Миналия четвъртък в болницата на шведския университет в Гьотеборг се роди първото в света бебе, родено от матка, изцяло трансплантирана с помощта на роботизирана хирургия. Създаването на роботизирани хирургични системи е една от най-обещаващите и най-бързо развиващите се области в областта на медицинското оборудване. До 2030 г. този пазар ще надхвърли 30 млрд. долара. Вече има роботи, които извършват различни операции, макар че засега те са по-скоро интелигентен инструмент на хирурга, отколкото самостоятелна система.
Бърз растеж на пазара
През последните години използването на роботи в хирургията се разраства бързо. Анализаторската фирма GlobalData прогнозира, че броят на роботизираните операции ще нараства със среден годишен темп от 10,5% до 2030 г. Световният пазар на хирургически роботи и техните компоненти, който се оценява на 4,6 млрд. долара през 2020 г., ще достигне 30,7 млрд. долара дотогава, нараствайки почти шест пъти.
Анализаторите на GlobalData отбелязват, че популярността на роботизираните операции е нараснала значително през последните пет години. Те се използват например в общата хирургия, както и в сърдечносъдовите, гинекологичните, козметичните и други операции. Прогнозите са, че до 2030 г. 87% от хирургичните процедури ще се извършват с помощта на роботи. Системите за ортопедична и неврохирургия са най-бързо развиващите се сегменти.
Роботизираната хирургия има и ограничения: тя изисква по-големи финансови инвестиции в сравнение с други области на медицината и поради това е по-уязвима от икономически кризи. Поради тази причина броят на тези системи, закупени от американските лечебни заведения, е намалял с 27% през миналата година.
"По време на икономическа криза за доставчиците на здравни услуги е много по-трудно да получат финансиране за роботизирани хирургични системи. Закупуването на такива системи е значителна инвестиция за доставчиците", казва Тина Денг, старши анализатор на медицински изделия в GlobalData. Средната цена на такава система е 1 млн. долара плюс таксите за поддръжка, каза тя. В дългосрочен план обаче дори и икономическите затруднения биха могли да увеличат търсенето на хирургически роботи поради "по-голямата ефективност и икономии на разходи в сравнение с традиционните хирургически техники", според Денг.
Деликатна работа
Първият хирургически робот е одобрен от американските власти още през 2000 г. - това е машина на американската компания Intuitive Surgical, наречена Да Винчи. Оттогава насам над 7500 робота Да Винчи са доставени на болници по целия свят за различни видове операции.
Две десетилетия и половина по-късно в тази област са настъпили значителни промени. Използването на роботизирани системи позволява по-малко инвазивни и по-точкови операции. Роботите правят по-малки разрези, което прави операциите по-малко болезнени, възстановяването е по-бързо и т.н. Стана възможно в тялото на пациента да се вкарват камера и роботизирана ръка с инструменти през малки или дори точкови разрези.
В Гьотеборг, Швеция, се роди бебе, заченато в утроба, имплантирана с помощта на роботизирана хирургическа система. Това е позволило операцията да бъде извършена с минимална загуба на кръв. Матката е била трансплантирана в университетската болница през октомври 2021 г. "Ние сме в състояние да извършваме свръхпрецизни операции с минимална роботизирана намеса. Това е хирургията на бъдещето", казва Пернила Дам-Кьолер, преподавател в Академията Салгренска към Университета в Гьотеборг, която е извършила операцията.
През 2019 г. в същата университетска болница в Гьотеборг се роди първото в света бебе с матка, трансплантирана от робот. Но тогава роботът е участвал само в изваждането на матката от донора. Хирурзите от Гьотеборг не са използвали робот за имплантиране на матката и бъдещата майка е трябвало да се подложи на голяма коремна операция. Сега лекарите са използвали робота за изваждане и имплантиране на матката.
Израелската компания Tamar Robotics наскоро представи роботизирана система за неврохирургия. Според компанията това е най-малката и най-прецизна система за мозъчна хирургия. Основната ѝ част представлява тръба с диаметър 10 мм, оборудвана с камера и роботизирани "ръце" с необходимите инструменти. Тя е предназначена предимно за отстраняване на тумори и съсиреци в мозъка. Предвижда се роботът да бъде въведен в практическа употреба в САЩ още през 2026 г.
