Оборудование для реабилитации. Восстановление подвижности конечностей при помощи роботизированной механотерапии Робототехническая медицинская реабилитационная техника pdf

Вторая половина ХХ века стала временем интенсивного развития всех областей науки, техники, электроники и роботостроения. Медицина стала одним из главных векторов внедрения роботов и искусственного интеллекта. Главной целью развития медицинской робототехники является высокая точность и качество обслуживания, повышение эффективности лечения, уменьшение рисков нанесения вреда здоровью человека. Поэтому в этой статье мы рассмотрим новые методы лечения, а также использование роботов и автоматизированных систем в различных областях медицины.

Еще в середине 70-х годов в больнице городе Фэрфакс, США, штат Виржиния, появился первый медицинский мобильный робот ASM, который перевозил контейнеры с подносами для питания больных. В 1985 году впервые мир увидел роботизированную хирургическую систему PUMA 650, разработанную специально для нейрохирургии. Чуть позже хирурги получили новый манипулятор PROBOT, а в 1992 году появилась система RoboDoc, применявшаяся в ортопедии при протезировании суставов. Через год компания Computer Motion Inc. представила автоматическую руку Aesop для удержания и изменения положения видеокамеры при лапароскопических операциях. А в 1998 году этот же производитель создал более совершенную систему ZEUS. Обе эти системы не являлись полностью автономными, их задачей было ассистирование врачам при операции. В конце 90х годов компания-разработчик Intuitive Surgical Inc создала универсальную роботизированную хирургическую систему с дистанционным управлением – Da Vinci, которая с каждым годом совершенствуется и внедряется во многие медицинские центры мира до сих пор.

Классификация медицинских роботов:

В настоящее время роботы играют колоссальную роль в развитии современной медицины. Они способствуют точной работе при операциях, помогают провести диагностику и поставить правильный диагноз. Заменяют отсутствующие конечности и органы, восстанавливают и улучшают физические возможности человека, снижают время на госпитализацию, обеспечивают удобство, быстроту реагирования и комфорт, экономят финансовые затраты на обслуживание.

Существует несколько видов медицинских роботов, отличающихся своими функциональными возможностями и конструкцией, а также сферой применения для различных областей медицины:

Роботы-хирурги и роботизированные хирургические системы - применяются для проведения сложных хирургических операций. Являются не автономными устройствами, а дистанционно управляемым инструментом, который обеспечивает врача точностью, повышенной сноровкой и управляемостью, дополнительной механической силой, уменьшает утомляемость хирурга, снижает риск заболевания хирургической бригады гепатитом, ВИЧ и другими заболеваниями.

Роботы-симуляторы пациентов - предназначены для отработки навыков принятия решений и практических врачебных интервенций в лечении патологий. Такие устройства полностью воспроизводят физиологию человека, моделирует клинические сценарии, реагируют на введение препаратов, анализируют действия обучаемых и соответствующим образом реагируют на клинические воздействия.

Экзоскелеты и роботизированные протезы - экзоскелеты способствуют повышению физической силы и помогают при восстановительном процессе опорно-двигательного аппарата. Роботизированные протезы - импланты, которые заменяют отсутствующие конечности, состоят из механико-электрических элементов, микроконтроллеров с искусственным интеллектом, а также способны управляться от нервных окончаний человека.

Роботы для медицинских учреждений и роботы-помощники - являются альтернативой санитарам, медсестрам и медбратам, сиделкам, няням и другому медицинскому персоналу, способны обеспечивать уход и внимание пациенту, помогать в реабилитации, обеспечивать постоянную связь с лечащим врачом, транспортировать больного.

Нанороботы - микророботы, действующие в организме человека на молекулярном уровне. Разрабатываются для диагностики и лечения раковых заболеваний, проведения исследований кровеносных сосудов и восстановления поврежденных клеток, могут анализировать структуру ДНК, проводить ее корректировку, уничтожать бактерии и вирусы и т.д.

