مادة الروبوتات الطبية في العالم. لمحة عامة عن حالة الروبوتات في الطب التصالحي. جهاز الكوارتز الروبوتي Xenex

شريحة 9

روبوت اسمه "دافنشي"

شريحة 10

إن روبوت دافنشي هو روبوت جراحي متقدم ، وهو الأكثر انتشارًا في العالم. يقود الروبوت جراح جراح ومجهز بأربعة "أذرع" - ذراع واحدة تلتقط الصور وتعمل ثلاثة أذرع - تتمتع هذه الأذرع بأقصى درجة من الحرية والتنقل ، أفضل من يد الإنسان. يتم إدخال هذه الأيدي في منطقة العمليات بالجسم من خلال الشقوق الرفيعة وتزود الجراح ليس فقط بأيدي إضافية للعملية ، ولكن أيضًا بمزيد من حرية الحركة المثالية مقارنة بالجراحة التقليدية. يتحكم الجراح في العملية من لوحة التحكم الخاصة به ، الموجودة بالقرب من المريض الذي خضع لعملية جراحية والتي من خلالها يتحرك يديه العاملتين ويتحكم في كل ما يحدث في غرفة العمليات.

الشريحة 11

مزايا استخدام هذا الجهاز يوفر الروبوت للجراح أقصى درجة من الحرية وحركة أفضل ، وبالتالي يمكنه من أداء الحركات التي يد الإنسانغير قادر على أداء. الذراع الروبوتية أقوى وأكثر ثباتًا من الذراع البشرية. الصورة التي تنقلها الكاميرا إلى الجراح هي صورة مكبرة ثلاثية الأبعاد ، مما يسهل تحديد مكان الإصابة وعلاجها. الجراحة أقل توغلاً من الجراحة التقليدية لأن الشقوق جدار البطنأقل بكثير من الشقوق التقليدية ، يكون التعافي أسرع والمكوث في المستشفى أقصر.

الشريحة 12

العمليات جارية * الانتعاش الصمام المتري* إعادة توعية عضلة القلب * استئصال أنسجة القلب * تركيب جهاز تنظيم ضربات القلب النخابي لإعادة التزامن ثنائي البطينين * تحويل مسار المعدة * تثنية قاع القلب * استئصال الرحم واستئصال الورم العضلي * جراحة العمود الفقري واستبدال القرص * استئصال الغدة الصعترية - عملية جراحية للإزالة الغدة الضرقية * استئصال فص الرئة* استئصال المريء * استئصال الورم المنصف * استئصال البروستاتا الجذري * رأب الحويضة * استئصال المثانة * استئصال الكلية الجذري واستئصال الكلى * إعادة زرع الحالب

الشريحة 13

اعرض كل الشرائح

ولاية قازان

جامعة التكنولوجيا

ملخص عن الموضوع:

الروبوتات في الطب

أكمله طالب المجموعة

نيجماتولين أ.

كازان 2010.

مقدمة

1. أنواع الروبوتات الطبية

استنتاج

مقدمة

في عصر التطور السريع للعلوم والتكنولوجيا ، تظهر العديد من الابتكارات المختلفة في الغالب مجالات متنوعة. تمتلئ أرفف السوبر ماركت بالأطعمة الغريبة والملابس من أحدث المواد، وفي السوبر ماركت الإلكتروني أيضًا ، من المستحيل مواكبة تطور الاختراعات الجديدة. يتم استبدال كل القديم المعتاد بسرعة بجديد غير عادي ، وليس من السهل التعود عليه. ولكن إذا لم يكن هناك تقدم ، فلن يعرف الناس الكثير من الألغاز التي لم يتم الكشف عنها بعد ، والطبيعة تخفيها عنا بعناية. على الرغم من كل هذا ، بفضل الكفاءة المهنية العالية لعلماء الفيزياء المعاصرين ، يتم باستمرار تنفيذ التطورات في مختلف المجالات. لم يكن الشخص البسيط في حيرة من أمره من السؤال عما يمكن إدخاله في هذا العالم المتحضر والتقدمي اللامتناهي بالفعل. على سبيل المثال ، ضع في اعتبارك عالمنا كما كان قبل مائة عام. لم تكن هناك أجهزة تلفزيون ، ولا أجهزة كمبيوتر ، ولا أجهزة منزلية ، بدونها الإنسان المعاصرلم تكن الحياة اليومية كافية حتى قبل 10 سنوات ، عندما هاتف خليويفقط - خرج للتو وكان ضخمًا وقليلًا من الوظائف ، كما هو الحال بالنسبة لتكنولوجيا الكمبيوتر. العلم يدفع العالم إلى الأمام ، وفي أي مجال من مجالات الحياة البشرية ، هناك حاجة إلى نوع من الابتكار. في هذا المثال ، أود أن أختار جانبًا محددًا - مجال الطب ، أو بالأحرى إمكاناته التقنية. الطب أيضًا لا يقف ساكنًا ، تظهر أجهزة أحدث وأكثر تعقيدًا ، لدعم حياة الشخص ، يمكن أن تكون العديد من الأجهزة مثالاً على ذلك ، على سبيل المثال ، جهاز لـ تهوية صناعيةالرئتين ، أو جهاز الكلى الاصطناعي ، إلخ. ظهرت أجهزة قياس سكر الدم المصغرة ، وأجهزة قياس النبض والضغط الإلكترونية ، ويمكن استكمال هذه القائمة بشكل متكرر. وبشكل أكثر تحديدًا ، أود أن أسهب في الحديث عن مثال إدخال الروبوتات في الصناعة الطبية. تم إنشاء العديد من الروبوتات من قبل البشر منذ نهاية القرن العشرين تقريبًا ؛ على مدار الوقت الماضي ، تم تحسينها وتحديثها بشكل كبير. في الوقت الحالي ، هناك روبوتات - مساعدون ، تطوير عسكري للروبوتات ، فضاء ، منزلي وبالطبع طبي. بعد ذلك ، يجدر التحليل بمزيد من التفصيل لأنواع الروبوتات ولأي تطبيق موجود في وقت معين.

أنواع الروبوتات الطبية

من أشهر وأشهر الإنجازات في الآونة الأخيرة هو الروبوت المسمى "دافنشي" ، والذي ، كما قد يتبادر إلى ذهنك ، سمي على اسم المهندس والفنان والعالم العظيم ليوناردو دافنشي. تتيح هذه الحداثة للجراحين إجراء العمليات الأكثر تعقيدًا دون لمس المريض وبأقل قدر من تلف الأنسجة. روبوت يمكن استخدامه في أمراض القلب وأمراض النساء والمسالك البولية و الجراحة العامة، من قبل المركز الطبي بجامعة ولاية أريزونا وقسم الجراحة.

أثناء العملية مع "دافنشي" ، يكون الجراح على بعد مترين من طاولة العمليات في الكمبيوتر ، والتي تظهر على الشاشة صورة ثلاثية الأبعاد للعضو الذي تم تشغيله. الطبيب يتحكم في خفية الأدوات الجراحيةاختراق جسم المريض من خلال ثقوب صغيرة. يمكن استخدام هذه الأدوات التي يتم التحكم فيها عن بعد لإجراء عمليات دقيقة في مناطق الجسم الصغيرة والتي يصعب الوصول إليها.

إثبات قدرات دافنشي غير العادية هو أول ممر جانبي كامل بالمنظار في العالم ، تم إجراؤه مؤخرًا في Columbia Presbyterian مركز طبيفي مدينة نيويورك. تم إجراء العملية الفريدة من قبل مايكل أرجينزيانو ، مدير مركز جراحة القلب الروبوتية ، والدكتور كريج سميث ، رئيس قسم جراحة القلب. في الوقت نفسه ، استخدموا ثلاثة ثقوب صغيرة فقط - اثنتان للمعالجات وواحدة لكاميرا الفيديو. لفهم ما يعنيه هذا ، فقط الشخص الذي لاحظ عملية "تقليدية" على افتح قلبك.

