Роботизированная магнитная колоноскопия избавляет пациента от болевых ощущений

Колоноскопия - это процедура для исследования прямой и толстой кишки. Обычная колоноскопия проводится с использованием гибкой трубки, которая вставляется в анальное отверстие - процесс, который некоторые пациенты считают настолько болезненным, что им требуется анестезия.

Ученые британского университета Лидса разработали прорывное решение для полуавтономной колоноскопии, используя робота для введения медицинского прибора в организм. Врач все еще может принимать клинические решения, но сложная задача манипулирования устройством выполняется роботизированной системой. Поскольку система проста в использовании, ученые надеются, что новая разработка способна увеличить число врачей, которые могут выполнять эту процедуру, и обеспечить большому количеству пациентов более широкий доступ к колоноскопии.

Результаты исследований опубликованы в журнале Nature Machine Intelligence.

Устройство имеет форму небольшой капсулы, которое закрепляется на конце узкого кабеля и вставляется в анус, а затем направляется на место обследования. Причем не врачом, проталкивающим колоноскоп, а магнитом на роботизированном манипуляторе, расположенном над пациентом.

Роботизированная рука движется вокруг пациента, маневрируя капсулой. Магнит снаружи пациента взаимодействует с крошечными магнитами в капсуле внутри тела, направляя ее через толстую кишку. Исследователи говорят, что это будет менее болезненно, чем при обычной колоноскопии. Направлять роботизированный манипулятор можно и вручную, но эту технику сложно освоить.

В своем исследовании ученые оценивали эффективность различных уровней роботизированной помощи при оказании помощи неспециалистам в проведении процедуры. В частности, они исследовали прямое управление роботом, "умную" эндоскопическую процедуру и полуавтоматическую навигацию.

При прямом управлении роботом оператор манипулирует роботизированной "рукой" при помощи джойстика. В случае "умной" процедуры оператор фокусируется на том, где он хочет, чтобы капсула находилась в кишечнике, предоставляя роботизированной системе выполнение задачи расчета движений манипулятора робота, необходимых для доставки капсулы на место. При полуавтономной навигации робот автономно осуществляет навигацию капсулы через кишку, используя компьютерное зрение - хотя это может быть в любой момент переопределено оператором.

Во время лабораторного моделирования 10 сотрудников, которые не являются экспертами в колоноскопии, попросили доставить капсулу в определенную точку внутри кишечника свиньи в течение 20 минут. Они делали это пять раз, используя три различных уровня роботизированной помощи.

Используя прямое управление роботом, участники достигли 58% успеха. Этот показатель вырос до 96% при использовании "умной" автоматической системы и 100% при использовании полуавтономной навигации.

Исследования пациентов с использованием новой системы могут начаться в следующем году или в начале 2022 года.

Подобную технологию мы уже описывали в прошлом году, когда специалисты из университета в Юте (США) разработали автономный робот, который способен неинвазивно и безболезненно "заглянуть" внутрь человеческого тела. Для этого пациенту надо всего лишь проглотить магнитную "пилюлю" и позволить роботу, названному Spherical Actuator Magnetic Manipulator (SAMM), провести своим манипулятором вдоль тела. Таблетка, которую глотает пациент, содержит, кроме магнита, камеру, микропроцессор и беспроводной передатчик. При процедуре роботизированная рука с мощным магнитным устройством мягко парит над телом. Она локализует таблетку и очень осторожно начинает ее перемещать через желудок, тонкий и толстый кишечник, одновременно просматривая, что в них происходит.