În întreaga lume, robotica medicală se dezvoltă activ în trei domenii: reabilitare, service și clinică. Roboții de reabilitare sunt concepuți pentru a rezolva problemele restabilirii funcțiilor membrelor pierdute și a suportului de viață pentru persoanele cu dizabilități care sunt alăturate la pat (cu deficiențe de vedere, sistem musculo-scheletic și alte boli grave). Roboții medicali în scopuri de service sunt proiectați pentru a rezolva problemele de transport pentru pacienți în mișcare, diverse încărcături, precum și pentru îngrijirea pacienților cu pat. Robotica clinică asigură automatizarea completă sau parțială a proceselor de diagnostic, tratamentul terapeutic și chirurgical al diferitelor boli.
Roboții chirurgicali folosiți pentru a efectua operații asistate de robot în diferite domenii ale medicinei au găsit cea mai mare aplicație practică. Utilizarea roboticii atunci când se efectuează operații reduce dependența rezultatului operației de factorul uman și ajută la extinderea capacităților tehnice atunci când se efectuează operații complexe. Cu ajutorul roboților, parametrii ergonomici în activitatea chirurgului sunt îmbunătățiți în mod vizibil, precizia și controlabilitatea impactului cresc. În cazul unei intervenții chirurgicale minim invazive, roboții cresc manipulabilitatea instrumentului chirurgical, permițând chirurgului să crească spațiul disponibil chirurgului în interiorul corpului pacientului. Un avantaj important al chirurgiei robotice este posibilitatea transformării operațiilor tradiționale în intervenții minim invazive.
Etapa modernă în dezvoltarea chirurgiei minim invazive a fost introducerea roboților specializați în practica clinică, dintre care cel mai faimos este robotul Da Vinci. În multe țări, se lucrează la crearea roboticii chirurgicale specializate (SUA, Germania, Japonia, Coreea de Sud, Franța etc.).
În Rusia, pentru prima dată, ideea posibilității unei intervenții chirurgicale robotizate în legătură cu vasele de sânge de către prof. Univ. G.V. Savrasov și academicianul A.V. Pokrovsky a început să fie discutat în anii 80 ai secolului trecut. Aceasta a fost perioada de dezvoltare și introducere activă în practica clinică a tehnologiilor de angiochirurgie cu ultrasunete destinate efectelor intravasculare.
Avantajul reconstrucției intravasculare constă, pe de o parte, în fiziologia sa, deoarece patul natural al sistemului circulator este restaurat și, pe de altă parte, în posibilitatea unui traumatism minim, datorită faptului că refacerea permeabilității vasului se efectuează la o distanță considerabilă de locul de acces chirurgical. Cu toate acestea, îndepărtarea zonei afectate de la locul de introducere a mijloacelor tehnice, precum și absența, de regulă, a informațiilor vizuale directe din zona afectată complică munca chirurgului, făcând rezultatele operației să depindă direct de calitățile individuale ale chirurgului însuși. Dar influența factorului uman este deosebit de puternică în acele cazuri în care nu efortul muscular al chirurgului este utilizat ca principal agent fizic de influență asupra vasului de sânge, ci o sursă cu energie ridicată și cu acțiune rapidă, de exemplu, ultrasunetele. Pentru a îmbunătăți în mod semnificativ condițiile de lucru ale chirurgului și, în același timp, pentru a crește eficiența și calitatea operațiilor efectuate de acesta, este necesar să se schimbe fundamental tehnica operațiilor chirurgicale utilizând mijloace mecatronice și robotice.
- sisteme micro-robotice mobilecapabil să se deplaseze prin organe tubulare în moduri automate și semi-automate, efectuând diagnostice și impact asupra celor patologice;
- manipulatori robotici să efectueze o gamă largă de intervenții chirurgicale în diverse domenii ale medicinei.
Pentru mai multe informații despre starea problemei, consultați videoclipul:
Reabilitarea pacienților după leziuni și accidente vasculare cerebrale este un proces în mai multe etape care are loc pe o perioadă lungă de timp și include numeroase componente (ergoterapie, kinetoterapie, cursuri de masaj, terapie de exerciții, cursuri cu un psiholog, logoped, tratament de către un neuropatolog).
În medicina modernă, apar noi metode care servesc la restabilirea funcționării creierului și a revenirii rapide a pacientului la viața normală.
Mecanoterapia robotică - o nouă metodă de reabilitare
Una dintre cele mai noi zone de refacere a funcțiilor motorii ale pacientului este mecanoterapia robotizată. Esența sa constă în utilizarea unor structuri robotice speciale pentru antrenarea funcțiilor extremităților superioare și inferioare cu prezența feedback-ului.
Avantajul terapiei robotizate este realizarea celei mai bune calități a antrenamentului în comparație cu exercițiile tradiționale de fizioterapie datorită următorilor factori:
- creșterea duratei orelor;
- precizie ridicată a mișcărilor ciclice repetitive;
- program uniform de instruire uniform;
- prezența mecanismelor de evaluare a eficacității exercițiilor efectuate și a capacității de a le arăta pacientului.
1. Sistem pentru reabilitarea membrelor superioare.
Acest tip de dispozitiv este conceput pentru a restabili funcția mâinilor și a degetelor, în special în accidentul vascular cerebral și traumatismele cranio-cerebrale, și este, de asemenea, posibil să se efectueze programe de reabilitare pentru patologiile post-traumatice și postoperatorii ale articulațiilor mâinilor, bolile cronice degenerative și inflamatorii ale articulațiilor mâinilor. Esența sistemului este tehnica de predare inversă a mișcărilor membrelor superioare.