تصرفات الفريق الذي "يفتح" صدر المريض تترك انطباعًا لا يمحى على الوافد الجديد (في مهمة صحفية كان علي بطريقة ما أن أكون في هذا الدور). ما زلت أتذكر صرخة الرعب في جميع أنحاء جسدي من الصرير الرهيب لمنشار دائري يقطع عظمة القص وجرح كبير كانت فيه الأيدي التي ترتدي قفازات مطاطية ملطخة بالدماء تنطلق بسرعة.

في الولايات المتحدة ، تُعد جراحة المجازة الالتفافية أو مجازة الشريان التاجي أكثر جراحات القلب المفتوح شيوعًا. كل عام ، يخضع 375 ألف شخص لهذا الإجراء هنا. إن انتشار دافنشي على نطاق واسع يمكن أن يجعل حياتهم أسهل بكثير من خلال مساعدة المرضى على التعافي بشكل أسرع بعد الجراحة والخروج من المستشفيات في وقت مبكر.

الدكتور آلان هاميلتون ، كبير الجراحين في مركز اختبار أريزونا دافنشي ، واثق بشكل عام من أن الروبوتات ستحدث ثورة في الجراحة. حتى الآن ، لا تزال هذه الثورة في بدايتها ، ولكن في ... حقق فيلم "دافنشي" ضجة كبيرة بالفعل. لعب الروبوت الجراحي دورًا في أحدث فيلم من سلسلة جيمس بوند ، تموت يومًا آخر.

في بداية الفيلم ، تظهر ثلاث عقارب ميكانيكية عن قرب وهي تبحث في جسم 007. يعمل "دافنشي" الآن. - لطالما سحرتني أفلام جيمس بوند بعروض ابتكارات تقنية غير مسبوقة. لكنني لم أفكر أبدًا في أن القسم الذي أترأسه سيتعاون يومًا ما مع منتجي السندات.

دافنشي هو مجرد مثال واحد على تطور صناعة جديدة في الطب.

تُستخدم الروبوتات الأخرى في مجموعة متنوعة من العمليات ، حتى جراحة الدماغ. حتى الآن ، هذه الأجهزة ضخمة جدًا ، لكن الأطباء يأملون في ظهور مساعدين مصغرين. في الصيف الماضي ، على سبيل المثال ، قام قسم الطاقة في مختبر سانديا الوطني الأمريكي في البوكيرك ببناء أصغر روبوت في العالم يبلغ ارتفاعه سنتيمترًا واحدًا. وتقوم الشركة البريطانية لتطوير تقنية النانو بتطوير جراح فركتل صغير ، والذي سوف يتجمع بشكل مستقل حتى من الكتل الأصغر داخل جسم الإنسان ، ويقوم بالإجراءات اللازمة هناك ويفكك نفسه.

الآن تم تجهيز الروبوت بأكثر "العيون" تطوراً في العالم (كما يتضح من البيان الصحفي للشركة). كان لديه رؤية ثلاثية الأبعاد من قبل ، لكن الوضوح العالي تم تحقيقه الآن فقط.

يسمح الإصدار الجديد لجراحين بمراقبة العملية في وقت واحد ، ويمكن لأحدهما المساعدة وتعلم المهارات من زملائه الكبار. على شاشة العمل ، لا يمكن عرض الصورة من الكاميرات فحسب ، بل يمكن أيضًا عرض معلمتين إضافيتين ، مثل بيانات الموجات فوق الصوتية وتخطيط القلب.

يسمح لك جهاز da Vinci متعدد الأسلحة بالعمل بدقة كبيرة ، وبالتالي بأقل قدر من التدخل في جسم المريض. نتيجة لذلك ، يكون التعافي بعد الجراحة أسرع من المعتاد (الصورة 2009 Intuitive Surgical)

قطعة أخرى مثيرة للاهتمام من الأخبار. توصل موظفو جامعة فاندربيلت (الولايات المتحدة الأمريكية) إلى مفهوم النظام المعرفي التلقائي الجديد TriageBot. سوف تجمع الآلات معلومات طبيةوإجراء القياسات التشخيصية الأساسية وإجراء التشخيصات المؤقتة في النهاية أثناء تعامل الأشخاص مع المشكلات الأكثر إلحاحًا. ونتيجة لذلك ، سينتظر المرضى أقل ، وسيتنفس الأخصائيون بحرية أكبر ويقللون بشكل كبير من عدد الأخطاء.يُدخل مرضى قسم الطوارئ في حالة تهدد حياتهم. يجب على الأطباء منحهم الأولوية في الاهتمام. يمكن أن تهتم الروبوتات بنسبة 60٪ المتبقية. إذا نجح المشروع ، فسيكون هناك خلال خمس سنوات محطات إلكترونية بالقرب من مكتب تسجيل الوصول ، مثل تلك المثبتة في المطارات ، بالإضافة إلى كراسي "ذكية" خاصة وروبوتات متحركة. تشغيل القبول ، يجب على المريض قبل كل شيء التسجيل. في النظام المقترح ، سيتمكن الشخص المرافق من إدخال جميع البيانات الضرورية من خلال شاشة تعمل باللمس. المطالبات الصوتية المتاحة. في هذه الحالة ، سيكون الجهاز قادرًا على التعرف على وجود معلومات مهمة (على سبيل المثال ، ألم حاد في الصدر) وإبلاغ الطبيب عنها حتى يتم الاعتناء بالمريض في أسرع وقت ممكن. خلاف ذلك ، سيتم توجيه المريض إلى غرفة الانتظار ، ويتم وضع خطة لتشخيص أكثر تفصيلاً للمريض وفقًا لهذه المعلومات الأولية. في النظام المقترح ، يمكن إجراء أبسط الإجراءات بالفعل في غرفة الانتظار ، على كرسي خاص يقيس ضغط الدم ، والنبض ، وتشبع الأكسجين في الدم ، ومعدل التنفس ، والطول والوزن. بالإضافة إلى ذلك ، سيقوم المساعدون المتنقلون بفحص الحالة بشكل دوري من المرضى في غرفة الانتظار ، مع إيلاء اهتمام خاص لضغط الدم ومعدل النبض ، وربما شدة الألم. في حالة اكتشاف التغييرات الحرجة ، يكون الروبوت ملزمًا بإبلاغ الطاقم البشري. العنصر الأخير في نظام TriageBot هو المسؤول الذي يراقب الأجهزة ، ويوفر الاتصال بقاعدة بيانات المستشفى ويعمل كوسيط بين الأتمتة والأطباء. من المخطط إجراء سلسلة من الدراسات يتم خلالها تحديد مجموعة الوظائف الدقيقة للروبوتات و مظهر خارجي. في الوقت نفسه ، يتم تطوير النماذج الأولية.

لإجراء حسابات أكثر دقة وملاءمة ، ابتكر العلماء روبوتًا رائعًا - صيدلي. العجيبة الإلكترونية والميكانيكية التي تعمل في الطابق السفلي الكبير من المستشفى المشيخي في البوكيرك ، نيو مكسيكو تسمى روزي. "الأصل" لهذه الوحدة الميكانيكية القوية ، التي تتحرك على طول سكة طولها أربعة أمتار في غرفة مغلقة بالزجاج ، هو قسم جديد من Intel Corporation - Intel Community Solutions ، يستخدم إنجازات الشركة لحل المشكلات الاجتماعية.

ولاية قازان

جامعة التكنولوجيا

ملخص عن الموضوع:

الروبوتات في الطب

أكمله طالب المجموعة

نيجماتولين أ.

كازان 2010.