Другие специализированные медицинские роботы - существует огромное количество роботов, помогающие в том или ином процессе лечения человека. Например, устройства, которые способны автоматически перемещаться, дезинфицировать и кварцевать больничные помещения, замерять пульс, брать кровь на анализ, производить и выдавать медикаменты и др.

Рассмотрим подробнее каждый вид роботов на примерах современных автоматизированных устройств, разрабатываемых и внедренных во многих сферах медицины.

Роботы-хирурги и роботизированные хирургические системы:

Самым известным роботом-хирургом во всем мире является аппарат "Da Vinci". Устройство, произведенное компанией Intuitive Surgical, весит полтонны и состоит из двух блоков, один - блок управления, предназначен для оператора, а второй - четырёхрукий автомат, который выполняет роль хирурга. Манипулятор с искусственными запястьями имеет семь степеней свободы, аналогично с рукой человека, и 3D визуализационную систему, которая выводит трехмерное изображение на монитор. Такая конструкция повышает точность движений хирурга, исключает тремор рук, неловкие движения, уменьшает длину разрезов и кровопотерю во время операции.

Робот хирург Da Vinci

С помощью робота возможно провести огромное количество различных операций таких, как восстановление митрального клапана, реваскуляризация миокарда, абляция тканей сердца, установка эпикардиального электронного стимулятора сердца для бивентрикулярной ресинхронизации, операции на щитовидной железе , желудочное шунтирование, фундопликация по Nissen, гистерэктомия и миомэктомия, операции на позвоночнике, замена дисков, тимэктомия - операция по удалению вилочковой железы, лобэктомия легкого, операции в урологии , эзофагоэктомия, резекция опухоли средостения, радикальная простатэктомия, пиелопластика, удаление мочевого пузыря, перевязка и развязка маточных труб , радикальная нефрэктомия и резекция почки, реимплантация мочеточника и другие.

В настоящее время развернулась борьба за рынок медицинских роботов и автоматизированных хирургических систем. Ученые и компании-производители медицинского оборудования стремятся внедрить свои устройства, поэтому с каждым годом появляется все больше роботизированных аппаратов.

Конкурентами "Da Vinci" стали новый робот-хирург MiroSurge , предназначенный для операций на сердце, роботизированная рука от компании UPM для точной вставки игл, катетеров и других хирургических инструментов в процедурах минимально инвазивной хирургии, хирургическая платформа под названием IGAR от компании CSII , роботизированная система-катетер Sensei X , производства Hansen Medical Inc для проведения сложных операций на сердце, система для трансплантации волос ARTAS от Restoration Robotics , хирургическая система Mazor Renaissance , которая помогает производить операции на позвоночнике и головном мозге, робот-хирург от ученых из SSSA Biorobotics Institute , а также робот-помощник для отслеживания хирургических инструментов от GE Global Research , находящийся в стадии разработки, и многие другие. Роботизированные хирургические системы служат ассистентами или помощниками для врачей и не являются полностью автономными устройствами.

Робот хирург MiroSurge

Робот хирург от UPM

Робот хирург IGAR

Робот катетер Sensei X

Роботизированная система по трансплантации волос ARTAS

Робот хирург Mazor Renaissance

Робот хирург от SSSA Biorobotics Institute

Робот для отслеживания хирургических инструментов от GE Global Research

Роботы-симуляторы пациентов:

Для отработки практических навыков будущих врачей существуют специальные роботы-манекены, которые воспроизводят функциональные особенности сердечно–сосудистой, дыхательной, выделительной систем, а также непроизвольно реагируют на различные действия обучающихся, например, при введении фармакологических препаратов. Самый популярный робот-симулятор пациента – HPS (Human Patient Simulator) от американской компании METI. К нему можно подключить прикроватный монитор и отслеживать показатели кровяного давления, минутного сердечного выброса, ЭКГ и температуры тела. Устройство способно потреблять кислород и выделять углекислый газ, как при настоящем дыхании. В режиме анестезии возможно поглощение или выделение закиси азота. Такая функция обеспечивает отработку навыков по искусственной вентиляции легких. Зрачки в глазах робота способны реагировать на свет, а подвижные веки закрываются или открываются в зависимости от того, находится ли пациент в сознании. На сонных, плечевых, бедренных, лучевых подколенных артериях прощупывается пульс, который меняется автоматически и зависит от артериального давления.

