Бьют током и ошибаются? Что не так с роботами-хирургами
Современный концепт роботов стал вырисовываться лет 100 назад, однако сама идея искусственных существ родилась куда раньше. Ведь был автоматон Талос, нереида Галатея, глиняный Голем и другие менее известные порождения человеческого воображения. В прошлом веке тема роботов стала популярной благодаря пьесе Карела Чапека R.U.R., а одним из первых гуманоидных роботов оказался британский Эрик в 1928 году.
Тем не менее еще около трети века роботы оставались скорее концептом, однако живо упоминались в научной фантастике. В последнем случае это были чрезвычайно продвинутые машины: один из ярких примеров — Р. Дэниел Оливо, представленный публике Айзеком Азимовым в 1953 году и со временем ставший Эдо Демерзелем.
В 70-х годах в NASA стали изучать возможность удаленного применения роботизированных систем в медицинских целях. С учетом специфики деятельности агентства очевидно, что далеко идущими планами было появление таких механизмов в помощь будущим астронавтам. Подобные перспективы виделись и военным: роботы-хирурги на поле битвы. Впрочем, все это надолго осталось лишь планами.
Первым же действующим за пределами испытательных полигонов стал робот-«доктор» Arthrobot в 1983 году. Точнее, это был помощник хирурга-ортопеда.
Вероятно, тогда Arthrobot выглядел технологическим прорывом, но лишь на короткое время: распространения он не получил. Куда более успешным стала роборука PUMA: в 1985 году ее использовали для ассистирования при биопсии тканей головного мозга. Всего же за 12 месяцев с участием PUMA провели около 60 операций.
В течение нескольких лет появились новые модели роботов-хирургов — пока с ограниченными возможностями, но уже лишенных некоторых слабых сторон человека: они не утомлялись, им проще выполнять повторяющиеся действия, пробираться в сложные места, да и точность на высоте. А в 90-е роботы обрели дополнительные возможности благодаря все более тесной интеграции с компьютерами.
В 1992 году свой вариант робота-хирурга выпустила IBM. В США Robodoc занялся операциями по замене тазобедренных и коленных суставов. Причем делал это почти самостоятельно: «Рободока» программировали, затем он следовал алгоритму с точностью, недостижимой для человека. Хотя и хирург не оставался в стороне.
Отметим, что вначале все же были испытания по замене суставов на собаках, затем — десять экспериментальных операций на людях, а в 1993 году американский регулятор дал добро на широкое применение Robodoc.
Примерно в то же время велась разработка системы AESOP (Automated Endoscopic System for Optimal Positioning). Она предназначалась для помощи при лапароскопии, когда хирургу сложно сохранять визуальный контроль за проводимой операцией.
AESOP 1000 был педальной роборукой-помощником (да, буквально управлялась педалями), в 1996 году вышла версия AESOP 2000 с голосовым управлением (!), еще через пару лет — система с крепежом для видеокамеры, четвертая версия превратилась в «комбайн» по своим возможностям.
Помимо упомянутых, на международном рынке в то время появлялись и другие системы со сходными возможностями и характеристиками: da Vinci, ZEUS и некоторые другие. Уже в нашем веке произошла череда взаимных поглощений и возникновение новых производителей роботов-хирургов разной степени продвинутости. Это привело в том числе к снижению стоимости таких решений, а также расширению сфер их применения.
Внимание: видео не рекомендовано к просмотру впечатлительным людям.
Теперь современные роботы используются как «дополнительная» рука хирурга, который управляет ею, либо в автоматическом режиме для некоторых видов операций. Судя по всему, более распространен именно первый вариант.
И, как это случается по мере распространения новых технологий, они начали обрастать не только достижениями, но и проблемами. Откуда они взялись? Самая простая аналогия — автомобилестроение. Если сравнить машину 50-летнего возраста с современной, будет много вопросов не только к комфорту, но также к возможностям и безопасности. А если на машинах проезжают не тысячу километров в год, а 100 тысяч — поломок, неисправностей и сбоев будет очевидно больше. Так и с роботами: у первых моделей были недостатки, а по мере популяризации их общее количество росло.