مقدمة

1. أنواع الروبوتات الطبية

استنتاج

مقدمة

في عصر التطور السريع للعلوم والتكنولوجيا ، هناك العديد من الابتكارات المختلفة في مختلف المجالات. تمتلئ أرفف السوبر ماركت بالأطعمة الغريبة ، ومراكز التسوق تحصل على ملابس مصنوعة من أحدث المواد ، ومحلات السوبر ماركت الإلكترونية تذهب إلى أبعد من ذلك ، فمن المستحيل مواكبة تطور الاختراعات الجديدة. يتم استبدال كل القديم المعتاد بسرعة بجديد غير عادي ، وليس من السهل التعود عليه. ولكن إذا لم يكن هناك تقدم ، فلن يعرف الناس الكثير من الألغاز التي لم يتم الكشف عنها بعد ، والطبيعة تخفيها عنا بعناية. على الرغم من كل هذا ، بفضل الكفاءة المهنية العالية لعلماء الفيزياء المعاصرين ، يتم باستمرار تنفيذ التطورات في مختلف المجالات. لم يكن الشخص البسيط في حيرة من أمره من السؤال عما يمكن إدخاله في هذا العالم المتحضر والتقدمي اللامتناهي بالفعل. على سبيل المثال ، ضع في اعتبارك عالمنا كما كان قبل مائة عام. لم تكن هناك أجهزة تلفزيون ، ولا أجهزة كمبيوتر ، ولا أجهزة منزلية ، والتي بدونها لا يستطيع الإنسان الحديث ببساطة أن يفعل في الحياة اليومية حتى قبل 10 سنوات ، عندما خرجت الهواتف المحمولة للتو وكانت ضخمة وقليلة الوظائف ، مثل أجهزة الكمبيوتر. العلم يدفع العالم إلى الأمام ، وفي أي مجال من مجالات الحياة البشرية ، هناك حاجة إلى نوع من الابتكار. في هذا المثال ، أود أن أختار جانبًا محددًا - مجال الطب ، أو بالأحرى إمكاناته التقنية. الطب أيضًا لا يقف مكتوف الأيدي ، تظهر أجهزة أحدث وأكثر تعقيدًا لدعم حياة الإنسان ، ومن الأمثلة على ذلك العديد من الأجهزة ، على سبيل المثال ، جهاز لتهوية الرئة الاصطناعية ، أو جهاز الكلى الاصطناعي ، إلخ. ظهرت أجهزة قياس سكر الدم المصغرة ، وأجهزة قياس النبض والضغط الإلكترونية ، ويمكن استكمال هذه القائمة بشكل متكرر. وبشكل أكثر تحديدًا ، أود أن أسهب في الحديث عن مثال إدخال الروبوتات في الصناعة الطبية. تم إنشاء العديد من الروبوتات من قبل البشر منذ نهاية القرن العشرين تقريبًا ؛ على مدار الوقت الماضي ، تم تحسينها وتحديثها بشكل كبير. في الوقت الحالي ، هناك روبوتات - مساعدون ، تطوير عسكري للروبوتات ، فضاء ، منزلي وبالطبع طبي. بعد ذلك ، يجدر التحليل بمزيد من التفصيل لأنواع الروبوتات ولأي تطبيق موجود في وقت معين.

أنواع الروبوتات الطبية

من أشهر وأشهر الإنجازات في الآونة الأخيرة هو الروبوت المسمى "دافنشي" ، والذي ، كما قد يتبادر إلى ذهنك ، سمي على اسم المهندس والفنان والعالم العظيم ليوناردو دافنشي. تتيح هذه الحداثة للجراحين إجراء العمليات الأكثر تعقيدًا دون لمس المريض وبأقل قدر من تلف الأنسجة. تم عرض الروبوت ، الذي يمكن استخدامه في أمراض القلب وأمراض النساء والمسالك البولية والجراحة العامة ، من قبل المركز الطبي وقسم الجراحة بجامعة ولاية أريزونا.

أثناء العملية مع "دافنشي" ، يكون الجراح على بعد مترين من طاولة العمليات في الكمبيوتر ، والتي تظهر على الشاشة صورة ثلاثية الأبعاد للعضو الذي تم تشغيله. يتحكم الطبيب في الأدوات الجراحية الرقيقة التي تخترق جسم المريض من خلال ثقوب صغيرة. يمكن استخدام هذه الأدوات التي يتم التحكم فيها عن بعد لإجراء عمليات دقيقة في مناطق الجسم الصغيرة والتي يصعب الوصول إليها.

أول مجازة جراحية كاملة بالمنظار في العالم ، تم إجراؤها مؤخرًا في مركز كولومبيا المشيخية الطبي في نيويورك ، هي دليل على القدرات غير العادية لدافنشي. تم إجراء العملية الفريدة من قبل مايكل أرجينزيانو ، مدير مركز جراحة القلب الروبوتية ، والدكتور كريج سميث ، رئيس قسم جراحة القلب. في الوقت نفسه ، استخدموا ثلاثة ثقوب صغيرة فقط - اثنتان للمعالجات وواحدة لكاميرا الفيديو. فقط الشخص الذي لاحظ عملية قلب مفتوح "تقليدية" يمكنه فهم ما يعنيه هذا.

تصرفات الفريق الذي "يفتح" صدر المريض تترك انطباعًا لا يمحى على الوافد الجديد (في مهمة صحفية كان علي بطريقة ما أن أكون في هذا الدور). ما زلت أتذكر صرخة الرعب في جميع أنحاء جسدي من الصرير الرهيب لمنشار دائري يقطع عظمة القص وجرح كبير كانت فيه الأيدي التي ترتدي قفازات مطاطية ملطخة بالدماء تنطلق بسرعة.

في الولايات المتحدة ، تُعد جراحة المجازة الالتفافية أو مجازة الشريان التاجي أكثر جراحات القلب المفتوح شيوعًا. كل عام ، يخضع 375 ألف شخص لهذا الإجراء هنا. إن انتشار دافنشي على نطاق واسع يمكن أن يجعل حياتهم أسهل بكثير من خلال مساعدة المرضى على التعافي بشكل أسرع بعد الجراحة والخروج من المستشفيات في وقت مبكر.

الدكتور آلان هاميلتون ، كبير الجراحين في مركز اختبار أريزونا دافنشي ، واثق بشكل عام من أن الروبوتات ستحدث ثورة في الجراحة. حتى الآن ، لا تزال هذه الثورة في بدايتها ، ولكن في ... حقق فيلم "دافنشي" ضجة كبيرة بالفعل. لعب الروبوت الجراحي دورًا في أحدث فيلم من سلسلة جيمس بوند ، تموت يومًا آخر.

في بداية الفيلم ، تظهر ثلاث عقارب ميكانيكية عن قرب وهي تبحث في جسم 007. يعمل "دافنشي" الآن. - لطالما سحرتني أفلام جيمس بوند بعروض ابتكارات تقنية غير مسبوقة. لكنني لم أفكر أبدًا في أن القسم الذي أترأسه سيتعاون يومًا ما مع منتجي السندات.

دافنشي هو مجرد مثال واحد على تطور صناعة جديدة في الطب.

تُستخدم الروبوتات الأخرى في مجموعة متنوعة من العمليات ، حتى جراحة الدماغ. حتى الآن ، هذه الأجهزة ضخمة جدًا ، لكن الأطباء يأملون في ظهور مساعدين مصغرين. في الصيف الماضي ، على سبيل المثال ، قام قسم الطاقة في مختبر سانديا الوطني الأمريكي في البوكيرك ببناء أصغر روبوت في العالم يبلغ ارتفاعه سنتيمترًا واحدًا. وتقوم الشركة البريطانية لتطوير تقنية النانو بتطوير جراح فركتل صغير ، والذي سوف يتجمع بشكل مستقل حتى من الكتل الأصغر داخل جسم الإنسان ، ويقوم بالإجراءات اللازمة هناك ويفكك نفسه.

الآن تم تجهيز الروبوت بأكثر "العيون" تطوراً في العالم (كما يتضح من البيان الصحفي للشركة). كان لديه رؤية ثلاثية الأبعاد من قبل ، لكن الوضوح العالي تم تحقيقه الآن فقط.

يسمح الإصدار الجديد لجراحين بمراقبة العملية في وقت واحد ، ويمكن لأحدهما المساعدة وتعلم المهارات من زملائه الكبار. على شاشة العمل ، لا يمكن عرض الصورة من الكاميرات فحسب ، بل يمكن أيضًا عرض معلمتين إضافيتين ، مثل بيانات الموجات فوق الصوتية وتخطيط القلب.