În caz de vătămare sau în zona de deteriorare a țesutului cerebral, celulele mor, iar transmisia impulsurilor se oprește în această parte a creierului. Cu toate acestea, datorită mecanismului neuroplasticității, creierul se poate adapta la multe situații patologice.
Neuroplasticitatea este capacitatea neuronilor sănătoși, care se află în apropierea focarului de afectare a țesutului creierului, de a se conecta cu celulele nervoase înconjurătoare și de a prelua anumite funcții, adică, în anumite condiții (de exemplu, primirea de stimuli de la periferie), de a restabili transmiterea informațiilor între sistemul nervos central și cel periferic.
Prin urmare, un factor foarte important este programul de acțiune al anumitor stimuli asupra zonei afectate a creierului. Astfel de stimuli sunt mișcări funcționale repetitive care trebuie efectuate foarte precis într-o ordine specifică.
Instruirea pe simulatoare de reabilitare robotică poate oferi un program de stimulare similar. Dispozitivul poate efectua de la trei sute la cinci sute de mișcări repetitive de înaltă precizie pe oră (comparativ cu treizeci până la patruzeci de mișcări în antrenamentele convenționale), ceea ce creează condiții optime pentru restabilirea funcțiilor mâinii într-un timp mai scurt.
Cursul terapiei poate fi luat în spital în fiecare zi sau se poate face în ambulatoriu - apoi cursul se desfășoară orar de două până la trei ori pe săptămână.
2. Complexe robotice pentru predarea abilităților de mers pe jos.
Aceste structuri reprezintă o descoperire în robotică și sunt concepute pentru a trata condițiile patologice cu funcții de mers, coordonare și echilibru afectate.
Indicațiile de utilizare sunt tulburările de mișcare ale extremităților inferioare asociate cu prezența traumatismelor cranio-cerebrale sau spinale, consecințele accidentului vascular cerebral, parkinsonismului, sclerozei multiple și a bolilor demielinizante.
Întregul aparat poate include o platformă automată de sincronizare a mersului, un sistem de suspendare a corpului pacientului, un sistem de mișcare automată a picioarelor și un program de computer. Prin monitorizarea și reglarea mișcărilor pacientului folosind senzori, stimularea zonelor afectate ale creierului se realizează în același mod ca în timpul mersului natural. ...
Utilizarea unor astfel de sisteme de recuperare permite:
- ajuta pacientul să se ridice și să restabilească funcția de mers pe jos cât mai curând posibil;
- preveni complicațiile asociate cu imobilitatea pacienților pentru o lungă perioadă de timp (escare, atrofie musculară, congestie la plămâni);
- adaptează inima și vasele de sânge ale pacientului pentru a reveni la activitatea fizică și la poziția verticală a corpului.
Cursul terapiei poate dura de la cincisprezece la patruzeci și cinci de antrenamente. Numărul lor este determinat individual pentru fiecare pacient de către medicul curant după un examen clinic.
Tipuri de complexe robotizate
După cum reiese din practica clinică, restabilirea activității motorii a pacienților cu ajutorul mecanoterapiei robotice ajută în cele mai multe cazuri la evitarea dizabilității și la readucerea pacienților la viața normală.
Puteți urma un curs de mecanoterapie robotică folosind cele mai noi sisteme de reabilitare la Clinica medicală Evexia. Aceste metode revoluționare de recuperare vă permit să programați un program personalizat pentru fiecare pacient, în funcție de nevoile și capacitățile pacientului.
". Traducere în rusă a site-ului web
2.3 Medicină și robotică
2.3.1 Prezentare generală a zonei
Sănătate și roboți
Ca urmare a schimbărilor demografice, sistemele de sănătate din multe țări se confruntă cu presiuni crescânde, deoarece deservesc o populație îmbătrânită. Pe fondul cererii tot mai mari de servicii, procedurile sunt îmbunătățite, ceea ce duce la rezultate mai bune. În același timp, costurile furnizării serviciilor medicale sunt în creștere, în ciuda scăderii numărului de persoane angajate în domeniul îngrijirilor medicale.
Utilizarea tehnologiei, inclusiv a roboticii, pare să facă parte dintr-o posibilă soluție. În acest document, domeniul medical este împărțit în trei subdomenii:
- Roboți de spital (robotică clinică): Sistemele robotizate adecvate pot fi definite ca fiind cele care asigură procese de „îngrijire” și „vindecare”. În primul rând, aceștia sunt roboți pentru diagnosticare, tratament, intervenție chirurgicală și administrarea de medicamente, precum și în sistemele de urgență. Acești roboți sunt operate de personalul spitalului sau de profesioniști instruiți în îngrijirea pacienților.
- Roboți de reabilitare: Astfel de roboți oferă îngrijire post-operatorie sau post-traumatică, în care interacțiunea fizică directă cu sistemul robotizat va accelera procesul de recuperare (recuperare) sau va oferi înlocuirea funcționalității pierdute (de exemplu, când vine vorba de o proteză de picior sau braț).
- Robotică asistativă: Acest segment include alte aspecte ale roboticii utilizate în practica medicală, în care scopul principal al sistemelor robotice este de a oferi asistență fie îngrijitorului, fie direct pacientului, indiferent dacă este un spital sau altă instituție medicală.
Toate aceste subdomenii se caracterizează prin necesitatea de a furniza sisteme de securitate care să țină seama de nevoile clinice ale pacienților. De obicei, personalul spitalului instruit este responsabil de operarea sau ajustarea unor astfel de sisteme.