Мы не станем называть конкретные марки роботизированных «хирургов», информация о работе которых имеется в специализированных базах, в том числе MAUDE (Manufacturer and User Facility Device Experience), в которой фиксируются отчеты о работе медицинского оборудования для обработки их FDA (Food and Drug Administration, Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов).
Но расскажем, с какими сложностями сталкивались и, возможно, сталкиваются (судя по доступной статистике, не часто — менее 1% от всего количества операций) разработчики, врачи и пациенты популярных роботизированных систем. Важно отметить, что единого мнения в исследовательской среде о степени безопасности роботов-хирургов нет: одни авторы видят в них опасность, другие сообщают о высокой степени доверия «кибернетическим» помощникам.
О чем же сообщалось в MAUDE, какие кейсы приводили в американской прессе, в том числе в связи с поданными исками?
Как следует из публикаций, фиксировались случаи внутренних ожогов во время проведения операций. Возможной причиной стала якобы утечка электричества с электроприводов на хирургические инструменты. Супруг одной из пострадавших пациенток утверждал в 2023 году, что это привело к смерти его жены.
В списках причин инцидентов также упоминаются механические отказы: заедают зажимы, отламываются наконечники, а инструменты могут неожиданно выйти из строя или потерять необходимую точность. Это приводило к травмам или необходимости перейти на открытую операцию.
Есть среди отчетов сообщения о травмах при введении или извлечении инструментов из тела пациента, а также о сбоях программного обеспечения и внезапных перезагрузках систем. И наконец, «человеческий фактор». Он проявляется в недостаточном уровне обучения и владения сложными роботизированными системами, ошибках при выборе инструментов и алгоритмов.
Причем последнее косвенно подтверждают практикующие медики. Они ожидали, что роботизированная система позволит увеличить количество проводимых операций, однако на деле особых изменений не случилось, а в некоторых ситуациях времени операции стали занимать больше.
Причина: освоить работу с роботом оказалось совсем непросто даже хирургам с обширным опытом. Более того, повысился уровень стресса, так как на первый план вышло ощущение отсутствия контроля за процессом: нет непосредственной обратной связи, зато есть опасение сделать ошибку. Отдельно жаловались и операционные медсестры, которым попросту не находилось работы во время операций. В то же время медики отмечали, что восстановительный период после «роботизированных операций» значительно сокращался в сравнении с открытыми операциями и даже с лапароскопией.
Некоторые источники отмечают, что отчеты, опубликованные в MAUDE, не дают точной картины, так как внесение данных туда регулируется лишь отчасти. Предполагается, что часть осложнений у пациентов, в том числе описанные в исках и сообщениях в прессе, могли быть вызваны сторонними факторами и не обязательно связаны с «роботами». Судя по всему, значительная часть претензий пришлась на период с 2009 по 2015 год, после чего количество жалоб уменьшилось.
Согласно открытым данным, с помощью роботов-хирургов проведены многие миллионы хирургических вмешательств по всему миру: по данным за 2023 год, только в США и только с применением одной из роботизированных систем — более 2,2 млн. Что касается сфер применения роботов-хирургов, их можно встретить везде: от офтальмологии и нейрохирургии до пересадки волос и стоматологии. Правда, полностью отказываться от участия человека в процессе пока не планируют. Попытки предпринимают, но в экспериментальных и исследовательских целях.
Есть о чем рассказать? Пишите в наш телеграм-бот. Это анонимно и быстро
Перепечатка текста и фотографий Onlíner без разрешения редакции запрещена. ga@onliner.by
Реклама
МТС предлагает облачную платформу МТС Cloud с доступностью до 99,98% и решениями для бизнеса любого масштаба: VPS/VDS, объектное хранилище S3, «Облачный 1С», корпоративная почта, резервное копирование и защита данных 24/7 в центре кибербезопасности.
Безопасность обеспечивает центр кибербезопасности МТС. Эксперты проводят мониторинг, реагируют на инциденты, расследуют атаки, выполняют аудит и пентест — все для защиты вашего бизнеса. Подробнее здесь.
