Ученые из Фраунхофер разработали механическую руку, способную помогать хирургам во время операции

Дата публикации: 26.05.2016 | Просмотров: 544 | Комментариев:

Ученые исследовательской группы автоматизации медицины и биотехнологии института технологии производства и автоматизации Фраунхофер (г. Манхайм) совместно с их коллегами из хирургического отделения Университетской клиники разработали устройство, призванное помогать хирургам во время оперативных вмешательств. Новый аппарат напоминает механическую руку.

Как поясняет Марк Аренс, ученный проектной группы, устройство «может перенимать выполнение маленьких задач, таких как движение инструментов». Механическая рука способна удерживать, а также оттягивать хирургические инструменты. Финансировался проект Фондом Баден-Вюртенберга. 

Устройство разработано таким образом, что оно может держать стандартные инструменты, то есть такие, которые используются хирургами в операционном зале. Примером такого инструмента является эндоскоп, дающий медикам изображение изнутри организма во время операции. Врач вводит эндоскоп в тело пациента через маленькое отверстие, затем в игру вступает механическая рука, удерживающая инструмент и тем самым освобождая от этой задачи хирурга. Согласно указаниям врача устройство фиксирует эндоскоп в необходимом положении. При этом механизм аппарата исключает возможность повреждения места ввода эндоскопа, то есть разреза, через который он был введен в организм. 

Хирург управляет роботизированным устройством прежде всего посредством жестов. На мониторе он видит виртуальное изображение своей руки, а также точку, указывающую на позицию инструмента. Каждое движение хирурга копируется виртуальным изображением на мониторе. Врач «захватывает» точку, может ее двигать и соответственно изменять положение инструмента. Большое достоинство новой системы состоит в том, что хирургу для этого не надо ни снимать медицинские перчатки, ни прикасаться к чему-либо. «Что касается стерильности, мы на правильном пути», говорит Арендс. Следует отметить, что в специальных перчатках также нет необходимости.

Часто во время операции хирург сам держит инструменты, и тогда управление механической рукой посредством жестов кратковременно осложняется. Поэтому на данном этапе исследователи работают над возможностью управлять аппаратом с помощью голосовых команд: в будущем хирург заранее сможет запрограммировать движение механической руки и задать соответствующую устную команду.

Чтобы врач мог установить манипулятор как можно точнее, его движения масштабируются: если сначала речь идет о продвижении эндоскопа к правильному месту, то есть устройство совершает большие движения, то дальше возникает необходимость в филигранных мельчайших движениях.