يسمح لك جهاز da Vinci متعدد الأسلحة بالعمل بدقة كبيرة ، وبالتالي بأقل قدر من التدخل في جسم المريض. نتيجة لذلك ، يكون التعافي بعد الجراحة أسرع من المعتاد (الصورة 2009 Intuitive Surgical)

قطعة أخرى مثيرة للاهتمام من الأخبار. توصل موظفو جامعة فاندربيلت (الولايات المتحدة الأمريكية) إلى مفهوم النظام المعرفي التلقائي الجديد TriageBot. ستقوم الآلات بجمع المعلومات الطبية وإجراء القياسات التشخيصية الأساسية وفي النهاية إجراء التشخيصات الأولية بينما يعمل البشر على قضايا أكثر إلحاحًا. ونتيجة لذلك ، سينتظر المرضى أقل ، وسيتنفس الأخصائيون بحرية أكبر ويقللون بشكل كبير من عدد الأخطاء.يُدخل مرضى قسم الطوارئ في حالة تهدد حياتهم. يجب على الأطباء منحهم الأولوية في الاهتمام. يمكن أن تهتم الروبوتات بنسبة 60٪ المتبقية. إذا نجح المشروع ، فسيكون هناك خلال خمس سنوات محطات إلكترونية بالقرب من مكتب تسجيل الوصول ، مثل تلك المثبتة في المطارات ، بالإضافة إلى كراسي "ذكية" خاصة وروبوتات متحركة. تشغيل القبول ، يجب على المريض قبل كل شيء التسجيل. في النظام المقترح ، سيتمكن الشخص المرافق من إدخال جميع البيانات الضرورية من خلال شاشة تعمل باللمس. المطالبات الصوتية المتاحة. في هذه الحالة ، سيكون الجهاز قادرًا على التعرف على وجود المعلومات الهامة (على سبيل المثال ، ألم الصدر الحاد) وإبلاغ الطبيب عنها حتى يتم الاعتناء بالمريض في أسرع وقت ممكن. خلاف ذلك ، سيتم توجيه المريض إلى غرفة الانتظار ، ويتم وضع خطة لتشخيص أكثر تفصيلاً للمريض وفقًا لهذه المعلومات الأولية. في النظام المقترح ، يمكن إجراء أبسط الإجراءات بالفعل في غرفة الانتظار ، على كرسي خاص يقيس ضغط الدم ، والنبض ، وتشبع الأكسجين في الدم ، ومعدل التنفس ، والطول والوزن. بالإضافة إلى ذلك ، سيقوم المساعدون المتنقلون بفحص الحالة بشكل دوري من المرضى في غرفة الانتظار ، مع إيلاء اهتمام خاص لضغط الدم ومعدل النبض ، وربما شدة الألم. في حالة اكتشاف التغييرات الحرجة ، يكون الروبوت ملزمًا بإبلاغ الطاقم البشري. العنصر الأخير في نظام TriageBot هو المسؤول الذي يراقب الأجهزة ، ويوفر الاتصال بقاعدة بيانات المستشفى ويعمل كوسيط بين الأتمتة والأطباء. من المخطط إجراء سلسلة من الدراسات يتم خلالها تحديد مجموعة وظائف الروبوتات الدقيقة ومظهرها. في موازاة ذلك ، يتم تطوير النماذج الأولية.

لإجراء حسابات أكثر دقة وملاءمة ، ابتكر العلماء روبوتًا رائعًا - صيدلي. العجيبة الإلكترونية والميكانيكية التي تعمل في الطابق السفلي الكبير من المستشفى المشيخي في البوكيرك ، نيو مكسيكو تسمى روزي. "الأصل" لهذه الوحدة الميكانيكية القوية ، التي تتحرك على طول سكة طولها أربعة أمتار في غرفة مغلقة بالزجاج ، هو قسم جديد من Intel Corporation - Intel Community Solutions ، يستخدم إنجازات الشركة لحل المشكلات الاجتماعية.

وظيفة روزي هي تحضير وتوزيع مئات الأدوية. إنه يعمل على مدار الساعة ، وعمليًا لا يأخذ فترات راحة وفي نفس الوقت لا يخطئ على الإطلاق. خلال عامين ونصف العام من الخدمة في صيدلية المستشفى ، لم تكن هناك حالة واحدة تم فيها إرسال الدواء الخطأ إلى المريض. يبلغ معدل دقة عمل روزي 99.7 بالمائة ، مما يعني أن تصنيف الأدوية الموصوفة وجرعاتها لا تختلف أبدًا عن تلك الموصوفة في وصفات الأطباء.

علاوة على ذلك ، ساعدت روزي في اكتشاف الكثير من الأخطاء في الوقت المناسب. لن ترسل روزي أبدًا دواءً منتهي الصلاحية إلى شخص مريض. مفتاح دقتها هو معايير مراقبة الجودة الحكومية المضمنة في الدماغ الإلكتروني للآلة. في غضون ذلك ، وفقا للبيانات المعهد الوطنييموت حوالي 50000 شخص كل عام في واشنطن بسبب أخطاء الأدوية في البلاد. لكن تحضير الأدوية وتوزيعها ليسا المشكلة الوحيدة التي حلها مستشفى المشيخي بمساعدة روزي. قبل ظهورها ، كان من الصعب للغاية تتبع إطلاق الأدوية: فقد أمضى الموظفون الكثير من الوقت في عد الحبوب حتى لا يبقى أي منهم في عداد المفقودين. اليوم ، حررهم الروبوت روزي من هذا العمل الروتيني.

لكن هذا ليس كل شيء. باستخدام "يد" ميكانيكية ، تنزلق على طول السكة ، تجمع روزي حزمًا صغيرة من الحبوب معلقة على طول الجدران ، ولكل منها رمز شريطي فريد. ثم يضعها في مظاريف مختومة ويرسلها إلى المرضى.

كما وُلد روبوتان مساعدان - روبوت جليسة أطفال يعتني بالمرضى ، لا سيما أولئك الذين يعانون من مرض الزهايمر ، وروبوت معالج طبيعي يسمح للأشخاص الذين أصيبوا بسكتة دماغية بالتكيف بشكل أسرع.

تلقى مرضى الزهايمر الأمريكيون مؤخرًا مساعدًا يسهل عليهم التواصل مع الأطباء والأقارب. مزود بكاميرا وشاشة وكل ما يلزم للاتصال اللاسلكي عبر الإنترنت ، يسمح الروبوت المصاحب للطبيب بالاتصال بالمريض الموجود في عيادة متخصصة. يستخدم الروبوت أيضًا في تدريب الموظفين ومساعدة المرضى الذين يعانون من مشاكل في الحركة والتواصل مع الأطفال. من الغريب أن المرضى ، الذين يترددون عادةً في قبول أي شيء جديد ، تفاعلوا مع المحاور الميكانيكي جيدًا: أشاروا إليه ، وضحكوا ، بل حاولوا التحدث إليه.

وفقًا لـ Yulin Wang ، المدير التنفيذي لشركة InTouch Health ، الشركة التي صنعت الجهاز ، فإن استخدام الروبوتات في رعاية كبار السن يمكن أن يخفف من مشكلة شيخوخة الأمة. في الظروف التي سيزداد فيها عدد المتقاعدين في البلاد بحلول عام 2010 إلى 40 ، وبحلول عام 2030 - ما يصل إلى 70 مليونًا ، وهذا أمر مهم للغاية. في غضون ذلك ، ستقوم الشركة بتأجير الروبوتات الخاصة بها إلى دور رعاية المسنين. تخطط الشركة في المستقبل لإنشاء روبوتات يمكنها دفع كرسي متحرك.

قام مهندسون من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا بخطوة حقيقية نحو المستقبل ، حيث استبدلوا المعالج الفيزيائي بإنسان آلي. كما تعلم ، فإن الأشخاص الذين أصيبوا بسكتة دماغية ينسون حياتهم المعتادة لفترة طويلة. على مدار عدة أشهر وحتى سنوات ، تعلموا مرة أخرى المشي ، وإمساك الملعقة في أيديهم ، والقيام بالأعمال اليومية التي لم يفكروا بها من قبل. الآن يمكن مساعدتهم ليس فقط من قبل الأطباء ، ولكن أيضًا بواسطة الروبوتات.