Robotica medicală este mai mult decât simpla tehnologie
Pe lângă dezvoltarea directă a tehnologiei robotizate, este important ca roboții corespunzători să fie implementați ca parte a tratamentului spitalicesc sau a altor proceduri medicale. Cerințele de sistem ar trebui să se bazeze pe nevoile clar identificate ale utilizatorului și destinatarului serviciului. Când se dezvoltă astfel de sisteme, este de o importanță fundamentală să se demonstreze valoarea adăugată pe care o pot oferi în implementarea lor, acest lucru este esențial pentru succesul continuu pe piață. Obținerea unei valori suplimentare necesită implicarea directă a cadrelor medicale și a pacienților în dezvoltarea acestei tehnici, atât în \u200b\u200betapa de proiectare, cât și în etapa de implementare în dezvoltarea roboților. Proiectarea sistemelor în contextul viitorului mediu de aplicații asigură implicarea părților interesate. O înțelegere clară a practicii medicale existente, necesitatea evidentă de a instrui personalul medical în utilizarea sistemului și cunoașterea diverselor informații care pot fi necesare pentru dezvoltare sunt factori critici în crearea unui sistem adecvat pentru implementarea ulterioară. Introducerea roboților în practica medicală va necesita adaptarea întregului sistem de furnizare a serviciilor medicale. Este un proces delicat în care tehnologia și practicile de furnizare a asistenței medicale se influențează reciproc și trebuie să se adapteze unele la altele. De la începutul dezvoltării, este important să se ia în considerare acest aspect al „interdependenței”.
Dezvoltarea roboților pentru nevoi medicale include o gamă foarte largă de aplicații potențiale diferite. Să le luăm în considerare mai jos, în contextul celor trei segmente principale de piață identificate anterior.
Roboți de spital
Acest segment este reprezentat de o varietate de aplicații. De exemplu, se pot distinge următoarele categorii:
Sisteme care sporesc în mod direct capacitățile chirurgului în termeni de agilitate (flexibilitate și precizie) și rezistență;
Sisteme care permit diagnosticarea și intervențiile la distanță. Această categorie poate include atât sistemele telecontrolate, când medicul poate fi la o distanță mai mare sau mai mică de pacient, cât și sistemele de utilizare în interiorul corpului pacientului;
Sisteme care oferă suport în timpul procedurilor de diagnostic;
Sisteme care oferă suport în timpul procedurilor chirurgicale.
În plus față de aceste aplicații spitalicești, există o serie de aplicații auxiliare pentru spitale, inclusiv roboți pentru eșantionare, eșantionare de țesut de laborator și alte servicii necesare în cabinetul spitalicesc.
Roboți de reabilitare
Robotica de reabilitare include dispozitive precum proteze sau, de exemplu, exoscheletele sau ortezele robotizate, care oferă instruire, sprijin sau înlocuire pentru activități pierdute sau funcționalități afectate ale corpului uman și ale structurii acestuia. Astfel de dispozitive pot fi utilizate atât în \u200b\u200bspitale, cât și în viața de zi cu zi a pacienților, dar, de regulă, necesită ajustarea inițială de către specialiștii medicali și monitorizarea ulterioară a funcționării lor corecte și a interacțiunii cu pacientul. Recuperarea postoperatorie, în special în ortopedie, este proiectată a fi principala aplicație pentru astfel de roboți.
Asistență profesională și robotică de asistență
Acest segment include roboți de asistență pentru utilizare în spitale sau în mediul acasă, care sunt proiectați pentru a asista personalul spitalului sau îngrijitorii cu operațiuni de rutină. O diferență semnificativă poate fi observată în proiectarea și implementarea sistemelor robotizate legate de locul și condițiile de utilizare a acestora. În contextul utilizării de către personal calificat, indiferent dacă este vorba de un mediu de spital sau de un mediu acasă atunci când se folosește un robot pentru a îngriji o persoană în vârstă, dezvoltatorii se pot baza pe o persoană calificată pentru a opera robotul. Un astfel de robot trebuie să îndeplinească cerințele și standardele spitalului și ale sistemului de îngrijire a sănătății și să aibă certificatele corespunzătoare. Acești roboți vor ajuta personalul instituțiilor medicale respective în munca lor zilnică, în special asistenți medicali și asistenți medicali. Astfel de sisteme robotice ar trebui să permită asistentei să petreacă mai mult timp cu pacienții, reducând activitatea fizică, de exemplu, robotul va putea ridica pacientul pentru a efectua operațiunile de rutină necesare cu el.
2.3.2 Oportunități acum și în viitor
Robotica pentru medicină este un domeniu extrem de dificil de dezvoltat datorită naturii sale multidisciplinare și a necesității de a respecta diferite cerințe stricte, precum și datorită faptului că, în multe cazuri, sistemele medicale robotizate interacționează fizic cu oamenii, care, în plus, pot fi într-o stare foarte vulnerabilă ... Iată principalele oportunități care există în segmentele selectate de medicină.
2.3.2.1 Roboți de spital
Acestea sunt roboți pentru chirurgie, diagnostic și terapie. Piața roboților chirurgicali este mare. Capacitățile de asistență pentru roboți pot fi utilizate în aproape toate domeniile - cardiologie, vasologie, ortopedie, oncologie și neurologie.
Pe de altă parte, există multe provocări tehnice asociate cu dimensiunea, capacitatea, constrângerile de mediu și numărul mic de tehnologii care sunt disponibile pentru utilizare imediată într-un spital.
