A-Z ELEKTRO leden / únor 2017

leden/únor 2017 | A-Z ELEKTRO | 21 ROBOTICKÉ SYSTÉMY Foto: KUKA Roboter CEE GmbH Avšak robotické technologie nepro- nikají pouze do diagnózy a terapie. Roboty se již používají také pro lékař- skou a ošetřovatelskou logistiku, kde pomáhají personálu s jednoduchými úkoly, jako je doprava prádla v nemocni- cích a pečovatelských domech. Vědečtí pracovníci z ústavu Fraunhofer Insti- tute for Household and Assistive Robots ve Stuttgartu zkoušejí v současné době robota, který pomáhá zřízencům v péči o dospělé. Jeho prototyp může, mimo jiné, sloužit ve funkci číšníka, nebo hrát Pairs. Vývoj robotických asistentů pro ošetřovatelskou péči je jednou z možností, jak zvládat rostoucí počet pacientů vyžadujících péči při součas- ném nedostatku kvalifikované práce. Německý Federální statistický úřad odhaduje, že počet osob vyžadujících ošetřovatelskou péči vzroste v Německu do roku 2050 ze současných 2‚6 milionu osob na cca 4‚5 milionu. Robotická technologie zdokonaluje zobrazo- vací rentgenovou techniku Na robotech založené systémy zobrazo- vací rentgenové techniky jsou jedním z příkladů již existujícího použití robo- tických pomocníků v oblasti medicíny. U těchto systémů umožňuje robot vy- bavený šesti otočnými osami flexibilně pohybovat kolem pacienta tzv. C-rame- nem a do podoby písmene C vytvarova- ným zdrojem rentgenový paprsků. To umožňuje používat angiografii i během operace, aniž by přitom bylo potřeba manipulovat s pacientem. Chirurg tak získá v téměř reálném čase trojroz- měrné zobrazení rozložení krevních cév a použitých nástrojů nebo stentů, které se mají během cévní chirurgie implan- tovat. Tímto způsobem se zpřesňuje di- agnóza, zejména v případě komplexních zákroků, jako je katetrem podporovaná náhrada srdeční chlopně. Díky flexibil- nímu a precizně fungujícímu rentge- novému zobrazování za použití robota je možné provádět takové zákroky přes tříslo s minimálním přístupem do těla pacienta. V tomto případě už není zapotřebí provádět operace v otevřeném hrudníku. Kromě toho může lékař pro- vádět za použití C-ramene komplexní pohyby, které by nebylo možné provádět s konvenčním systémem C-ramene – na- příklad periferní zobrazování prová- děné na pacientovi, který se nachází v nakloněné poloze. Robotem podporovaný angiografický systém rovněž umožňuje nastavit výšku stolu podle výšky lékaře, což je výhodné zejména u dlouho trvajících zákroků, během kterých musí nosit chirurg těž- kou olověnou zástěru. Pokud není tento systém potřeba, je možné ho umístit tak, aby zabíral jen minimum prostoru, nebo přemístit C-rameno nahoru, aby nepřekáželo. Toto má zvláštní význam v takzvaných hybridních operačních sálech, které se často používají jak pro minimálně invazivní, tak i pro běžné operační zákroky. Onkologie pracuje s vyšší přesností Robotické komponenty se používají také pro zdokonalování léčby rakoviny, jako příklad lze použít robotem řízené radio- chirurgické systémy pro léčbu nádorů. V takovém případě místo skalpelu zamíří robotické rameno svazek vyso- koenergetických rentgenových paprsků přesně na nádor. Systém je schopný zasáhnout nádor s vysokou přesností a zanechat okolní zdravou tkáň bez po- škození. Během této terapie leží pacient zcela volně na ošetřovacím stole, který je rovněž řízený robotem. Jednou ze specifických charakteristik robotem řízených radiochirurgických systémů je jejich schopnost sledovat nádor při jeho pohybech způsobených dýcháním. Nádechy a výdechy mohou způsobit, že se nádory na plicích, ját- rech nebo ledvinách pohybují v rozmezí centimetrů, což znesnadňuje dosáhnout přesně cíleného ozařování. Konvenční ozařovací procedury vyžadují zastavit uměle činnost plic nebo omezit dýchání za použití speciálních prostředků a radiační svazek pak zasáhne větší „bezpečnou zónu“, přičemž je riziko, že bude ozářena i zdravá tkáň. Naproti tomu radiochirurgický systém založený na využití robota je schopný „dýchat s pacientem“. Vnější dýchací pohyby během ozařování sleduje 3D kamera a porovnává je s polohou nádoru uvnitř pacienta. Robotická hlava pečlivě sle- duje s vynaložením minimálního rizika dýchání a zaostřuje ozařování přesně na nádor. Výsledkem je mimořádná přesnost a kvalita terapie. Nyní už není zapotřebí pacienta z důvodu této léčby hospitalizovat. V Německu je v současné době několik center pro léčbu pomocí radiochirur- gických systémů založených na využití robota. Ve středisku European Cyber­ knife Center v Mnichově-Grosshadernu (ECZM) proběhlo touto metodou přes 5000 ošetření. Spektrum, na které se léčba zaměřuje, zahrnují oblast lebky a mozku, ozařování rakovinného bujení v očích a v oblasti podél páteře, kolem plic, jater a ledvin. Z lehkých robotů se stávají „lékaři asistenti“ Aplikace založené na využití velkých ro- botů, jejichž příklady jsou popsány výše, nejsou jediné, které mohou být využity v medicíně. V budoucnosti převezmou rostoucí počet asistenčních úkolů v oblasti zdravotní péče lehké roboty navržené tak, aby dokázaly spolupra- covat. Díky své citlivosti jsou schopné pracovat „ruku v ruce“ s lékařskými speciality a poskytovat jim podporu. Komplexní senzorový systém a hladký design z nich dělají citlivé asistenty v operačním sále, stejně tak budou plnit fyzioterapeutické úkoly při rehabilitaci. Kooperativní výzkumné projekty posunují vývoj vpřed Spolupráce mezi průmyslem a vědou je v oblasti medicíny obzvláště těsná a důležitá. V současné době se pra- cuje na značném počtu výzkumných projektů, jejichž účelem je vývoj nových robotických aplikací pro medicínskou techniku. Například RWTH Aachen University a Aachen University Hospital (Univerzitní nemocnice Cáchy) vyvíjejí „mechanotronického fyzioterapeuta“ založeného na použití lehkého robota KUKA. Vždy ve vrcholové formě a nikdy unavený, může tento robot pomáhat Na robotech založené systémy zobrazovací rentgenové techniky jsou jedním z příkladů již existujícího použití robotických pomocníků v oblasti medicíny.