Неврохирурзите обикновено трябва да направят по-големи отвори, за да достигнат до оперираните области на мозъка, което означава, че се засягат повече здрави области. "Всичко в мозъка е толкова тънко и чувствително, че ако се движите в грешна посока, може да отстраните тумора, но пациентът няма да може да говори или да се движи до края на живота си. Така че намаляването на коридора, преминаващ през мозъчната тъкан до тумора, е много важно", казва Аарон Фелдман, вицепрезидент по бизнес развитието в Tamar Robotics.
Според експертите обещаваща посока е създаването на по-гъвкави и "меки" роботи, чиито приложения ще бъдат по-широки от сегашните. "Тези гъвкави роботи могат да навлизат още по-дълбоко в тялото, така че да правят неща, които сега не могат да се правят", казва Бернд Фогел, основател на Endosmart. Той разработва компоненти за такива роботи, изработени от нитинол - съединение на титан и никел.
Разработването на усъвършенствани хирургически роботи може да бъде значително ускорено чрез използването на изкуствен интелект, облачни услугии други авангардни технологии.
Въпреки това роботът все още е по-скоро интелигентен инструмент, който се контролира от лекар, отколкото самостоятелна система. Това се дължи, наред с другото, на факта, че размерът и точното разположение на органите варират при различните хора.
До известна степен камерите, сензорите и софтуерът, които проследяват миниатюрните движения на тъканите и скалпела, могат да помогнат за решаването на този проблем. Миналата година учени от американския университет "Джонс Хопкинс" тестваха интелигентен тъканен автономен робот. Той автономно заши две парчета разкъсани черва от прасе. И двете части бяха покрити с флуоресцентен гел, който сензорите на робота проследяваха. В същото време камери създадоха триизмерен модел на тъканта, като го предадоха и на системата. Въпреки че 83% от всички шевове са били самонасочени от системата, в 17% от случаите е била необходима човешка намеса.
Дори при значителното подобрение на точността остава въпросът за безопасността и вземането на решения - същият проблем, който досега пречи на напълно безпилотните автомобили да се движат масово по конвенционалните пътища. Както посочва Алекс Атанасио, изследовател в японската компания Konica Minolta, който изучава хирургически роботи, регулаторните органи и болниците искат да бъдат информирани как роботът взема определени решения. И точно тук възниква проблемът - днешните роботи, използващи технологии за машинно обучение, вземат решения въз основа на голямо количество данни, така че хората не са в състояние да обяснят всяко тяхно конкретно решение и действие. /
Бърз растеж на пазара
През последните години използването на роботи в хирургията се разраства бързо. Анализаторската фирма GlobalData прогнозира, че броят на роботизираните операции ще нараства със среден годишен темп от 10,5% до 2030 г. Световният пазар на хирургически роботи и техните компоненти, който се оценява на 4,6 млрд. долара през 2020 г., ще достигне 30,7 млрд. долара дотогава, нараствайки почти шест пъти.
Анализаторите на GlobalData отбелязват, че популярността на роботизираните операции е нараснала значително през последните пет години. Те се използват например в общата хирургия, както и в сърдечносъдовите, гинекологичните, козметичните и други операции. Прогнозите са, че до 2030 г. 87% от хирургичните процедури ще се извършват с помощта на роботи. Системите за ортопедична и неврохирургия са най-бързо развиващите се сегменти.
Роботизираната хирургия има и ограничения: тя изисква по-големи финансови инвестиции в сравнение с други области на медицината и поради това е по-уязвима от икономически кризи. Поради тази причина броят на тези системи, закупени от американските лечебни заведения, е намалял с 27% през миналата година.
"По време на икономическа криза за доставчиците на здравни услуги е много по-трудно да получат финансиране за роботизирани хирургични системи. Закупуването на такива системи е значителна инвестиция за доставчиците", казва Тина Денг, старши анализатор на медицински изделия в GlobalData. Средната цена на такава система е 1 млн. долара плюс таксите за поддръжка, каза тя. В дългосрочен план обаче дори и икономическите затруднения биха могли да увеличат търсенето на хирургически роботи поради "по-голямата ефективност и икономии на разходи в сравнение с традиционните хирургически техники", според Денг.
Деликатна работа
Първият хирургически робот е одобрен от американските власти още през 2000 г. - това е машина на американската компания Intuitive Surgical, наречена Да Винчи. Оттогава насам над 7500 робота Да Винчи са доставени на болници по целия свят за различни видове операции.
