиться прогресса в лечении расстройств аутистического спектра.

Международная компания сферы робототехники Aldebaran - одна из нескольких компаний, у которой есть роботы для занятий, при этом в компании делают акцент на особые потребности.

Увидев робота, многие дети хотят пойти и поиграть с ним, в то время, как с живим человеком они никогда бы не сделали ничего подобного... Роботы бесконечно терпеливы... они никогда не скажут: «Сейчас вы должны дать мне правильный ответ, потому что мне скучно», - говорит менеджер по продажам компании Aldebaran Даниал Кампо.

Роботы каждый раз дают одинаковые ответы на те же словесные или визуальные вопросы детей, и такая непротиворечивость очень удобна и комфортна для детей с аутизмом, говорит он. Последний образовательный робот компании Aldebaran под названием NAO Evolution сейчас находится в центре внимания нескольких университетских проектов, в том числе в Университете Шарджа и в Университете Халифа, где студенты работают над созданием приложения для запуска робота на арабском языке.  

Роботы достаточно малы, чтобы быть рядом с детьми, но при этом не пугают их – а это большой плюс для детей-аутистов, которые уклоняются от социального взаимодействия. И это более удобно, чем общаться с людьми, потому что робот демонстрирует очень похожие и стабильные эмоции.

У роботов есть широкий спектр программ, цель которых заключается в том, чтобы дети отвечали на простые вопросы, к примеру, на вопросы об эмоциях или о том, где лево, а где право. Для выбора программы, которая запускается на роботе, преподаватели используют веб-интерфейс. Это, конечно, не заменит учителей, но даст им возможность стать ближе к детям».

 

Что это значит для медицинских работников?

В 2013 году впервые в регионе в госпитале в Абу-Даби был представлен первый роботизированный робот-фармацевт. Управляющий директор д-р Шабир Нелликоде сказал, что система стоимостью 3,5 млн дихрамов был введена, чтобы уменьшить количество ошибок, время, необходимое для отпуска лекарства, и тем самым, дать возможность фармацевтам больницы больше времени общаться непосредственно с пациентами.

По мнению Понса, это и есть одно из самых главных преимуществ при использовании робототехники. Он надеется, что медики, вместо того, чтобы бояться робототехники, поймут преимущества ее использования.

Физиотерапевты, скорее всего, скажут, что эта технология заберет их рабочие места, как это произошло с робототехникой на заводах, но в сфере медицины этого не будет. Они увидят преимущества роботов. И рано или поздно им придется привыкнуть к использованию роботов в их клинической практике.

Роботы помогут улучшить лечение по всем направлениям, в том числе, они смогут предоставлять врачам доступ к более подробной информации о каждом пациенте. Это также поможет освободить врачей от необходимости работать с разными пациентами одновременно, и даст возможность выделять больше времени на исследования.

На сегодняшний день экзоскелет используется в больницах шести стран, и Понс считает, что очень скоро эта цифра сильно вырастет.

Я думаю, что уже в ближайшее время, во многих больницах будут использоваться роботы, так как уже есть клинические доказательства того, что использование роботов приводит к улучшению эффекта от терапии; это выгодно не только в свете реабилитации, но и с экономической точки зрения.

Когда врачи увидят результаты применения  новой роботизированной технологии, особенно по сравнению с более ограниченными прежними моделями, которые в настоящее получили широкое распространение – вот тогда их мнение и изменится.

Примерно через три-пять лет, мы станем свидетелями появления большого количества подобных систем во многих больницах. Я думаю, что мы можем ожидать активного использования этой технологии не только в клинической сфере, но и в других отраслях, например, в промышленности.

 

рейтинг

3813

просмотров

0

комментариев

порекомендовать друзьям

комментарии

Нет комментариев

Гость

Дорогие друзья! Помните, что администрация сайта будет удалять:

  • Комментарии с грубой и ненормативной лексикой
  • Прямые или косвенные оскорбления героя поста или читателей
  • Короткие оценочные комментарии ("ужасно", "класс", "отстой")
  • Комментарии, разжигающие национальную и социальную рознь
brand brand