Pe lângă problemele tehnologice, există și probleme comerciale. De exemplu, legat de faptul că Statele Unite încearcă să mențină o poziție de monopol pe această piață în detrimentul proprietății intelectuale voluminoase. Această situație poate fi ocolită numai prin dezvoltarea unui concept fundamental hardware, software și management nou. De asemenea, astfel de evoluții necesită un sprijin financiar solid pentru cercetare costisitoare, dar necesară și studii clinice conexe. Zonele tipice în care există oportunități în prezent:
Chirurgie minim invazivă (MIS)
Aici, succesul poate fi obținut prin dezvoltarea de sisteme care pot extinde flexibilitatea mișcării instrumentului dincolo de anatomia mâinii chirurgului, îmbunătățirea eficienței sau completarea sistemelor cu feedback (de exemplu, pentru a evalua presiunea) sau date suplimentare pentru a ajuta la procedură. Succesul în adoptarea pieței poate depinde de rentabilitatea produsului, de un timp redus de implementare (set-up) și de o reducere a cantității de instruire suplimentară necesară pentru a învăța cum să utilizați un sistem robotizat. Orice sistem dezvoltat trebuie să demonstreze „valoare adăugată” în contextul intervenției chirurgicale. Implementările și evaluările studiilor clinice în timpul acestor teste clinice sunt imperative pentru ca sistemul să fie acceptat de comunitatea chirurgicală.
În comparație cu alte domenii ale chirurgiei minim invazive, sistemele de asistare robotizată pot oferi chirurgului un control mai bun al instrumentelor chirurgicale, precum și o vedere mai bună în timpul intervenției chirurgicale. Chirurgului nu i se mai cere să stea tot timpul în timpul operației, așa că nu obosește la fel de repede ca în cazul abordării tradiționale. Tremurăturile mâinilor pot fi aproape complet filtrate de software-ul robotului, care este deosebit de important pentru aplicațiile de chirurgie microscopică, cum ar fi chirurgia ochilor. În teorie, un robot chirurgical poate fi folosit aproape 24 de ore pe zi, înlocuind echipele de chirurgi care lucrează cu acesta.
Robotica poate oferi o recuperare rapidă, o reducere a leziunilor și o scădere a efectului negativ asupra țesuturilor pacientului, precum și o scădere a dozei de radiații necesare. Instrumentele chirurgicale robotizate pot ameliora creierul medicului, pot scurta curba de învățare și pot îmbunătăți fluxul de lucru ergonomic pentru chirurg. Terapiile care constrâng limitele corpului uman devin posibile și odată cu trecerea la tehnologia robotică. De exemplu, o nouă generație de roboți și instrumente flexibile care permit accesul la organele adânc îngropate în corpul uman permit reducerea dimensiunii inciziei de intrare în corpul uman sau renunțarea la deschiderile naturale din corpul uman pentru operații chirurgicale.
Pe termen lung, utilizarea sistemelor de învățare în chirurgie poate reduce complexitatea operației prin creșterea fluxului de informații utile pe care chirurgul le va primi în timpul operației. Alte beneficii potențiale includ capacitatea de a spori capacitatea echipelor de paramedici (ambulanțe) de a efectua proceduri clinice de urgență de rutină cu roboți în teren, precum și operații telesurgicale în locuri îndepărtate unde există doar un robot adecvat și nu există un chirurg instruit.
Se pot distinge următoarele posibilități:
Noi instrumente interoperabile care asigură o securitate sporită, menținând în același timp capacități complete de manipulare, inclusiv instrumente rigide. Prin utilizarea de noi metode de control sau soluții speciale (care, de exemplu, pot fi încorporate în instrument sau pot fi externe acestuia), funcționarea instrumentelor poate fi ajustată în timp real pentru a asigura compatibilitatea sau stabilitatea, atunci când contează;
Introducerea unor tehnologii de asistență îmbunătățite care ghidează și avertizează chirurgul în timpul operației, ceea ce face posibilă vorbirea despre simplificarea soluției problemelor chirurgicale și reducerea numărului de erori medicale. Acest „suport de formare” ar trebui să crească „compatibilitatea” echipamentelor și a chirurgului, ceea ce va asigura intuitivitatea și încrederea în utilizarea sistemului.
Aplicarea nivelurilor adecvate de autonomie a roboților în practica chirurgicală, până la autonomia completă a procedurilor specifice bine definite, de exemplu: autopsie autonomă; prelevarea de probe de sânge (Veebot); biopsie; automatizarea unora dintre acțiunile chirurgicale (strângerea nodurilor, sprijinirea camerei ...). Creșterea autonomiei are potențialul de a îmbunătăți eficiența.
- Instrumentele chirurgicale „inteligente” sunt, în esență, controlate condiționat de chirurgi. Aceste instrumente sunt în contact direct cu țesutul și sporesc abilitățile chirurgului. Miniaturizarea și simplificarea instrumentelor chirurgicale în viitor, precum și disponibilitatea procedurilor chirurgicale în interiorul și în afara „sala de operații”, reprezintă calea principală pentru dezvoltarea unor astfel de tehnologii.
Instruire: Furnizarea de modele precise din punct de vedere fizic, care se realizează prin utilizarea instrumentelor de feedback tactil, oferă potențialul de a îmbunătăți învățarea, atât în \u200b\u200bprimele etape ale învățării, cât și în atingerea abilităților de muncă sigure. Abilitatea de a simula o mare varietate de condiții și complexități poate spori, de asemenea, eficacitatea acestui tip de antrenament. Acum, calitatea feedbackului tactil conține încă o serie de limitări, ceea ce face dificilă demonstrarea superiorității acestui tip de învățare.
Probele clinice: Există multe domenii de aplicare pentru sisteme de eșantionare autonome, de la sisteme de prelevare de sânge și țesuturi pentru biopsie până la tehnici de autopsie mai puțin invazive.
