Ученые разработали роботизированную систему для проведения колоноскопии, которая делает процедуру менее болезненной. Статья, опубликованная в научном журнале Nature Machine Intelligence – это результат 12-летних исследований международной группы ученых под руководством Университета Лидса. Клинические испытания начнутся в следующем году или в начале 2022 года. Руководил исследованием Пьетро Валдастри, профессор робототехники и автономных систем в Лидсе. Он заявил: «Мы разработали систему, которая упрощает работу медицинскому персоналу и менее болезненна для пациентов. Это шаг к тому, чтобы сделать колоноскопию гораздо более доступной для раннего выявления колоректального рака».
МАГНИТНЫЙ ГИБКИЙ КОЛОНОСКОП
Колоноскопия – это процедура исследования прямой и толстой кишки. Обычная колоноскопия проводится с использованием полугибкой трубки, которая вводится в прямую кишку, пациенты находят этот процесс болезненным, им требуется анестетик.
Исследовательская группа разработала устройство в форме капсулы, которое привязано к кабелю и вводится в задний проход и направляется на место магнитом на роботизированной руке. Магнит снаружи взаимодействует с магнитами в капсуле, перемещая ее через толстую кишку. Это менее болезненно, чем обычная колоноскопия. Управлять рукой можно вручную, но это сложнее.
УРОВНИ РОБОТИЗИРОВАННОЙ ПОМОЩИ
Исследователи разработали разные уровни роботизированного управления для помощи неспециалистам в выполнении процедуры:
Прямое управление роботом. Оператор управляет с помощью джойстика.Интеллектуальная телеоперация эндоскопом. Оператор дает команду роботу, где расположить капсулу, система рассчитывает движения роботизированной руки, необходимые для установки устройства на место.Полуавтономная навигация. Роботизированная система автономно перемещает капсулу через толстую кишку, используя компьютерную визуализацию, движения могут быть отменены оператором.В испытании системы приняли участие 10 сотрудников, их попросили переместить капсулу в точку в толстой кишке в течение 20 минут. Используя прямое управление роботом, участники добились успеха в 58% случаев, в 96% при использовании интеллектуальной телеоперации эндоскопом, в 100% при использовании полуавтономной навигации.
На следующем этапе эксперимента двух участников попросили ввести обычный колоноскоп в толстую кишку двух анестезированных свиней, а затем повторить задание с помощью роботизированной системы, используя различные уровни помощи. Ветеринар наблюдал за состоянием животных во время манипуляций.
Участники были оценены по индексу нагрузки задач NASA, который показал, что им было легче управлять колоноскопом с помощью роботов, как физически, так и умственно.Доктор Джеймс Мартин, исследователь из Университета Лидса, один из руководителей исследования, утверждает: «Управлять роботизированной рукой сложно, но мы впервые продемонстрировали, что можно переложить эту функцию на роботизированную систему, предоставив оператору возможность думать о клинической задаче.»
Эти методы могут быть применены к другим эндоскопическим устройствам, которые используются для осмотра верхних отделов пищеварительного тракта или легких.
Доктор Бруно Скаглиони, научный сотрудник в Лидсе и соруководитель исследования, добавил: «Роботизированная колоноскопия может стать революционным способом проведения колоноскопии. Это означает, что люди, проводящие обследование, не должны быть специалистами по манипулированию устройством.»
Ученые надеются, что результаты исследования помогут сделать эту методику более доступной, и ее можно будет предлагать в клиниках и медицинских центрах, а не только в больницах.
