Роботизированная система для проведения удаленного ультразвукового исследования

В очередном материале, основанном на наших впечатлениях с недавно прошедшей в Дубае выставки Arab Health 2021, мы хотим вам представить роботизированную ультразвуковую систему MGIUS-R3, разработанную китайской компанией MGI TECH. Эта система предназначена для решения проблемы нехватки врачей ультразвуковой диагностики в сельской местности и большой нагрузки на действующих врачей. В ситуациях, когда медицинские ресурсы ограничены и не хватает специалистов, а риск инфицирования высок, удаленное УЗИ-обследование может стать эффективным решением.

Роботизированная система MGIUS-R3 преодолевает ограничения традиционного метода ультразвукового сканирования, ликвидируя разрыв между временем и пространством, улучшая неравномерное распределение медицинских ресурсов и обеспечивая наилучшее медицинское обслуживание для всех. В системе реализована интеграция технологий робототехники, телемедицины и ультразвуковой визуализации.

Роботизированный ультразвуковой аппарат MGIUS-R3 состоит из двух совместно работающих подсистем, которые могут находиться в разных медицинских учреждениях и могут быть соединены друг с другом через сеть Интернет или 5G. Подсистема со стороны пациента состоит из роботизированной руки, оснащенной ультразвуковым устройством, использующим обычный конвексный или линейный зонд. Этим манипулятором способен дистанционно управлять врач-специалист по УЗИ-диагностике, который может находиться как угодно удаленно от обследуемого пациента.

Устройство отличается следующими характеристиками:

• Точность работы ± 0.1 мм
• Несколько ступеней ограничения силы нажатия и ряд функций обеспечения безопасности пациента
• Шесть степеней свободы движения роботизированного манипулятора, управляемого удаленно
• Удаленная настройка параметров системы
• Визуализация УЗИ-исследования в реальном времени
• Возможность голосового взаимодействия
• Защищенная передача информации
• Система применима для обследования пациента практически во всех сферах традиционной УЗИ-диагностики.

Размеры системы 1200 х 1000 х 1500 мм (со стороны удаленного врача) и 950 х 1200 х 1800 мм (со стороны обследуемого пациента). Вес, соответственно, 70 и 120 кг.

Согласно тестовым испытаниям, обследование пациента, удаленно проведенное обученным специалистом, занимает в среднем 10-20 минут, при этом не отмечается никакой очевидной задержки в сканировании. MGIUS-R3 выдает стандартную информацию об ультразвуковом изображении, такую как, например, при сердечно-легочном обследовании - характеристики распределения, морфологию органов и окружающих поражений тканей, фракцию выброса левого желудочка, перикардиальный и плевральный выпот, а также ультразвуковую оценку легких.

Общие результаты диагностики при сравнении с традиционным методом обследования были одинаковыми. Различий в уровнях диагностики между двумя методами исследования не наблюдалось. Средняя оценка качества изображения составила 4,73 балла. Роботизированное удаленное ультразвуковое исследование не привело к значительным изменениям жизненных показателей пациентов по сравнению с показателями до исследования. В целом, осложнений, связанных с обследованием, не наблюдалось.

Информация об этом исследовании была опубликована в журнале IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency.

Полученные при тестировании данные свидетельствуют о том, что "дистанционная ультразвуковая система с роботом на базе Интернет или 5G может достичь того же эффекта, что и очное ультразвуковое обследование с близкого расстояния, при этом такая систем может быть полезной и для оценки тяжести COVID-19". При работе через сеть 5G полученные изображения сжимались и передавались со скоростью передачи 130 Мбит/с и выгрузки 930 Мбит/с. Задержка в сети составляла 23-30 мс, что, по мнению авторов, похоже на реальное время. По результатам этого исследования специалисты пришли к выводам, что с помощью сети 5G протокол удаленной УЗИ-диагностики применим, и его стоит рассматривать как осуществимую стратегию в здравоохранении во время такого актуального инфекционного события, как нынешняя пандемия.

По мнению китайских разработчиков, дальнейшая интеграция с системой на базе искусственного интеллекта должна значительно расширить сферу применения роботизированных систем дистанционного УЗИ. По их утверждению, это "облегчит объективную и точную диагностику, а также реализует автоматическое переключение между датчиками на ультразвуковой роботизированной системе для обеспечения оптимальной визуализации нескольких органов и улучшения качества изображения".