نحن نتحدث عن جلسات العلاج الطبيعي اللازمة لاستعادة تنسيق حركات اليد. الآن يعمل المرضى عادة مع الأطباء الذين يعرضون لهم التمارين المناسبة. في قسم إعادة التأهيل في مستشفى مدينة بوسطن ، حيث يتم اختبار تركيب جديد ، تتم دعوة نقاهة السكتة الدماغية لاستخدام عصا التحكم للتحرك على الشاشة مسار معينمؤشر صغير. إذا لم يتمكن الشخص من القيام بذلك ، فإن عصا التحكم التي يتم التحكم فيها بواسطة الكمبيوتر بمساعدة المحركات الكهربائية المدمجة ستحرك يده إلى الموضع المطلوب.

كان الأطباء راضين عن عمل الجدة. على عكس الإنسان ، يمكن للإنسان الآلي أن يؤدي نفس الحركات آلاف المرات في اليوم دون تعب. أما بالنسبة للأطباء أنفسهم ، فلا يجب أن يخافوا من البطالة: فبدلاً من الجلوس مع المرضى لساعات ، سيتمكنون من تطوير برامج تدريبية جديدة أكثر فعالية.

نظرًا لأن الطب هو مجال علمي واسع إلى حد ما ، فإنه لم يكن بدون تدخل تكنولوجيا النانو الحديثة. هنا ما يمكن ملاحظته في هذا القسم.

تومض البكتيريا بشكل عشوائي تحت المجهر وتتجمد فجأة في مكانها. ثم ، كما لو كانوا بالاتفاق ، يبدأون في الاصطفاف في خط مستقيم. في غضون ثوانٍ ، تأخذ الميكروبات أماكنها في العمود ، ثم يبدأ النظام بأكمله في الحركة - البكتيريا ، كما لو كانت عند الأمر ، تستدير بشكل متزامن إلى اليسار.

حركات الميكروبات محكومة بالفعل. يتم ذلك من قبل عالم جالس على وحدة التحكم - أستاذ في مدرسة البوليتكنيك في مونتريال سيلفان مارتل. تم إنشاء هذا التثبيت بواسطة عالم كندي ، وهو يتحكم في حركة البكتيريا باستخدام مجال مغناطيسي بدقة تصل إلى جزء من الألف من المليمتر. ومؤخرا عرض الباحث جهازه وهو يعمل. قامت 5000 بكتيريا بتنسيق كتل بوليمر مجهرية متحركة في قطرة ماء وطوتها في هيكل مصغر.

هذه مجرد بداية الاختبارات. في المستقبل القريب ، يمكن استخدام مثل هذه "القوة العاملة" بفائدة أكبر - في الطب. لسنوات عديدة ، تحاول المعامل في جميع أنحاء العالم إنشاء MICROROBOTS يمكنها إجراء عمليات مختلفة داخل جسم المرضى. لم تذهب الأمور إلى أبعد من أبسط مهندسي النماذج الأولية. الآن العلماء لديهم الفرصة لاتخاذ منعطف - الكائنات الحية الدقيقة تحل محل الأجهزة المعقدة وغير الفعالة.

لا يمكن رؤية الهيكل الذي أقامته البكتيريا إلا تحت المجهر. يشبه الهرم المصري. التشابه ليس من قبيل الصدفة. يقول سيلفان مارتل: "تعد الأهرامات واحدة من أولى الخطوات البشرية لإنشاء هياكل معقدة حقًا". "كنا نظن أنه سيكون أمرًا رمزيًا إذا قامت الكائنات الحية الدقيقة بهذه المهمة". تم بناء الأهرامات الحقيقية منذ سنوات عديدة ، تمكنت البكتيريا من إدارة النموذج في 15 دقيقة. هذا ، على الرغم من أن لبنات البناء كانت أكبر بكثير من "العمال" أنفسهم.

عملت الكائنات الحية الدقيقة معًا. تحت المجهر ، بدت 5000 بكتيريا وكأنها سحابة مظلمة مستمرة. يتدلى هذا السرب فوق أحد "الطوب". في الثانية التالية ، تبدأ الميكروبات في دفع الكتلة ببطء ولكن بثبات إلى المكان المحدد في الرسم. يقول مارتل: "نحن فقط نختبر التكنولوجيا في الوقت الحالي". "من حيث المبدأ ، يمكن القيام بكل الأشياء نفسها بشكل أسرع."

يكمن سر النجاح في القدرات البارزة لهذه الكائنات الحية الدقيقة. يستخدم العلماء الكنديون بكتيريا Magnetospirillum magnetotacticum في عملهم. يوضح مارتل: "اتضح أن هؤلاء أبطال حقيقيون". "إنها تتحرك بترتيب من حيث الحجم أسرع من البكتيريا الأخرى." بالإضافة إلى ذلك ، فإن هذه الكائنات الدقيقة حساسة للمجالات المغناطيسية - فهي تجمع مركبات الحديد بكميات كبيرة. لا يفهم العلماء جيدًا بعد لماذا تحتاج الميكروبات نفسها إلى ذلك. ولكن من الواضح الآن كيف يمكن لأي شخص استخدام هذه الميزة. بمساعدة المجال المغناطيسي ، يجبر Martel البكتيريا على الدوران في الاتجاه الصحيح. ثم يتحركون بشكل مستقل - لديهم سوط خاص يعمل مثل مراوح السفن.

يمكنهم التحرك ليس فقط في قطرة ماء تحت المجهر. أدخل عالم كندي البكتيريا في دم فئران التجارب ، وباستخدام المجال المغناطيسي ، أجبر الميكروبات على المناورة في الأوعية. اتضح أن البكتيريا قادرة على التحرك حتى عكس التيار. صحيح ، لقد تمكنوا من التغلب على التدفق فقط في الشعيرات الدموية الصغيرة ، حيث كان الدم يدور ببطء. في الشرايين الكبيرة ، تم نقل "السباحين" بعيدًا بشكل ميؤوس منه - بلغت سرعة السائل هناك عدة عشرات من السنتيمترات في الثانية. وهذه الميكروبات غير قادرة على التكاثر في الدم ، لذا فإن وجودها لا يؤثر على صحة القوارض. انتقلت الكائنات الحية الدقيقة عبر الأوعية لبعض الوقت ، ثم ماتت.

ستكون كفاءة المحركات البكتيرية موضع حسد أي مهندس. يقول فلاديمير لوباسكين ، الفيزيائي في جامعة كوليدج دبلن: "المشكلة الرئيسية التي تحاول إنشاء تقنية MICROROBOTS الطبية هي أبعادها". "متطلبات حجم هذه الأجهزة تجعل من الصعب جدًا عليها إنشاء محرك قوي بما فيه الكفاية." يعمل Lobaskin نفسه في الحسابات النظرية لكفاءة مثل هذه المحركات المجهرية. تركت "الخصائص التقنية" لبكتيريا مارتل انطباعًا كبيرًا لدى الفيزيائي: "هذا نظام شبه جاهز لحل المشكلات الطبية".

يبدو أن مطوري MICROROBOTS الحقيقيين ليس لديهم حقًا ما يجيبون عليه. تم إنشاء أحد أحدث النماذج الأولية منذ بضع سنوات في المعهد السويسري للروبوتات والأنظمة الذكية. إنه لولب معدني صغير لا يمكن رؤيته إلا تحت مجهر قوي للغاية. بمجرد دخوله في مجال مغناطيسي متناوب ، يبدأ في الدوران والعمل مثل المروحة. يمكن أيضًا التحكم في اتجاه حركة هذا الجهاز باستخدام المغناطيس.

بمرور الوقت ، يتوقع المطورون استخدامه لتوصيل الأدوية إلى الأنسجة المختلفة. جسم الانسان. حتى الآن لا تعمل بشكل جيد. هذه المنتجات أبطأ بنحو عشر مرات من "الروبوتات الحية" المستخدمة في كندا. ليست هناك حاجة حتى للحديث عن مناورات في الأوعية الدموية. لم يكن هذا مفاجئًا ، فهذا أمر مؤكد مارتل. على مدى ملايين السنين ، قام التطور بعمل جيد مع البكتيريا. سيكون من الصعب جدًا إنشاء نفس الجهاز الاصطناعي المثالي بسرعة.

