NEil Thomas norėjo, kad jis būtų pabudęs per operaciją, kuria iš gaubtinės žarnos buvo pašalintas 6 cm vėžinis auglys. Jis buvo vienas iš pirmųjų žmonių, 2022 m. birželio mėn. po Velso universiteto ligoninės naujų robotų sistemų skalpeliu. Kaip programinės įrangos įmonės įkūrėją, technologija jį sudomino.
Tomo chirurgas Jamesas Ansellas kažkada būtų pasilenkęs virš paciento kūno, kad galėtų atlikti operaciją. Vietoj to, jis stovėjo už pulto kitoje teatro pusėje su 3D akiniais. Jo rankos sugriebė dvi vairasvirtes, kurios valdė keturias robotines rankas, besisupusias aplink Tomo be sąmonės kūną.
„Kitą dieną mano kolega man pasakė, kad tai atrodo kaip sukčiavimas“, – sako Ansellas. „Mes tai darėme tiek metų: stovėjome prie lovos nepatogiu kampu, prakaitavome, nes tai tikrai fiziškai sudėtinga operacija. [Now,] sėdėdamas, chirurgas nespaudžia. Tai labai paprasta“.
Robotai padarė revoliuciją chirurgijos praktikoje nuo tada, kai 2001 m. buvo pristatyti operacinėse. Dabar jų galima rasti viso pasaulio ligoninėse. Kalifornijoje įsikūrusio gamintojo „Intuitive Surgical“ teigimu, produktyviausias prietaisas „Da Vinci“ yra naudojamas 1,5 mln. operacijų kasmet.
Dabar, kartu su AI ir kitomis naujoviškomis technologijomis, inžinieriai kuria pažangią robotiką, kad paskelbtų dar vieną naują chirurgijos erą – ir šį kartą chirurgo vaidmuo operacinėje gali visiškai pasikeisti.
Nors chirurgijoje robotams atliekamos įvairios užduotys, jų naudojimas atliekant laparoskopiją – kitaip dar vadinamą rakto skylučių chirurgija – sulaukė didžiausio dėmesio tiek medicinoje, tiek už jos ribų. Rakto skylutės chirurgija sumažina pacientų atsigavimo laiką, operuojant per mažesnius pjūvius. Tai vėliau sumažina tikimybę, kad pacientai užsikrės infekcijomis, ir taip pagreitina jų atsigavimą.
Be robotų rakto skylučių operacija reikalauja labai aukšto lygio įgūdžių. Chirurgai turi operuoti nepatogiais kampais, judindami rankas priešinga kryptimi, nei nori, kad instrumentai judėtų kūno viduje. Naudodami robotus chirurgai gali atlikti sudėtingesnes operacijas, kurioms kitu atveju būtų reikėję atviros operacijos, jie patiria mažesnę fizinę įtampą ir reikalauja mažiau mokymosi laiko. Be to, jie vis geriau moka naudotis robotais.
„Kai kuriems iš tų pacientų, kurie serga itin pažengusiomis ligomis, susijusiomis su kraujagyslėmis dubens gale, vis tiek gali būti atlikta atvira operacija, – sako Mančesterio storosios žarnos chirurgė Deena Harji, – tačiau pradedame pastebėti labai ankstyvą atvejį. Pasirodo tyrimai, kuriuose jie pradeda taikyti robotų metodus, bent iš dalies. Kai prieš 20 metų prasidėjo robotika, ši grupė nebūtų tinkama naudoti robotizuotą veiklą. Tačiau sukaupę patirties ir žinių, galime pasiūlyti tikrai sudėtingų pacientų robotinę chirurgiją.
Da Vinci Xi chirurginis robotas naudojamas atliekant pratimus. Nuotrauka: Dpa Picture Alliance / AlamyChirurgus riboja jų fizinis pajėgumas, o jų protas – galimybės mokytis ir tobulėti. Štai kodėl inžinieriai tikisi, kad robotų sistemos kartu su AI gali pranokti žmonių chirurgų įgūdžius, kad gautų nuoseklesnius rezultatus ir mažiau klaidų.