Симулятор HPS имеет 30 профилей пациентов с различными физиологическими данными, имитируя здорового мужнину, беременную женщину, пожилого человека и т.д. В процессе обучения моделируется определенный клинический сценарий, в котором описывается место действия и состояние пациента, цели, необходимое оборудование и медикаменты. Робот имеет фармакологическую библиотеку, состоящую из 50 препаратов, включая газообразные анестетики и внутривенные препараты. Управление манекеном производится с помощью беспроводного компьютера, позволяя инструктору контролировать все аспекты процесса обучения непосредственно рядом со студентом.

Следует отметить большую популярность манекенов-симуляторов рожениц, например, GD/F55. Он разработан для обучения медицинского персонала в отделениях акушерства и гинекологии, позволяет отработать практические навыки и умения в гинекологии, акушерстве, неонтологии, педиатрии, интенсивной терапии и сестринском уходе в родильном отделении. Робот Simroid имитирует пациента в кресле стоматолога, его ротовая полость в точности повторяет человеческую. Устройство способно симулировать звуки и стон, которые создает человек, если ему больно. Существуют роботы-тренажеры для обучения манипуляционной технике. Это, по сути, муляж человека с имитаторами вен и сосудов, выполненных из эластичных трубок. На таком устройстве студенты отрабатывают навыки венесекции, катетеризации, венепункции.

Экзоскелеты и роботизированные протезы:

Один из самых известных медицинских устройств является роботизированный костюм - экзоскелет. Он помогает людям с ограниченными физическими возможностями перемещать свои тела. В момент, когда человек пытается пошевелить руками или ногами, специальные датчики на коже считывают небольшие изменения в электрических сигналах организма, приводя в рабочее состояние механические элементы экзоскелета. Одними из популярных устройств стали Walking Assist Device (вспомогательное устройство для ходьбы) от японской компании Honda , реабилитационный экзоскелет HAL от компании Cyberdyne , широко применяемый в японских больницах, аппарат Parker Hannifin университета Вандербильта (Vanderbilt University) , дающий возможность двигать суставами бедер и колен, мощный экзоскелет NASA Х1 , разработанный для космонавтов и парализованных людей, экзоскелет Kickstart от Cadence Biomedical , работающий не от батареи, а использующий кинетическую энергию, генерируемую человеком при ходьбе, экзоскелеты eLEGS, Esko Rex, HULC от производителя Ekso Bionics , ReWalk от компании ARGO , Mindwalker от компании Space Applications Services , помогающие парализованным людям, а также уникальный мозг-машинный интерфейс (BMI) или просто экзоскелет для мозга MAHI-EXO II для восстановления двигательных функций методом считывания мозговых волн.

Широкое применение экзоскелетов помогает многим людям во всем мире почувствовать себя полноценными. Даже полностью парализованные люди уже сегодня имеют возможность ходить. Ярким примером служат роботизированные ноги физика Амита Гоффера , которые управляются с помощью специальных костылей и могут автоматически определять, когда нужно сделать шаг, распознавать речевые сигналы "вперед", "сидеть", "стоять".