هذا هو السبب في أن علماء التكنولوجيا الحيوية من جامعة تشونام الوطنية الكورية حاولوا الجمع بين نهجين متعارضين في عملهم. تم بناء النموذج الأولي لـ MICROROBOT الطبي الذي تم إنشاؤه بواسطتهم من بوليمر اصطناعي وخلايا عضلة القلب البشرية - خلايا عضلة القلب. يتم شد الخلايا على إطار بلاستيكي مرن على أرجل خاصة. عن طريق الانقباض ، تقوم الخلايا بتحريك الهيكل بأكمله ، ويبدأ الجهاز في التحرك بقدميه. يقترح المطورون أن مثل هذه الروبوتات ستكون قادرة على السفر في المستقبل الأوعية الدمويةرجل يتشبث بالجدران. ستكون هذه المنتجات قادرة على العمل لفترة طويلة جدًا - يستخدم "المحرك الخلوي" الجلوكوز المذاب في الدم كوقود.

يقول أليكسي سنيجكو ​​، الفيزيائي في مختبر أرجون الوطني (الولايات المتحدة الأمريكية): "قبل بضع سنوات فقط ، بدا الحديث عن الروبوتات التي تنقل الأدوية إلى نقاط معينة في الجسم وكأنه خيال". "من الواضح الآن أنه في المستقبل القريب سيبدأ اختبارها على البشر."

كيف سيبدو واضح بالفعل. في واحدة من أحدث التجارب ، أدخل سيلفان مارتل وزملاؤه بكتيريا في جسم فأر مصاب بالسرطان. ثم قاموا بوضعها في التصوير المقطعي الطبي. تستخدم هذه الأجهزة قوية المجالات المغناطيسيةلبناء خرائط ثلاثية الأبعاد لجسم المريض. بعد تعديل طفيف ، تحول التثبيت إلى مركز قيادة للميكروبات. بمساعدتها ، أجرى العلماء البكتيريا من خلال الدورة الدموية للقوارض مباشرة إلى منطقة الورم. قدمت الكائنات الحية الدقيقة حمل تدريب - مادة فلورية - إلى المنطقة المصابة. وسرعان ما يخطط مارتل لتكرار التجربة. هذه المرة ، ستحمل البكتيريا الدواء المضاد للسرطان.

أيضًا ، أظهر علماء النانو عينات رائعة جدًا من الجلد الإلكتروني. شعرت الجلد الإلكتروني بلمسة الفراشة لأول مرة

تم تحويل شبكة من أنحف خيوط أشباه الموصلات ، جنبًا إلى جنب مع الأقطاب الكهربائية وتغيير الموصلية استجابة للضغط باستخدام مطاط من النوع PSR (أعلاه) ، من قبل الحرفيين في كاليفورنيا إلى "رفرف جلدي" (أدناه) (الرسوم التوضيحية من قبل Kuniharu Takei et al./) مواد الطبيعة).

في هذا الرسم لجلد الروبوت ، يتوافق كل مربع أسود مع "بكسل" واحد ، وهي نقطة أولية مسؤولة عن اللمس (رسمها علي جافي وكونيهارو تاكي ، جامعة كاليفورنيا في بيركلي). يعلن المؤلفون عن حساسية الجلد من خلال خيال ملون: أ يمكن للإنسان الآلي بمثل هذا المتلاعب أن يتعامل بسهولة مع بيضة دجاج ، دون إسقاطها أو سحقها (رسم علي جافي ، Kuniharu Takei / جامعة كاليفورنيا في بيركلي).

توضيح آخر لحساسية مستشعر ستانفورد: إنه يسجل لمسات الفراشة البيروفية Chorinea faunus (تصوير L.A. Cicero / جامعة ستانفورد).

تم بالفعل كسر العديد من النسخ حول مشكلة إنشاء نظير آلي لأكبر عضو بشري. السؤال الرئيسي- كيفية إنتاج حساسية لا تصدق جلدمن يشعر بنسيم النسيم من حشرة طائرة؟ في الآونة الأخيرة ، أعلنت مجموعتان بحثيتان من كاليفورنيا في وقت واحد عن إجاباتهما الرائعة.

اختار الفريق الأول ، من جامعة كاليفورنيا في بيركلي ، الأسلاك النانوية كعنصر أساسي لبشرتهم الاصطناعية. وفقًا للعلماء في بيان صحفي ، قاموا بزراعة خيوط صغيرة من الجرمانيوم والسيليكون على أسطوانة خاصة ، ثم قاموا بتدوير هذه الأسطوانة فوق ركيزة - فيلم بوليميد لاصق.

نتيجة لذلك ، حصل العلماء على مادة مرنة ، تضمن هيكلها الأسلاك النانوية التي لعبت دور الترانزستورات.

علاوة على ذلك ، طبق الباحثون طبقة عازلة بنمط دوري من الثقوب الرقيقة ، وحتى أعلى - المطاط الحساس للمس (PSR). تم إنشاء جسور موصلة بين المطاط والأسلاك النانوية باستخدام الطباعة الحجرية الضوئية (لهذا الغرض ، ثقوب في طبقة العازل). ) وأخيرا ، نكهة شطيرة بطبقة رقيقة من الألومنيوم - القطب النهائي. (قدم مؤلفو النظام التفاصيل في مقالات Nature Materials). هذه المجموعة المرنة قادرة على تحديد وتحديد المناطق التي يتم الضغط عليها بدقة ، وقد حصل هذا الجلد على اسم عادي ويمكن التنبؤ به - الجلد الإلكتروني. تكنولوجيا جديدةيسمح لك باستخدام مجموعة متنوعة من المواد كركيزة ، من البلاستيك إلى المطاط ، بالإضافة إلى تضمين جزيئات من المواد المختلفة في تركيبته ، على سبيل المثال ، المضادات الحيوية (التي يمكن أن تكون مهمة جدًا). ​​بكسل. كل منها يحتوي على مئات من nanorods. اتضح أن مثل هذا النظام قادر على تسجيل ضغوط تتراوح من 0 إلى 15 كيلو باسكال. تقريبًا هذه المستويات من الإجهاد يختبرها جلد الإنسان عند الكتابة على لوحة المفاتيح أو حمل شيء صغير على الوزن.

علي جافي ، رئيس مشروع Berkeley e-skin (تصوير جامعة كاليفورنيا في بيركلي)

يشير العلماء إلى ميزة محددة للغاية لتطورهم على نظائرهم. تعتمد معظم المشاريع من هذا النوع على مواد عضوية مرنة تتطلب جهدًا عاليًا للعمل.

الجلد الصناعي من بيركلي هو أول جلد مصنوع من أشباه موصلات غير عضوية من الكريستال الأحادي. تعمل بجهد 5 فولت فقط. ولكن ما هو أكثر إثارة للاهتمام - فقد أظهرت التجربة أن الجلد الإلكتروني يمكنه تحمل ما يصل إلى 2000 انحناء بنصف قطر 2.5 مم دون فقدان الحساسية.

يمكن اعتبار المتلاعبات الحساسة القادرة على التعامل مع الأشياء الهشة بمثابة تطبيق مستقبلي واضح لمثل هذا الجلد.

يمكن أيضًا تزويد اليد الإلكترونية فائقة الدقة بأجهزة استشعار للحرارة والنشاط الإشعاعي والمواد الكيميائية ، ومغطاة بطبقة رقيقة من الأدوية واستخدامها على "أصابع" الجراحين الروبوتيين أو المنقذين.

في الحالة الأخيرة (عندما تعمل الروبوتات مع الأشخاص) ، سيكون من المهم جدًا من وجهة نظر السلامة أن يشعر الجلد الإلكتروني من بيركلي ، مثل الجلد البشري ، باللمس على الفور تقريبًا (في غضون أجزاء من الثانية). من الناحية النظرية ، يمكن أن تغطي ذراع الروبوت بالكامل أو حتى آلة بأكملها.