2.3.2.2 Robotică pentru reabilitare și proteză
Robotica pentru reabilitare acoperă o gamă largă de diferite forme de reabilitare și poate fi împărțită în sub-segmente. În Europa, există o industrie destul de puternică în acest sector și interacțiunea activă cu acesta va accelera dezvoltarea tehnologică.
Reabilitare înseamnă
Acestea sunt remedii care pot fi utilizate după rănire sau după o intervenție chirurgicală pentru a exercita și a sprijini recuperarea. Rolul acestor instrumente este de a sprijini recuperarea și a accelera recuperarea, protejând și susținând în același timp utilizatorul. Aceste sisteme pot fi utilizate într-un spital sub supravegherea unui medic sau ca un exercițiu autonom în care dispozitivul controlează mișcarea sau restricționează mișcarea, în funcție de ceea ce este necesar în cazul particular. Astfel de sisteme pot oferi, de asemenea, date valoroase despre procesul de recuperare și pot monitoriza starea mai direct decât chiar observarea unui pacient într-un spital.
Instrumente funcționale de înlocuire
Scopul unui astfel de sistem robotizat este de a înlocui funcționalitatea pierdută. Acesta poate fi rezultatul îmbătrânirii sau al traumatismului. Astfel de dispozitive sunt dezvoltate pentru a spori mobilitatea pacientului și abilitățile motorii. Acestea pot fi efectuate ca proteze, exoschelete sau dispozitive ortopedice.
În sistemele avansate de reabilitare, este esențial ca producătorii europeni existenți să fie implicați în proces ca participanți de piață cunoscuți, iar clinicile și partenerii clinici relevanți să fie implicați în procesul de dezvoltare. Europa conduce în prezent lumea în acest domeniu.
Neuro-reabilitare
(COST Network TD1006, Rețeaua Europeană de Robotică pentru Neuro-Reabilitare, oferă o platformă pentru schimbul de standardizare a definițiilor și a exemplelor de dezvoltare în toată Europa).
Puține dispozitive de neuro-reabilitare robotică sunt utilizate în prezent, deoarece nu au fost încă adoptate pe scară largă. Robotica este utilizată pentru reabilitarea post-accident vascular cerebral în faza post-acută și pentru alte patologii neuro-motorii, cum ar fi boala Parkinson, scleroza multiplă și ataxia. Rezultatele pozitive folosind roboți (nu mai rău sau mai bun decât utilizarea terapiei tradiționale) în scopuri de reabilitare încep să fie confirmate de rezultatele cercetării. Recent, rezultatele pozitive au fost confirmate și de cercetările din domeniul neuroimagisticii. S-a dovedit că integrarea cu FES a arătat o creștere a rezultatului pozitiv (atât pentru sistemul muscular, cât și pentru periferic și pentru motorul central). Exercițiile de biofeedback și interfețele de joc încep să fie văzute ca soluții care pot fi implementate, dar astfel de sisteme sunt încă în primele etape de dezvoltare.
Pentru a dezvolta sisteme funcționale, trebuie rezolvate mai multe probleme. Este vorba de dispozitive cu costuri reduse, rezultate dovedite ale studiilor clinice, proces de evaluare a pacientului bine definit. Capacitatea sistemelor de a identifica corect intenția utilizatorului și, prin urmare, de a preveni vătămarea limitează în prezent eficacitatea acestor sisteme. Controlul și mecatronica, integrate pentru a satisface capacitățile corpului uman, inclusiv sarcina cognitivă, se află în stadiile incipiente ale dezvoltării. Îmbunătățiri în fiabilitate și disponibilitate trebuie realizate înainte ca sistemele comerciale să poată fi dezvoltate. De asemenea, obiectivele de dezvoltare ar trebui să fie timpul de desfășurare rapid și cererea terapeuților.
Proteză
Se pot realiza progrese substanțiale în producția de proteze inteligente capabile să se adapteze la mișcările și condițiile de mediu ale utilizatorului. Robotica are potențialul de a combina abilități îmbunătățite de auto-învățare cu flexibilitate și control sporite, în special în zona protezelor membrelor superioare și a mâinilor. Domeniile specifice de cercetare includ adaptabilitatea la controlul personal, semi-autonom, sensibilitatea artificială prin feedback, validarea îmbunătățită, eficiența energetică îmbunătățită, recuperarea puterii proprii și procesarea îmbunătățită a semnalului mioelectric. Protezele și ortezele inteligente, controlate de activitatea musculară a pacientului, vor permite grupurilor mari de utilizatori să beneficieze de astfel de sisteme.
Sisteme de sprijin pentru mobilitate
Pacienții cu dizabilități, temporare sau permanente, pot beneficia de mobilitate sporită. Sistemele robotizate pot oferi sprijinul și exercițiile necesare pentru a crește mobilitatea. Există deja exemple de astfel de sisteme în curs de dezvoltare, dar acestea se află într-un stadiu incipient de dezvoltare.
În viitor, este posibil ca astfel de sisteme să compenseze chiar și deficiențele cognitive, prevenind căderile și accidentele. Limitările acestor sisteme sunt legate de costul acestora, precum și de capacitatea de a transporta astfel de sisteme pentru o lungă perioadă de timp.
Într-o serie de aplicații de reabilitare, este posibil să se utilizeze interfețe naturale precum mioelectricitatea, detectarea creierului, precum și interfețe bazate pe vorbire și gesturi.
2.3.2.3 Suport specializat și roboți de asistență.
Asistența profesională și robotica de asistență pot fi împărțite în mai multe domenii de aplicare.
