Американские учёные изобрели робота-хирурга, который может оперировать в космосе

Освоение Космоса идёт полным ходом, и колонизация других планет уже сейчас рассматривается в серьёзном ключе. Однако, есть в этой "бочке мёда" и достаточно неприятная "ложка дёгтя" — повышенная уязвимость человеческого организма.

 

В ходе работы вне Земли люди будут сталкиваться не только с ценными находками, но и с травмами и болезнями, при которых не обойтись без профессиональной медицинской помощи. Хорошо, если рядом окажется врач или будет возможность немедленно доставить человека на Землю. Но что делать, если подмоги ждать будет неоткуда, а пострадавшему потребуется срочная операция?

Только взять с собой универсального медика, который справится с любой работой без помощи с Земли. Желательно механического — чтобы уж наверняка с ним ничего не случилось вместе с живыми пилотами.

И такого искусственного медика — а, если точнее, робота-хирурга — уже изобрели специалисты американской компании "Virtual Incision" в кооперации с инженерами из Университета Небраски в Линкольне. Название устройства — MIRA — расшифровывается как "Miniaturized In-vivo Robotic Assistant", в переводе: "Миниатюрный робот-ассистент для проведения операций внутри организма". Как утверждают создатели, MIRA — первое подобное устройство в своём роде.

У MIRA есть два режима работы:

• он может дистанционно управляться живым хирургом,
• проводить операцию полностью автономно, без участия человека.

 

MIRA — очень компактное устройство, весящее около 907 г. Внешне робот выглядит как длинный цилиндр с двумя очень подвижными "лапками" в нижней части. На конце каждой "лапки" закреплены по два медицинских инструмента: на одной "лапке" — зажимы, на другой — скальпели. Инструменты робота приспособлены к сложным ювелирным движениям.

К операционному столу MIRA крепится на регулируемый штатив. Благодаря особенностям конструкции в ходе операции робота не нужно откреплять от стола и перемещать в новое место — MIRA способен дотянуться в любую часть оперируемой области из одной точки.

Габариты MIRA рассчитаны на то, чтобы его можно было легко разместить в небольшом космическом корабле, где масса груза строго ограничена. Лёгкость и удобная конструкция робота позволяют быстро подготовить к работе любую операционную без необходимости перетаскивать тяжёлое оборудование. Кроме того, технология позволяет в случае нужды максимально быстро подготовить робота к следующей операции без лишнего промедления.

 

Стерилизуется MIRA так же, как и обычные хирургические инструменты. Сами создатели из "Virtual Incision" с долей юмора позиционируют своё детище как "самую доступную платформу для роботизированной хирургии в Галактике".

В режиме дистанционного управления MIRA контролирует живой хирург при помощи специальной панели управления с ручными регуляторами и ножными педалями. Панель позволяет специалисту управлять инструментами робота и наблюдать место операции изнутри в режиме реального времени. Встроенная в робота подвижная камера также управляема, благодаря чему врач может осматривать оперируемую область со всех сторон.

Дополнительно на экране панели управления хирург может видеть саму операционную, ассистирующих при операции коллег и самого пациента для создания полного "эффекта присутствия". Экран управления MIRA также оснащён сенсорной технологией, что позволяет врачу полноценно погрузиться в процесс операции. Что важно, управление роботом хирург производит не стоя, а сидя в удобной позе.

 

При помощи MIRA можно выполнять операции на брюшной полости минимально инвазивным способом — вводя инструменты через небольшие отверстия. По словам создателей, "в компетенции" MIRA находятся разные операции: от удаления аппендикса и зашивания тканей до очистки ран от осколков и стоматологических процедур.

Впервые в космических условиях MIRA будет испытан на Международной космической станции в 2024 году. Подготовку к тестированию финансирует само американское Космическое агентство. В ходе испытаний учёные выяснят, подойдёт ли этот медицинский инструмент для длительных космических полётов, и отточат технологию проведения операций с участием MIRA в невесомости.

На МКС робота разместят в специальной камере для экспериментов размером с микроволновку, где робо-хирург будет выполнять действия, схожие с теми, что совершаются во время операции: разрезать туго натянутые резиновые ленты (имитирующие кожу) и проталкивать металлические колечки вдоль проволоки (действия, сходные с ювелирной операцией). На станции MIRA будет работать целиком в автономном режиме, чтобы не перегружать системы космической связи и не отнимать много времени у экипажа МКС.

"Астронавт щёлкает выключателем, процесс запускается, и робот выполняет свою работу самостоятельно, — передаёт "Daily Mail" комментарий профессора Шейна Фарритора, одного из основателей "Virtual Incision". — Два часа спустя астронавт выключает его, и всё готово".

2023 год учёные собираются посвятить подготовке MIRA к экспериментам на МКС: усовершенствовать программу робота, приспособить его под размещение в МКСовской экспериментальной камере и финально протестировать устройство на надёжность.

MIRA уже прошёл успешное испытание на Земле в ходе реальной операции: в августе 2021 года доктор Майкл А. Джобст из Медицинского центра Брайана в Линкольне впервые в истории провёл дистанционную операцию при помощи робота-хирурга, удалив пациенту часть толстой кишки через один разрез.

"Операция прошла гладко, пациент идёт на поправку", — прокомментировал уникальный опыт доктор, отметив, что MIRA — "настоящий прорыв в общей хирургии", и подчеркнув важность роботизированной хирургии для развития медицины.

Ещё в одном испытании MIRA принял участие бывший астронавт NASA Клейтон Андерсон. Он управлял роботом из Космического центра им. Джонсона на расстоянии 1450 км от Университета Небраски, где находился сам MIRA.

 

Параллельно робот продолжает "оттачивать мастерство" на искусственных материалах, имитирующих ткани человека.

Пригодиться MIRA может не только в Космосе, но и при проведении операций в труднодоступных местах Земли — или, например, в условиях военных действий, когда срочное прибытие квалифицированной медицинской помощи к раненому солдату может оказаться невозможным.

Робот-хирург поможет сделать операции не только доступнее, но и точнее и качественнее. При этом, учёные считают, что на постоянной основе автономные операции MIRA начнёт проводить только через 50-100 лет — пока же для обеспечения безопасности необходимо проводить многочисленные дополнительные исследования.

Не только среди звёзд, но и на нашей планете проблема доступности высококачественной медицинской помощи крайне остра. Именно поэтому применение роботов в медицинской сфере (разумеется, после тщательной подготовки и проверки) может стать ценным подспорьем для живых врачей и спасти миллионы жизней — как на Земле, так и в Космосе. Будем следить за новыми достижениями MIRA и пожелаем успехов его испытателям: если уж изобретению дали звание "самой доступной платформы для робо-хирургии в Галактике", то оно просто обязано пойти далеко!