في الأعلى: البروفيسور زينان باو ، قائد مشروع ستانفورد. في الأسفل: مثل هذا الفيلم البوليمر البسيط بموصلات من الألومنيوم كان بمثابة نقطة انطلاق لبناء بشرة جديدة (الصورة بواسطة LA Cicero / جامعة ستانفورد ، Stefan CB Mannsfeld et al./Nature Materials ).

التطور الثاني ، في الأصل من جامعة ستانفورد ، يتخذ نهجًا مختلفًا. وفقًا للعلماء في بيان صحفي ، فقد وضعوا طبقة من المطاط المقولب عالي المرونة بين القطبين.

مثل هذا الفيلم يتراكم الشحنات الكهربائية مثل المكثف. يضغط الضغط على المطاط - وهذا بدوره يغير عدد الشحنات الكهربائية التي يمكن للشطيرة تخزينها ، والتي تحددها الإلكترونيات من خلال مجموعة من الأقطاب الكهربائية.

تسمح لك العملية الموصوفة باكتشاف اللمسة الأخف التي أثبتها العلماء بالتجربة. استخدموا الذباب كـ "مختبِر" ، أثناء التجربة ، شعرت مصفوفة مربعة طول ضلعها سبعة سنتيمترات وسمكها مليمتر بإنزال الحشرات التي تزن 20 ملليجرامًا فقط ، وتفاعلت مع لمسها بسرعة عالية.

تحت المجهر ، تبدو المصفوفة كحقل منقط بأهرامات مدببة. في مثل هذه المواد ، يمكن أن تتراوح هذه الأهرامات من مئات الآلاف إلى 25 مليون لكل سنتيمتر مربع ، اعتمادًا على الدقة المكانية المطلوبة.

كانت هذه التقنية (بدلاً من استخدام طبقة متصلة من المطاط) ضرورية ، لأن المادة المتجانسة ، كما اتضح فيما بعد ، فقدت خصائصها عند الضغط عليها - انخفضت دقة تسجيل الرسوم. وتسمح المساحة الحرة حول الأهرامات المجهرية بتشويه واستعادة شكلها الأصلي بسهولة بعد إزالة الحمل.

أثبتت مرونة وقوة الجلد الإلكتروني في جامعة ستانفورد أنها عالية جدًا. لا يمكن شدها ، لكن من الممكن تمامًا ثنيها عن طريق لفها ، على سبيل المثال ، ذراع إنسان آلي.

وبالتالي ، كمجالات لتطبيق تطورها ، يرى العلماء مرة أخرى الروبوتات الجراحية. ولكن ليس فقط. يمكن أن يصبح الجلد الاصطناعي أساس الضمادات الإلكترونية ، كما يجادل باحثون أمريكيون ، - القادرة على إرسال إشارات عند شدها بشكل ضعيف جدًا أو قوي بشكل خطير. ويمكن لمثل هذه المستشعرات أن تسجل بدقة درجة الضغط على يدي عجلة القيادة ، وتحذر السائق في الوقت المناسب من أنه ينام.

يدعي كلا الفريقين أنهما سيستمران في تطوير هذا المجال من التجارب. لذا فإن روبوتات المستقبل ، على الأرجح ، ستستمر في تلقي بشرة قريبة من قدرات الإنسان. وحتى لو كان مختلفًا ظاهريًا عن نظريتنا ، فإن حساسيته ستعطي معنى جديدًا لمفهوم الروبوت الروبوت.

تم الإدلاء ببيان مثير من قبل شركة تنتج بطاقات فيديو لأجهزة الكمبيوتر. لم يكن لدينا وقت للكتابة عن أول عملية جراحية أجريت بواسطة "أيدي" الروبوتات فقط ، حيث أعدت NVIDIA "قنبلة" أخرى من عالم الطب. في مؤتمر كاليفورنيا GTC 2010 ، أعلنت الشركة المصنعة لرقائق الرسوم عن فكرة جريئة للغاية - إجراء جراحة قلب ... دون توقف القلب وفتح الصدر!

سيقوم الجراح الآلي بإجراء العملية باستخدام مناورات يتم إحضارها إلى القلب من خلال ثقوب صغيرة في صدر المريض. تعمل تقنية التصوير أثناء الطيران على رقمنة القلب النابض ، وتعرض للجراح نموذجًا ثلاثي الأبعاد يمكنه التنقل بالطريقة نفسها تمامًا كما لو كان ينظر إلى القلب من خلال صندوق مفتوح. تكمن الصعوبة الرئيسية في حقيقة أن القلب يقوم بعدد كبير من الحركات في وقت قصير - ولكن وفقًا للمطورين ، فإن قوة أنظمة الحوسبة الحديثة القائمة على وحدات معالجة الرسومات NVIDIA كافية لتصور العضو ، ومزامنة حركات أدوات الروبوت مع نبضات القلب. نتيجة لذلك ، يتم إنشاء تأثير الجمود - لا يهم الجراح ما إذا كان القلب "يستحق" أو يعمل ، لأن المتلاعبين بالروبوت يقومون بحركات مماثلة ، لتعويض الضرب!

حتى الآن ، تتكون جميع المعلومات حول هذه التقنية المذهلة من عرض فيديو قصير ، لكننا نتطلع إلى مزيد من المعلومات من NVIDIA. من كان يظن أن شركة بطاقات رسومات كانت تخطط لإحداث ثورة في الجراحة ...

ولا يتوقف الحرفيون اليابانيون أبدًا عن الإعجاب بالمستجدات الممتعة. دب آلي جديد يحمل الناس بين ذراعيه

استقر اليابانيون على "الصورة المفضلة لدببة" ، معتقدين أن الروبوت الذي يشبه الإنسان لن يخيف سوى المرضى (الصورة بواسطة RIKEN ، شركة Tokai Rubber Industries)

كشف المعهد الياباني للأبحاث الفيزيائية والكيميائية (BMC RIKEN) وشركة Tokai Rubber Industries (TRI) أمس النقاب عن روبوت "يشبه الدب" مصمم لمساعدة الممرضات في المستشفيات. الآلة الجديدة تحمل المرضى بين ذراعيها حرفياً.

RIBA (RobotforInteractiveBodyAssistance) هي نسخة متقدمة من RI-MAN android.

<...>بالمقارنة مع سابقتها ، حقق RIBA تقدمًا كبيرًا.

مثل RI-MAN ، يمكن للمبتدئين رفع شخص برفق من سرير أو كرسي متحرك ، وحمله بين ذراعيه ، على سبيل المثال ، إلى المرحاض ، ثم إعادته ووضعه في الفراش أو وضعه بعناية في عربة أطفال. ولكن إذا كان RI-MAN يحمل فقط دمى تزن 18.5 كجم مثبتة في وضع معين ، فإن RIBA تنقل بالفعل أشخاصًا أحياء يصل وزنهم إلى 61 كجم.

يبلغ نمو "الدب" 140 سم (RI-MAN - 158 سم) ، ويزن 180 كجم مع البطاريات (السلف - 100 كجم). تتعرف RIBA على الوجوه والأصوات ، وتنفذ الأوامر الصوتية ، وتتنقل في بيانات الفيديو والصوت المجمعة ، والتي تعالج 15 مرة أسرع من RI-MAN ، وتتفاعل "بمرونة" مع أدنى التغييرات في البيئة.

تتمتع ذراعي الروبوت الجديد بسبع درجات حرية ، والرأس درجة واحدة (فيما بعد ستكون ثلاث درجات) ، والخصر درجتين ، والجسم مغطى بمادة ناعمة جديدة طورتها TRI ، مثل رغوة البولي يوريثان. المحركات هادئة إلى حد ما (53.4 ديسيبل) والعجلات متعددة الاتجاهات تسمح للماكينة بالمناورة في المساحات الضيقة.