Sisteme de asistență pentru îngrijitori: Sisteme de sprijin utilizate de îngrijitori care interacționează cu pacienții sau sisteme utilizate de pacienți. Acestea pot include sisteme robotizate care permit consumul de droguri, prelevarea de probe, îmbunătățirea proceselor de igienă sau recuperare.
Ridicarea și mutarea pacientului : Sistemele de ridicare și poziționare a pacienților pot varia de la poziționarea precisă în timpul ședințelor de intervenție chirurgicală sau radioterapie până la asistarea asistenților medicali sau a persoanelor care îi îngrijesc în a scoate o persoană din pat sau a intra în el și a transporta pacienții în jurul spitalului ... Astfel de sisteme pot fi proiectate astfel încât să poată fi configurate în funcție de starea pacientului și utilizate astfel încât pacientul să aibă un anumit grad de control asupra poziției lor. Limitările de aici pot fi legate de necesitatea obținerii certificatelor de siguranță și de a gestiona în siguranță forțe suficiente pentru a mișca pacienții, astfel încât să se excludă posibilele leziuni ale pacienților. Structurile eficiente din punct de vedere energetic și proiectele de economisire a spațiului vor fi esențiale pentru implementări eficiente.
Atunci când dezvoltați soluții robotice de asistență, este important să respectați un set de principii de bază. Dezvoltarea ar trebui să se concentreze pe sprijinirea deficitelor de funcționalitate, mai degrabă decât pe crearea de medii specifice. Soluțiile trebuie să fie practice în ceea ce privește utilizarea lor și să ofere beneficii măsurabile utilizatorului. Aceasta ar putea include utilizarea tehnologiei pentru a motiva pacienții să facă cât mai mult pentru ei înșiși, menținând în același timp siguranța. Implementarea unor astfel de sisteme nu va fi viabilă și solicitată dacă acestea nu oferă posibilitatea de a reduce volumul de muncă al personalului, creând un caz economic pentru implementare, asigurând în același timp fiabilitatea și siguranța utilizării.
Roboți biomedicali de laborator pentru cercetare medicală
Roboții își găsesc deja drumul în laboratoarele biomedicale, unde sortează și manipulează probe în timpul cercetării. Aplicațiile pentru crearea de sisteme robotizate complexe extind posibilitățile și mai mult, de exemplu, în domeniul screeningului celular avansat și al manipulărilor legate de terapia celulară și sortarea selectivă a celulelor.
2.3.2.4 Cerințe pe termen mediu
Următoarea listă prezintă „puncte de creștere” în domeniul roboticii medicale
Exoscheletele pentru trunchiul inferior care își adaptează funcția la comportamentul individual al pacientului și / sau anatomie, optimizând sprijinul în funcție de utilizator sau de mediu. Sistemele pot fi adaptate de utilizator la diferite condiții și sarcini diferite. Aplicații: neuro-reabilitare și sprijin pentru lucrători.
Roboții concepuți pentru reabilitarea autonomă (de exemplu, reabilitarea în modul „joc”, reabilitarea membrelor superioare după un accident vascular cerebral) trebuie să perceapă nevoile pacientului și reacțiile acestuia, precum și să adapteze efectul terapeutic la acestea.
Roboții concepuți pentru a sprijini mobilitatea și capacitățile de manipulare a pacienților trebuie să sprijine interfețele naturale pentru a asigura siguranța și performanța în medii aproape naturale.
Roboți de reabilitare concepuți pentru a integra senzori și motoare prin furnizarea de comunicații bidirecționale, inclusiv intrare de comandă multi-mod (mioelectric + detectare inerțială) și feedback multi-mod (electro-tactil, vibro-tactil și / sau vizual)
Proteze de mână, balamale, mâini care se adaptează automat la pacient, permițându-i să controleze individual orice deget, rotația degetului mare, DOF-uri pentru încheietura mâinii. Acest lucru trebuie însoțit de utilizarea mai multor senzori și algoritmi de recunoaștere a modelelor pentru a asigura controlul natural (controlul constant al forței) în detrimentul posibilelor DOF. Aplicații: Restabilirea funcționalității brațului amputat.
Proteze și roboți de reabilitare echipați cu sisteme de control semiautomate pentru a îmbunătăți calitatea funcționării și / sau a reduce sarcina cognitivă asupra utilizatorului. Sistemele trebuie să permită percepția și interpretarea mediului până la un anumit nivel pentru a permite luarea deciziilor autonome.
Protezele și roboții de reabilitare sunt capabili să utilizeze o varietate de resurse online (stocare de informații, procesare) prin utilizarea cloud computing pentru a implementa funcționalități avansate care depășesc semnificativ capacitățile electronice „la bord” și / sau controlul direct de la utilizator.
Proteze și soluții robotice ieftine create folosind tehnologii aditive sau producție în masă (imprimare 3D etc.)
Terapia la domiciliu care reduce intensitatea durerii neuropatice sau a durerii fantomă la nivelul membrelor superioare prin interpretarea îmbunătățită a semnalelor musculare prin utilizarea membrelor robotizate (cu mai puțină flexibilitate decât în \u200b\u200bexemplele anterioare) și / sau „realitatea virtuală”.
Controlul biomimetric al interacțiunii cu un chirurg robot.
Tehnologii adecvate de acționare mecanică și detectare pentru dezvoltarea de roboți flexibili și instrumente de feedback miniatural flexibil pentru chirurgie avansată și avansată cu invazivitate minimă.
Sisteme de încărcare de mediu pentru micro-roboți implantabili.