Praėjusiais metais JAV Johnso Hopkinso universiteto inžinieriai vienu žingsniu priartėjo prie šio tikslo įgyvendinimo. Tai, ką jie apibūdino kaip vieną subtiliausių chirurgijos praktikoje naudojamų procedūrų, jų išmanusis audinių autonominis robotas (žvaigždė) susiuvo nupjauto žarnyno galus keturioms kiaulėms, kol joms buvo taikoma anestezė. Pasak inžinierių, jis veikė geriau, nei turėtų žmogus chirurgas. „Mūsų išvados rodo, kad galime automatizuoti vieną sudėtingiausių ir subtiliausių chirurgijos užduočių“, – tuomet sakė mechanikos inžinerijos docentas ir projekto direktorius Axelis Kriegeris.
„Star“ procedūra nebuvo pirmas kartas, kai robotas atliko savarankišką operaciją. Pavyzdžiui, TSolution-One prietaisas (anksčiau vadintas RoboDoc) yra FDA patvirtintas, kad pagal chirurgo planą paruoštų žmogaus galūnes sąnarių keitimui. Žvaigždės procedūra ypatinga tuo, kad ji atliko savo užduotį naudodama rakto skylutės operaciją – pirmą kartą pasaulyje.
Chirurginė robotika suteikia puikią galimybę inžinieriams įdiegti autonomiją dėl daugybės duomenų, kuriuos įrenginiai gali rinkti. Sukurta intelektuali sistema gali naudoti šiuos duomenis mokydama save. Teoriškai ji gali pagerėti su kiekviena atliekama operacija, nes renkama vis daugiau duomenų. Tai galėtų padėti sveikatos priežiūros organizacijoms „standartizuoti“ operacijų rezultatus.
Markas Slackas, CMR Surgical, gaminančios kitą chirurginį robotą Versius, vyriausiasis medicinos pareigūnas sako, kad gamintojams iki šiol nepavyko išnaudoti šių duomenų. Štai kodėl jie ir mokslininkai, pavyzdžiui, dalyvaujantys projekte „Star“, stengiasi surinkti ir apdoroti kuo daugiau. „Duomenys, duomenys, duomenys“, – sako Slackas. „Šie duomenys turėjo didelį neišnaudotą potencialą.
Nepaisant „Star“ komandos sėkmės, dar per anksti prognozuoti autonominę operaciją ligoninėse. Inžinieriai kalba apie „autonomijos lygius“. Dėl roboto įrenginio klausimas ne tas, ar jis autonomiškas, ar ne; klausimas toks kaip autonomiška tai gali būti. O Star sistema be žmogaus pagalbos atliko tik nedidelę visos operacijos dalį. Tiesą sakant, žmonėms netgi reikėjo naudoti fluorescencinį žymeklį, kad būtų galima nukreipti judesius. „Jūs neturėtumėte to vadinti autonomine chirurgija“, – sako Tamas Haideggeris, Budapešto Óbudos universiteto intelektualiosios robotikos docentas. „Tai yra vienos konkrečios chirurginės užduoties automatizavimas.”
Haideggeris daro dar vieną svarbų skirtumą tarp sudėtingumo, kurio reikia tokiai sistemai kaip Star, ir ligoninėse naudojamų prietaisų. Jis sako, kad standartinė laboratorinė geriausia praktika mokslinių tyrimų aplinkoje dažnai neatitinka klinikinių nustatymų saugos ir projektavimo standartų.
Norėdami naudoti klinikinėje aplinkoje, gamintojai turi sugebėti tiksliai paaiškinti, kaip veikia jų įrenginiai, o tai ir toliau yra iššūkis žmonėms, kurie kuria AI. Taip pat netrukus bus įvestas su dirbtiniu intelektu susijęs reglamentavimas, kurį kuria vyriausybės visame pasaulyje, įskaitant JK ir ES. Autonominiai chirurginiai robotai taip pat turės atitikti šiuos reikalavimus.
Anot Haideggerio, visa tai yra labai brangus procesas gamintojams įrodyti, kad jų įrenginiai atitinka norminius reikalavimus. Kiekvienas įrenginys turi gauti patvirtinimą kiekvienai naujai chirurgijos sričiai, po vieną, o tai jau sulėtino šiandien naudojamų žmogaus valdomų robotų pritaikymą. Komerciniam gamintojui prireiks daug daugiau darbo, kad jis nuspręstų, jog galimas pelnas pateisina tyrimų ir plėtros išlaidas. „Per naktį tai radikaliai nepakeis medicinos prietaisų“, – sako Haideggeris.
