Как роботы и искусственный интеллект помогают врачам

В начале 2022 года случился настоящий медицинский прорыв: впервые хирургическую операцию полностью выполнил робот без участия человека. Он провел лапароскопическое вмешательство на четырех подопытных свиньях, сшив каждой разрез кишечника. Такая манипуляция считается одной из самых сложных, требуется множество мелких и точных движений, но робот справился отлично. Результаты показали, что система превосходит ручную технику, опытных хирургов и технику робота-ассистента с точки зрения согласованности и точности движений.

Еще недавно и робот-ассистент, которым во время операции управляет хирург, казался чем-то невероятным. Скептики относились к новаторству с опаской, а сегодня врачи признаются, что такая техника стала надежным помощником при сложных операциях.

Бениамин Ханалиев, заведующий урологическим отделением Национального медико-хирургического центра им. Н. И. Пирогова: «Эти операции, если говорить, почему робот лучше, то они как раз связаны с тем, что, например, урология, это в ограниченном пространстве работа. Например, если представить, что у меня 9-й размер перчаток. Но при этом хирург он же не может быть ограничен в плане каких-то антропометрических данных. А робот позволяет там 8-миллиметровыми ручками обойти все вокруг, плюс камера позволяет еще зайти со всех сторон».

Обычные операции роботы позволяют делать быстрее и аккуратнее, часто через крошечные разрезы. Благодаря хорошему обзору через камеру снижается риск задеть сосуды. Это сегодняшний день, а что же будет дальше? Инженеры по всему миру создают так называемых нанороботов, которые должны путешествовать в организме, обследуя проблемные зоны, доставляя лекарства к опухолям и тромбам или удаляя их. Примером может служить робот-краб, созданный учеными из Северо-Западного университета в США. Устройство размером всего полмиллиметра меняет форму при нагревании лазером. Модель предназначена для очистки закупоренных артерий, остановки внутренних кровотечений или удаления опухолей.

Микродрон из Германии величиной с треть эритроцита создан для доставки лекарств к месту воспаления. Управляется он с помощью света двумя лазерами. В университете Лидса в Британии создали робота в виде щупальца, он движется благодаря магнитному полю. Его планируют использовать при лечении рака легких. Против тромбоза собираются применять свою разработку российские ученые из
университета ИТМО в Петербурге.

Даниил Кладько, инженер, аспирант ИТМО, сотрудник лаборатории нанофармацевтики: «Будет проводиться малоинвазивная операция, которая представляет собой разрез в небольшом месте. Так как робот достаточно миниатюрный, он погружается в сосуд, затем с помощью магнитного поля с внешней стороны идт этот робот по всему организму в место цели, затем включается
вращающееся поле, происходит захват тромба и вывод его через то же отверстие».

По словам создателей, робот из мягкого композита содержит магнитные частицы, что и позволяет вести его по сосудам, а пластичность материала дает менять форму для разных целей.

Анна Пожиткова, инженер ИТМО, сотрудник лаборатории нанофармацевтики: «Например, мы доводим ее в форме полоски, то есть она не такая разрушительная, а потом, когда мы подходим ближе к тромбу, мы можем поменять форму на спираль
и пробурить тромб».

Робот уже успешно выдержал испытания в пробирке и готовится к доклиническим исследованиям. Искусственный интеллект тоже вовсю помогает врачам. Например, приложение для самодиагностики родинок скачали уже более 250 тысяч раз. Пользователь может загрузить фотографию новообразования на теле, а нейросеть за несколько секунд выдаст заключение, нет ли повода срочно обратиться к специалисту.

Оксана Гаранина, дерматолог, онколог, кандидат медицинских наук: «На сегодняшний день в приложение поступили около полумиллиона изображений. Есть
подтвержденные морфологически злокачественные образования кожи. Работа нейросети все равно контролируется, обучение нейросети происходит дважды в год, она получает определенный набор новых верифицированных изображений. Мы проводили внутреннее исследование по эффективности ее работы, то есть диагностической точности, эффективность растет в разы».

Тестировать приложение помогают врачи. Они отмечают, что робот-диагност уже очень неплох. Надежда — пациентка онколога Игоря Самойленко. У нее на плече появилось подозрительное образование. Его обследуют, как обычно, а заодно проверяют, что говорит приложение.

Игорь Самойленко, врач-онколог, старший научный сотрудник НМИЦ онкологии им. Н. Н. Блохина: «Приложение считает, что это образование доброкачественное, как, собственно говоря, и я считаю. Но для более точной постановки диагноза рекомендуется пройти дерматоскопию. Мы ее проделали чуть раньше, действительно, там нет признаков недоброкачественности».

Еще одно устройство для самодиагностики стоит уже в некоторых многофункциональных центрах Москвы, где посетителей встречает робот. Он умеет измерять температуру, давление, уровень кислорода и сахара в крови. Устройство само двигается, распознает лица, понимает человеческую речь, может вести диалог, обладает набором медицинских приборов. Ну, чем не медицинский бот?

Послее измерения температуры на небольшом экране робот показывается результат, пошаговую инструкцию и информацию о том, какой именно датчик сейчас будет задействован. Некоторые результаты измерений вызвали сомнение. Например,
давление всего 99 на 49. Согласно правилам, пациент должен сидеть, а рука с
манжетой находиться в расслабленном состоянии. А тут мало того что приходится стоять, так робот еще просит опереться на одну из панелей. Результат обычного тонометра — 128 на 66. Это больше похоже на правду. Измерение сахара в крови проводится здесь неинвазивным способом, который недостаточно точен.

Как выяснила программа «Чудо техники», внести каплю паники медицинский бот реально может. Идея обратить внимание людей на свое здоровье хорошая, но над точностью стоит еще поработать. Несомненно, роботов в медицине будет все больше. В США для людей с ограниченными возможностями разработали удобную тележку, которая следует за хозяином и привозит лекарства, а в Нью-Йорке власти раздали одиноким пенсионерам более 800 механических помощников для оздоровления образа жизни. Роботы могут трудиться и в аптеке, ассистируя провизорам. Конечно, машины вряд ли на 100% заменят живых докторов, но они точно могут снижать вероятность ошибок, брать на себя механическую работу, а все это важно, чтобы болезни уходили быстрее.