Roboty chirurgiczne. Część 2 – Błędny zaułek

Roboty chirurgiczne. Część 2 – Błędny zaułek
Ryszard Tadeusiewicz Naukowiec AGH, absolwent myślenickiego LO

W poprzednim tygodniu pisałem o pierwszym użyciu robota na sali operacyjnej, które – chociaż zakończyło się sukcesem – jednak nie wywołało pozytywnych reakcji twórców robotów, którzy obawiali się, że w zetknięciu z wrażliwym i łatwym do zranienia ciałem człowieka – robot może okazać się niebezpieczny.

Zainteresowanie chirurgów możliwościami, jakie stwarzała ówczesna robotyka, na szczęście jednak nie zmalało. Już w 1988 roku podjęta została

kolejna udana próba zastosowania robota przy operacji łagodnego guza prostaty. Odważnym chirurgiem był dr Senthil Nathan, a operacja przeprowadzona była w Guy’s and St Thomas’ Hospital w Londynie przy użyciu robota o nazwie PROBOT. Powstał on w Imperial College w Londynie jako konstrukcja dedykowana do zastosowania w chirurgii. Był zupełnie niepodobny do PUMY i do innych robotów przemysłowych. Jego głównym elementem była rama, a w niej pierścień prowadzący tnące narzędzie zamocowane na końcu resektoskopu. Ze względu na swoją kinematykę PROBOT mógł usuwać fragmenty tkanki miękkiej o kształcie ściętego bocznie stożka, w związku z tym planując zabieg, trzeba było zaprojektować obszar cięcia w formie zbioru takich stożków. Trzeba było znaleźć kąt rozwarcia stożka w zależności od głębokości położenia usuwanego fragmentu wzdłuż osi prostaty, a także opracować schemat rozmieszczenia poszczególnych wycinanych stożków na przekroju narządu.

Twórcy PROBOTa ambitnie chcieli, by robot chirurgiczny działał podobnie, jak roboty przemysłowe: dostawał kompletny program przeprowadzenia operacji i korzystając z tego programu działał całkowicie sam. Ten ideał udało się zrealizować. Po zaplanowaniu przebiegu operacji (do czego służyło specjalnie stworzone do tego celu oprogramowanie) chirurg mógł już jedynie biernie obserwować, jak robot wykonuje operację, nie angażując się ani w sam zabieg, ani w sterowanie robota.

Niestety to podejście nie dało się stosować na dłuższą metę. Organizm każdego człowieka jest inny, więc kształt, rozmiary i lokalizacja narządu, na którym trzeba wykonać operację, są różne. Różne są także kształty i lokalizacje tych fragmentów narządu, które należy w wyniku operacji usunąć. W efekcie aprioryczne programowanie robota, bardzo efektywne w zastosowaniach przemysłowych, gdzie kształty i wymiary obrabianych elementów finalnych wyrobów są powtarzalne w długich seriach – w przypadku robotów chirurgicznych nie zdaje egzaminu. Dla każdego pacjenta trzeba by było tworzyć osobny program, który byłby potem tylko raz użyty. To się nie opłaca.

Co więc zrobiono?

O tym napiszę w przyszłym tygodniu.