Schirurgai ir inžinieriai dažnai sako, kad chirurginė robotika gimė iš JAV karinio siekio atlikti operacijas su sužeistiems fronto kareiviams, nepakenkiant chirurgams. Praėjus dešimtmečiams, sveikatos priežiūros tinklai vis dar turi priimti telechirurgiją kaip įprastą praktikos metodą. Tačiau tyrimo tikslais tai buvo padaryta. Pavyzdžiui, 2001 m. Niujorko gydytojas Prancūzijoje operavo pacientą, kuris tapo žinomas kaip Lindbergo operacija. Tačiau tokia procedūra remiasi laidine linija arba panašiu tvirtu ryšiu – tokiu, kurio kariams mūšio lauke neprieitų. Jei ryšys nutrūktų arba netgi sulėtėtų, robotas gali pakenkti pacientui.
Yra vilties, kad greitesni tinklai gali sumažinti šią riziką. O 2019 m. Kinijos ligoninė teigė sėkmingai atlikusi pirmąją pasaulyje telechirurginę operaciją belaidžiu 5G tinklu. Tačiau, pasak Johnso Hopkinso universiteto elektros ir kompiuterių inžinerijos profesoriaus Jin Kango, tinklo greitis ar pralaidumas mažai skiriasi. „Ryšiai, internetas, maitinimo šaltinis – daugelis dalykų gali būti nestabilūs“, – sako jis. „Manau, kad tai visada yra problema“.
CMR Surgical Versius robotas. Nuotrauka: cmrsurgical.comKol kas tikėtina, kad technologinė pažanga operacinėje pasireikš kaip nedideli esamo praktikos modelio patobulinimai. Tiek Haideggeris, tiek Kangas, dirbę prie „Star“ projekto, mano, kad mašinos padės pagerinti pacientų rezultatus per trumpesnį laiką.
Dabartiniai robotai naudoja kameras, kad pateiktų chirurgams 3D vaizdą, kurį jie gali peržiūrėti per ausines arba pultą. Naujesni įrenginiai pagerina šią informaciją papildytos realybės vaizdais. Pavyzdžiui, naujausi Da Vinci robotai siūlo antrinį „ultragarso“ vaizdą. Naudodamas dirbtinį intelektą, robotas netgi gali atpažinti ir pabrėžti svarbią informaciją, kurią chirurgas galėjo praleisti, kaip tai jau daroma radiologijos srityje.
Organizacijoms, turinčioms griežtą biudžetą, įskaitant NHS, chirurginių robotų kaina išliko pernelyg didelė. „Da Vinci“ kainuoja apie 1,6 mln. svarų (konkrečios kainos įmonė nepatvirtintų, teigdama, kad ji priklauso nuo pirkėjo individualių reikalavimų.) „CMR Surgical Versius“ kainuoja nuo 1,2 iki 1,5 mln. Tai mažai pasikeitė per pastaruosius du dešimtmečius ir neapima papildomų mokymo ir priežiūros išlaidų, kurios kiekvienais metais gali sudaryti 10% pradinių investicijų.
Vis dėlto vis daugiau patikos fondų pradeda juos pirkti, tikėdami, kad trumpesnis atsigavimo laikas, susijęs su robotine chirurgija, gali sumažinti bendras ligoninių išlaidas. Jasonas Dorsettas, Oksfordo universitetinių ligoninių vyriausiasis finansų pareigūnas, teigia, kad ši nauda ypač ryški pacientams, sergantiems galvos ir kaklo vėžiu, kuriems priešingu atveju gali prireikti ilgo buvimo ligoninėje. NHS sveikatos ekonomikos skyrius ir toliau tai vertina.
Nesvarbu, ar jie yra ekonomiški, ar ne, chirurgai sutinka, kad robotizuotos sistemos palengvino sudėtingesnių procedūrų atlikimą ir sumažino pacientų randų skaičių. Neilas Thomas, buvęs technologijų verslininkas, turintis auglį, kuris buvo pašalintas iš gaubtinės žarnos 2022 m. birželį, galėjo palikti ligoninę tik praėjus dviem dienoms po operacijos.
Tomas diagnozės nustatymo metu treniravosi „Ironman“ triatlonui. Praėjus trims mėnesiams po operacijos (gydytojo nurodymu), jis galėjo grįžti į treniruotes. Iš pradžių vienos mylios bėgimas, o po trijų dienų dar kelios. Jo operacijos metu naudotas robotas ant pilvo paliko tik nedidelę beveik nepastebimų randų kolekciją. „Jūs nieko nematote“, – sako jis. „Ir pasveikimas, maniau, buvo puikus“.
