Медицина
Технології

Робот-хірург допоміг людині провести маніпуляції на мікрорівні

Науковці з Гарвардського університету та Sony створили мініатюрного робота-маніпулятора для телеопераційної хірургії розміром із тенісний м’яч, який може допомогти проводити хірургічні операції на мікроскопічному рівні з надвисокою точністю. При тестуванні робот показав на 68 відсотків більшу точність рухів, у порівнянні з людиною. Винахід вчені описали в статті журналу Nature Machine Intelligence.

Як створили робота?

Основна частина нового робота-хірурга складається з платформи у вигляді паралелограму. До неї приєднані три лінійні приводи, що дають змогу рухати вверх і вниз, повертати, витягувати і втягувати прикріплений інструмент.

Для побудови робота використали передову технологію, яка передбачає накладення матеріалів один на одного, після чого лазер розрізає їх та формує потрібний паралелограм. Маленькі лінійні приводи зі свого боку зроблені з двох основних компонентів. Перший — це п’єзоелектричний керамічний матеріал, який деформується та забезпечує рух у відповідь на електричне поле. Другий — це оптичні сенсори, які дають змогу рухомим частинам слідувати заданому шляху.

Що він вміє?

Вчені перевірили робота в дії, зімітувавши умови телеоперації, коли лікар керує маніпулятором дистанційно. Спостерігаючи за своєю роботою через мікроскоп, дослідник за допомогою інструмента обводив по контуру квадрат, розміром менше кульки в ручці. Після цього він повторив завдання вже із використанням робота, який стежив за квадратом замість нього. Цей дослід показав, що з маніпулятором результат вийшов на 68 відсотків точнішим.

У наступному досліді вчені симулювали хірургічну процедуру, що називається канюляцією вени сітківки. Вона полягає у введенні лікарських засобів у вени сітківки, які лише приблизно вдвічі товщі за людську волосину. Замість справжньої судини вчені використали силіконову трубку орієнтовно такого ж розміру. Робот-маніпулятор зміг акуратно проколоти трубку прикріпленою голкою і при цьому не завдав зайвих пошкоджень.

У майбутньому розробники сподіваються вдосконалити конструкцію робота, щоби зробити його більш потужним та вивести точність маніпуляцій на ще вищий рівень.