Pentru a obține controlul biomimetric al proceselor de reabilitare: integrarea „impulsurilor” volitive în timpul mișcării subiectului, cu sprijinul FES pentru reînvățarea îmbunătățită a abilităților motorii, la controlul robotului.
Dezvoltarea metodelor bazate pe spitale pentru a restabili mișcarea care depășește paradigma mecanismelor manuale statice utilizate în mod obișnuit.
La TRL scăzut
Înțelegere cognitivă automată a sarcinilor necesare în mediul de operare. Integrare fizică perfectă a unui robot uman pentru un mediu „normal” bazat pe o interfață de control suplimentară. Adaptabilitate deplină la pacient care nu necesită setări. Fiabilitate în identificarea intențiilor.
Echipamentele, cum ar fi simulatoarele pentru reabilitare și fizioterapie, sunt utilizate în scopuri terapeutice pentru a recupera pacienții din operații și leziuni, precum și pentru a preveni tulburările funcționale ale corpului.
LLC "M.P.A. parteneri medicali ”oferă echipamente de reabilitare și fizioterapie de înaltă tehnologie ale unor mărci de renume mondial. De asemenea, proiectăm birouri specializate în spitale, clinici, sanatorii, centre sportive, cluburi de fitness și servicii post-vânzare pentru echipamente de exerciții.
Echipamente pentru reabilitare în compania noastră
- Aparate pentru reabilitare și fizioterapie, sport și medicină estetică. Simulatoarele multifuncționale bazate pe efecte electrice, ultrasonice, laser, magnetice, micro și cu unde scurte sunt utilizate pentru a îmbunătăți microcirculația, regenerarea și trofismul țesuturilor. Paturile de verticalizare robotizate, benzile de alergat senzoriale, forța și echipamentele cardiovasculare au multe setări și pot fi ușor ajustate la caracteristicile fiziologice ale fiecărui pacient.
- Echipamente de hidroterapie și balneologie. Dușurile și băile cu opțiunea de hidromasaj, băile pe bază de noroi, apele minerale și termale oferă tratamente terapeutice și spa eficiente.
- Sisteme stabilometrice. Simulatoarele cu biofeedback asupra reacției de sprijin ajută la restabilirea activității motorii a pacienților culcați, parțial imobilizați și ambulatori.
- Echipament pentru terapia cu unde de șoc. Dispozitivele pentru generarea undelor acustice sunt echipate cu o gamă largă de aplicatori și atașamente care vizează zonele problematice ale pacienților cu boli urologice, neurologice, ortopedice și de altă natură.
- Sisteme urodinamice. Echipamentul complet computerizat asigură un antrenament eficient al mușchilor pelvieni. Stocarea datelor de sesiune ajută la urmărirea dinamicii de reabilitare a fiecărui pacient.
Departamentul de Metode Robotice de Reabilitare Medicală este o divizie a Centrului de reabilitare medicală și medicină de reabilitare.
Tehnologiile interne și străine de tratament restaurator și reabilitare au fost introduse în activitatea departamentului, combinând armonios tehnicile clasice dovedite și realizările științifice moderne.
Direcția principală a activității departamentului este tratamentul de reabilitare și reabilitarea după accident cerebrovascular, leziuni cerebrale traumatice, leziuni ale aparatului locomotor.
Disponibilitatea echipamentelor de reabilitare de înaltă tehnologie cu biofeedback face posibilă evaluarea rezervelor funcționale ale corpului și elaborarea unui program de tratament individual pentru fiecare pacient.
Complex Sisteme Biodex 4 PRO este un lider în testele neuromusculare și exercițiile de reabilitare. Combinația de sarcini musculare dinamice și statice, capacitatea de a mobiliza articulațiile în diferite direcții, permite o restabilire completă a funcțiilor motorii pierdute.
Aplicații: ortopedie, neurologie, traumatologie, medicină sportivă, reabilitare industrială, gerontologie.
Complexul oferă un diagnostic, tratament și documentare rapidă și precisă a tulburărilor care cauzează tulburări funcționale ale articulațiilor și mușchilor. Pachetul include un set de dispozitive pentru lucrul cu articulațiile șoldului, genunchiului, umărului, cotului, gleznei și încheieturii mâinii.
Biodex Systems 4 vă oferă o libertate completă în alegerea modurilor de tratament în diferite etape clinice, ceea ce vă permite să abordați individual problemele fiecărui pacient.
Complex de reabilitare robotică Lokomat Se utilizează pentru a restabili abilitățile de mers la pacienții cu deficite motorii severe datorate leziunilor cranio-cerebrale și ale coloanei vertebrale, consecințele accidentului cerebrovascular.
Ortezele robotizate sunt sincronizate precis cu viteza benzii de alergat și conferă picioarelor pacientului o traiectorie de mișcare care formează un mers apropiat de fiziologic. Interfața ușor de utilizat a computerului permite medicului să controleze dispozitivul și să regleze parametrii de antrenament în funcție de capacitățile și nevoile fiecărui pacient.Sistemul de feedback integrat ilustrează vizual parametrii mersului în timp real.
Orteză robotică Armeo permite creșterea eficienței restabilirii funcției membrelor superioare, afectată de leziuni cranio-cerebrale și spinale, scleroză multiplă, accident cerebrovascular; după îndepărtarea chirurgicală a tumorilor creierului și măduvei spinării; cu neuropatii posttraumatice.