حسنًا ، بالطبع ، بدون الأطراف الصناعية في الطب ، لا مكان. لذلك ، يوجد هنا أيضًا علماء ومهندسون يطورون بلا كلل أجهزة جديدة. وهي مختبر الفيزياء التطبيقية. جلب دي هوبكنز مفاجأة جديدة. أثناء التنفيذ المشترك لمشروع DARPA ومختبر الفيزياء التطبيقية الذي سمي على اسم. د. هوبكنز (معمل جونز هوبكنز للفيزياء التطبيقية ، APL) أعد لبدء الاختبار بمشاركة أشخاص من الجيل التالي من اليد الاصطناعية ، تسمى الأطراف الاصطناعية المعيارية (MPL). كما هو مخطط من قبل المطورين ، سيتم التحكم في الطرف الاصطناعي بالكامل بواسطة الدماغ من خلال أجهزة استشعار مزروعة فيه وحتى توفير أحاسيس لمسية عن طريق إرسال نبضات كهربائية من أجهزة الاستشعار الخارجية إلى المنطقة المقابلة من القشرة الدماغية. في الشهر الماضي ، أعلنت APL عن عقد بقيمة 34.5 مليون دولار مع DARPA والذي من شأنه أن يسمح للباحثين باختبار تصميمهم على خمسة أفراد خلال العامين المقبلين.

من المتوقع أن تُحدث المرحلة الثالثة من الاختبار - التجارب بمشاركة الأشخاص - تحسينات في كل من نظام التحكم في التعويضات العصبية وفي خوارزمية توليد إشارات التغذية الراجعة. تدعم MPL ، التي مرت سنوات عديدة من وضع النماذج الأولية ، 22 نوعًا من الحركات ، والتحكم المستقل في كل إصبع ، وتزن ما يعادل وزن يد الإنسان الحقيقية (حوالي 4 كيلوغرامات). يخطط الباحثون لبدء الاختبار من خلال تزويد مريض مشلول بأطراف اصطناعية. تم تصميم الأطراف الاصطناعية التي تم تنفيذها حتى الآن لتحل محل الأطراف المبتورة ، بينما تسمح تقنية MPL بتغطية عدد أكبر من الحالات ، بما في ذلك الأمراض المرتبطة بضعف الأداء الطبيعي. الحبل الشوكينظرًا لأنه يتم "إزالة" إشارات التحكم مباشرة من الدماغ. في سياق تحسين التطور ، لا يزال يتعين على الباحثين حل عدد كبير من الصعوبات والصعوبات ، سواء كانت معروفة بالفعل أو تلك التي سيتم تحديدها بلا شك أثناء عملية الاختبار. من بين هذه المشاكل العمر القصير للواجهات العصبية الموجودة حاليًا. يتم تدمير رقائق السيليكون الموجودة في الأنسجة السائلة للجسم بشكل مكثف تمامًا وتفشل وتحتاج إلى استبدالها كل عامين تقريبًا. في وقت سابق من هذا العام ، أعلنت DARPA عن برنامج الأنسجة لاستقرار الواجهة بمرور الوقت ، والذي يهدف إلى زيادة عمر عمليات زرع الأعصاب بما يصل إلى 70 عامًا. على الرغم من أن APL و DARPA هما الشريكان الرئيسيان في التنمية ، فإن العديد من المؤسسات الأخرى تشارك أيضًا في عملية البحث. على سبيل المثال ، أكملت جامعة بيتسبرغ بالفعل العمل على زرع القرود بزرع يسمح لها بالتحكم في أذرع الروبوت ، وسيساعد معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في تطوير تصميم واجهة الدماغ والحاسوب ، وستشارك جامعة شيكاغو في تنفيذ نظام من الحساسات اللمسية.

سيتم تقديم مساعدي الروبوت تدريجياً ، وستكون مهمتهم مساعدة الأطباء بشكل مباشر ، وهذه النماذج مستخدمة بالفعل في بعض عيادات الطب الأجنبي. يورينا ، روبوت من الشركة اليابانية لوجيك ماشين قادر على حمله مرضى طريح الفراشمثل نقالة المستشفى ، فقط أكثر سلاسة.

الأكثر إثارة للاهتمام ، يمكن أن تتحول Yurina إلى كرسي متحرك يتم التحكم فيه عن طريق شاشة تعمل باللمس أو جهاز تحكم أو صوت. يتمتع الروبوت بالمرونة الكافية للتحرك في ممرات ضيقة ، مما يجعله مساعدًا جيدًا حقًا للأطباء الحقيقيين. بشكل منفصل ، تجدر الإشارة إلى عرض الفيديو ، وهو بالتأكيد يستحق المشاهدة مع تشغيل الصوت. لن نعرف أبدًا ما الذي استرشد به مخرجو الفيديو ، مصاحبًا لتسلسل الفيديو بمثل هذه الموسيقى المشؤومة ، لكن الجمع بين "إنسان آلي جيد" ومسار صوتي غير مناسب تمامًا سيوفر لك بالتأكيد جزءًا من الضحك الصحي.

كان الخبر السار هو اختراع الكراسي المتحركة الآلية ، بمساعدة المستشعرات الخاصة ، فمن الأنسب التحكم في هذا الكرسي ، لكن الجدة تتطلب بعض التحسينات ، والتي سيتم تنفيذها في المستقبل القريب.

واحدة من أكثر ايام جميلهفي حياة مربي الكلاب ، يمكن اعتبار ذلك عندما يتقن حيوان أليف رباعي الأرجل المالك تمامًا ويرافقه دائمًا وفي كل مكان ، دون الحاجة إلى شد المقود بشكل مستمر. وبفضل جهود فريق من العلماء من جامعة سايتاما (جامعة سايتاما) ، يمكن الآن تطبيق مفهوم مماثل على ... الكراسي المتحركة.

يحمل الكرسي الآلي كاميرا وجهاز استشعار للمسافة على متنه ، وبمساعدة النظام يتتبع وضع أكتاف الشخص الذي يمشي بجوار الكرسي. بسبب هذه الأجهزة ، "يفهم" الكرسي الاتجاه الذي يتحرك فيه الشخص ، وبالتالي يكرر مساره. بالنسبة للشخص الجالس على الكرسي ، تكون طريقة الحركة هذه أكثر إمتاعًا لأن الكرسي المتحرك يتحرك بسلاسة بدلاً من أن يدفعه رفيق للأمام.

الكرسي الآلي قادر أيضًا على تجنب العقبات ، وإن كان إلى حد معين. الفكرة جيدة بلا شك ، لكنها تحتاج إلى بعض التنقيح. تخيل الموقف التالي: شخص يجلس على كرسي ، والمساعد في هذا الوقت يتحدث بحيوية ويومئ مع شخص ما (على التوالي ، يقوم بحركات بالجذع والكتفين والذراعين). هل "يزحف" الكرسي حقًا من جانب إلى آخر طوال الوقت ، ويكرر حركات أكتاف المساعد؟ من المؤكد أن على المبدعين عمل يقومون به.

استنتاج

قيمة الروبوتات - مساعدين للبشر.

تلعب الروبوتات المساعدة دورًا كبيرًا في الطب الحديث. لا تزال هذه الصناعة صغيرة جدًا وهي في المرحلة الأولى من التطوير ، ولكن على الرغم من ذلك ، فقد تم بالفعل إدخال بعض التطورات في جميع أنحاء العالم ، فهي تعمل بنجاح وتقدم مساعدة لا غنى عنها لموظفي المؤسسات الطبية. المشكلة الرئيسية في رأيي هي أنه إذا تم إدخال هذه الابتكارات في البلدان المتقدمة ذات الاقتصاد الإيجابي المستقر فورًا بعد المكننة الجماعية الرسمية ، فعندئذٍ في البلدان النامية سوف تأتي بعد ذلك بكثير ، وفي دول العالم الثالث ستكون هذه التطورات متأخرة جدًا وستتأخر كثيرًا. في المستقبل القريب لن يكون هناك بالتأكيد هؤلاء تطورات فريدة. الحقيقة هي أن جميع هذه المنتجات باهظة الثمن وسيتطلب شرائها تمويلًا كبيرًا لا يمكن لجميع البلدان التعامل معه. لذلك ، من الضروري في المستقبل طرح مسألة تخفيض تكلفة هذه المعدات في حدود المعقول ، بمساعدة بعض المؤتمرات والاجتماعات لرؤساء الحكومات.