Две десетилетия и половина по-късно в тази област са настъпили значителни промени. Използването на роботизирани системи позволява по-малко инвазивни и по-точкови операции. Роботите правят по-малки разрези, което прави операциите по-малко болезнени, възстановяването е по-бързо и т.н. Стана възможно в тялото на пациента да се вкарват камера и роботизирана ръка с инструменти през малки или дори точкови разрези.
В Гьотеборг, Швеция, се роди бебе, заченато в утроба, имплантирана с помощта на роботизирана хирургическа система. Това е позволило операцията да бъде извършена с минимална загуба на кръв. Матката е била трансплантирана в университетската болница през октомври 2021 г. "Ние сме в състояние да извършваме свръхпрецизни операции с минимална роботизирана намеса. Това е хирургията на бъдещето", казва Пернила Дам-Кьолер, преподавател в Академията Салгренска към Университета в Гьотеборг, която е извършила операцията.
През 2019 г. в същата университетска болница в Гьотеборг се роди първото в света бебе с матка, трансплантирана от робот. Но тогава роботът е участвал само в изваждането на матката от донора. Хирурзите от Гьотеборг не са използвали робот за имплантиране на матката и бъдещата майка е трябвало да се подложи на голяма коремна операция. Сега лекарите са използвали робота за изваждане и имплантиране на матката.
Израелската компания Tamar Robotics наскоро представи роботизирана система за неврохирургия. Според компанията това е най-малката и най-прецизна система за мозъчна хирургия. Основната ѝ част представлява тръба с диаметър 10 мм, оборудвана с камера и роботизирани "ръце" с необходимите инструменти. Тя е предназначена предимно за отстраняване на тумори и съсиреци в мозъка. Предвижда се роботът да бъде въведен в практическа употреба в САЩ още през 2026 г.
Неврохирурзите обикновено трябва да направят по-големи отвори, за да достигнат до оперираните области на мозъка, което означава, че се засягат повече здрави области. "Всичко в мозъка е толкова тънко и чувствително, че ако се движите в грешна посока, може да отстраните тумора, но пациентът няма да може да говори или да се движи до края на живота си. Така че намаляването на коридора, преминаващ през мозъчната тъкан до тумора, е много важно", казва Аарон Фелдман, вицепрезидент по бизнес развитието в Tamar Robotics.
Според експертите обещаваща посока е създаването на по-гъвкави и "меки" роботи, чиито приложения ще бъдат по-широки от сегашните. "Тези гъвкави роботи могат да навлизат още по-дълбоко в тялото, така че да правят неща, които сега не могат да се правят", казва Бернд Фогел, основател на Endosmart. Той разработва компоненти за такива роботи, изработени от нитинол - съединение на титан и никел.
Разработването на усъвършенствани хирургически роботи може да бъде значително ускорено чрез използването на изкуствен интелект, облачни услугии други авангардни технологии.
Въпреки това роботът все още е по-скоро интелигентен инструмент, който се контролира от лекар, отколкото самостоятелна система. Това се дължи, наред с другото, на факта, че размерът и точното разположение на органите варират при различните хора.
До известна степен камерите, сензорите и софтуерът, които проследяват миниатюрните движения на тъканите и скалпела, могат да помогнат за решаването на този проблем. Миналата година учени от американския университет "Джонс Хопкинс" тестваха интелигентен тъканен автономен робот. Той автономно заши две парчета разкъсани черва от прасе. И двете части бяха покрити с флуоресцентен гел, който сензорите на робота проследяваха. В същото време камери създадоха триизмерен модел на тъканта, като го предадоха и на системата. Въпреки че 83% от всички шевове са били самонасочени от системата, в 17% от случаите е била необходима човешка намеса.
Дори при значителното подобрение на точността остава въпросът за безопасността и вземането на решения - същият проблем, който досега пречи на напълно безпилотните автомобили да се движат масово по конвенционалните пътища. Както посочва Алекс Атанасио, изследовател в японската компания Konica Minolta, който изучава хирургически роботи, регулаторните органи и болниците искат да бъдат информирани как роботът взема определени решения. И точно тук възниква проблемът - днешните роботи, използващи технологии за машинно обучение, вземат решения въз основа на голямо количество данни, така че хората не са в състояние да обяснят всяко тяхно конкретно решение и действие. /