Cursurile pe Armeo oferă o oportunitate de a preveni pierderea amenințătoare a forței musculare și dezvoltarea contracturilor articulare, ajută la reducerea spasticității, îmbunătățirea coordonării și predarea de noi mișcări. Armeo permite pacienților cu hemipareză să dezvolte și să îmbunătățească funcțiile locomotorii și de apucare prin utilizarea funcționalității reziduale a membrului rănit. Programul de computer conține o gamă largă de jocuri video eficiente și distractive cu niveluri de dificultate diferite. Dispozitivul este echipat cu o funcție de biofeedback.
THERA-VITAL - simulator pentru reabilitarea extremităților superioare și inferioare în modul activ-pasiv. Aplicabil:
- în neurologie (accident vascular cerebral, TBI, leziuni ale coloanei vertebrale, boala Parkinson, paralizie cerebrală);
- traumatologie și ortopedie (afecțiune după imobilizare prelungită, după endoproteză);
- în reabilitarea cardiacă;
- gerontologie (reducerea deficitului de mișcare la persoanele vârstnice și senile);
- pentru a reduce consecințele unei deficiențe a activității motorii (edem, contracturi articulare);
- în scopul prevenirii complicațiilor la pacienții de diferite vârste cu activitate motorie redusă.
Simulator de reabilitare Kinetec centuraeste utilizat pentru dezvoltarea pasivă permanentă a articulației umărului pentru a preveni rigiditatea articulațiilor, contractura țesuturilor moi și atrofia musculară.
Odată cu utilizarea simulatorului, rigiditatea articulației umărului este prevenită, procesul de restaurare postoperatorie a intervalului de mișcare este accelerat, calitatea suprafeței articulare este îmbunătățită, durerea și umflarea sunt reduse.
Indicații de utilizare: operație pe manșeta rotatorului, înlocuirea completă a articulației umărului, „umăr înghețat”, fracturi și luxații care necesită o intervenție chirurgicală reconstructivă pe claviculă, scapula, artrotomie, acromioplastie, arsuri, reabilitare după mastectomie.
BTE TEHNOLOGII (TEHNICĂ ANTRENOR, PRIMUS RS) - complexe universale pentru evaluarea funcțională, diagnosticarea și reabilitarea sistemului musculo-scheletic. Include un număr mare de adaptoare și atașamente pentru simularea diferitelor activități profesionale și de zi cu zi (atât mișcări izolate, cât și mișcări complexe). Permite antrenament în toate avioanele cu motor. Monitorul cu ecran tactil și interfața software ușor de utilizat facilitează testarea și instruirea. Datele de testare și instruire sunt salvate și documentate.
Aplicații: reabilitare industrială și sportivă, ortopedie, neurorehabilitare, teste de forță.
Hidromasaj fără contact pe dispozitive "Medistream», « Medy Avion»
Hidromasajul este recomandat de medici și sportivi profesioniști de peste 20 de ani pentru ameliorarea și ameliorarea durerii. Valuri puternice de apă caldă învelesc întregul corp, oferindu-i corpului un masaj profund relaxant și revitalizant. Procedura de hidromasaj fără contact ameliorează durerea, ameliorează tensiunea musculară, îmbunătățește circulația sângelui în zona masată, ameliorează stresul și anxietatea.
Capsula alfa- acesta este efectul factorilor mecanoterapeutici, termoterapeutici și fototerapici: vibroterapie generală, termoterapie sistemică și locală, fotostimulare pulsată și cromoterapie selectivă, relaxare audio, aromoterapie, aeroinoterapie. Masajul alfa efectuat în capsulă îmbunătățește starea de spirit a pacienților, reduce tensiunea internă, crește semnificativ creșterea toleranței la efort și stabilizează starea vegetativă.
Indicații pentru procedurile din capsula Alpha: supraponderal; depozite de grăsime localizate; celulita; scăderea turgorului și tonusului pielii; curățarea și detoxifierea corpului, stresul emoțional, tulburările de somn; nevroze; oboseala cronica; boala hipertonică; dureri de cap; scăderea imunității; reabilitare după leziuni sportive; consecințele bolilor de lungă durată.
Aparat de pneumocompresie a membrelor inferioarePULSTAR s2
În prezent, pneumocompresia este principala metodă utilizată pentru prevenirea și tratarea diferitelor boli vasculare cronice ale extremităților.
Compresia pneumatică este o metodă de terapie funcțională activă, unde activitatea fizică dozată este utilizată ca factor terapeutic - compresia membrelor. Procedurile de pneumomasaj îmbunătățesc circulația periferică a sângelui, accelerează fluxul sanguin, dezvoltă un pat colateral, reduc spasmul vascular și îmbunătățesc trofismul tisular.
Indicații de utilizare: sindroame edematoase locale cu insuficiență venoasă și limfostază; boli obliterante ale extremităților inferioare; îndepărtarea oboselii și restabilirea capacității de lucru după efort fizic prelungit, hipodinamie forțată; pentru a preveni bolile vasculare ale extremităților la persoanele care stau pe picioare mult timp din cauza naturii activităților lor; cu edem postmastectomic al extremităților superioare.
Pat de masaj multifuncțional NugaCel mai bun combină diverse metode de recuperare: reflexoterapie, terapie manuală, fizioterapie, miostimulare de joasă frecvență.
Combinația diferitelor metode de influență asupra organismului într-un singur produs permite măsuri eficiente de prevenire și reabilitare pentru o gamă largă de boli:
- sistemul musculo-scheletic (boli ale coloanei vertebrale);
- tulburări trofice de origine neurogenă și vasculară;
- sistemul nervos periferic (radiculită);
- situații stresante situaționale (epuizare nervoasă);
- sindromul oboselii cronice și oboselii fizice;
- corectarea posturii în adolescență și adolescență;
- în ginecologie și urologie.