Экзоскелет для ходьбы Walking Assist

Экзоскелет HAL от Cyberdyne

Экзоскелет Parker Hannifin

Экзоскелет NASA Х1

Экзоскелет Kickstart от Cadence Biomedical

Экзоскелет HULC от Ekso Bionics

Экзоскелет ReWalk от ARGO

Экзоскелет Mindwalker от Space Applications Services

Экзоскелет для мозга MAHI-EXO II

Экзоскелет от Амит Гоффера

Но что же делать, когда конечности отсутствуют? Это касается в основном ветеранов войны, а также жертв случайных обстоятельств. В связи с этим такие компании, как компания Quantum International Corp (QUAN) и их экзопротезы и Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) совместно с Департаментом помощи ветеранам, Центром реабилитации и Службой развития США вкладывают огромные средства в исследование и разработку роботизированных протезов (бионических рук или ног), которые обладают искусственным интеллектом, способные чувствовать окружающую среду и распознавать намерения пользователя. Эти устройства с точностью имитируют поведение природных конечностей, а также управляются с помощью собственного мозга (микроэлектроды, имплантированные в мозг, или датчики считывают нейросигналы и передают их в виде электрических сигналов в микроконтроллер). Обладатель самой популярной бионической руки стоимостью в 15000 долларов США - британец Найджел Экланд, который ездит по миру и пропагандирует использование искусственных роботизированных протезов.

Одним из важных научных разработок стали искусственные роботизированные лодыжки iWalk BiOM , разработанные профессором Массачусетского технологического института Хью Херром (Hugh Herr) и его группой биомехатроники в лаборатории MIT Media Lab. iWalk получает финансирование от американского Департамента по делам ветеранов и Министерства обороны, и поэтому многие инвалиды-ветераны, служившие в Ираке и Афганистане, уже получили свои бионические лодыжки.

Роботизированные лодыжки iWalk BiOM

Ученые со всего мира стремятся не только улучшить функциональные особенности роботизированных протезов, а придать им реалистичный вид. Американские исследователи во главе с Женан Бао (Zhenan Bao) из Стэнфордского университета (Stanford University) в Калифорнии, создали нанокожу для медицинских протезных устройств . Это полимерный материал обладает высокой гибкостью, прочностью, электропроводностью и чувствительностью к давлению (считывание сигналов по типу сенсорных панелей).

Нанокожа из Stanford University

Роботы для медицинских учреждений и роботы-помощники:

Больница будущего - больница с минимальным человеческим персоналом. С каждым днем в медицинские учреждение все больше внедряются роботы-медсестры, роботы-медбратья и роботы телеприсутствия для контакта с лечащим врачом. Например, в Японии уже давно работают роботы-санитары от Panasonic , роботы-помощники Human Support Robot (HSR) от компании Toyota , ирландский робот-медбрат RP7 от разработчика InTouch Health, корейский робот KIRO-M5 и многие другие. Такие устройства представляют собой платформу на колесах и способны измерять пульс, температуру, контролировать время приема пищи и медикаментов, своевременно оповещать о проблемных ситуациях и необходимых действиях, поддерживать связь с живым медицинским персоналом, собирать разбросанные или упавшие вещи и т.д.

Роботы-санитары от Panasonic

Робот-помощник HSR от Toyota

Робот медбрат RP7 от InTouch Health

Робот-медсестра KIRO-M5

Зачастую, в условиях непрерывного медицинского обслуживания, врачи физически не могут уделить достаточно внимания пациентам, особенно если они находятся на большом расстоянии друг от друга. Разработчики роботизированной медицинской техники постарались и создали роботов-телеприсутствия (например, LifeBot 5 , или RP-VITA от компании iRobot и InTouch Health). Автоматизированные системы позволяют передавать аудио и видео сигнал через сети 4G, 3G, LTE, WiMAX, Wi-Fi, спутниковую или радиосвязь, измерять сердцебиение пациента, кровяное давление и температуру тела. Некоторые устройства могут выполнять электрокардиографию и УЗИ, имеют электронный стетоскоп и отоскоп, перемещаются в больничных коридорах и палатах, огибая препятствия. Такие медицинские помощники обеспечивают своевременный уход и обрабатывают клинические данные в режиме реального времени.

Робот телепристутсвия LifeBot 5

Робот телепристутсвия RP-VITA

Для безопасной транспортировки образцов, лекарств, оборудования и расходных материалов в больницах, лабораториях и аптеках с большим успехом используются роботы-курьеры. Помощники имеют современную навигационную систему и бортовые датчики, позволяющие с легкостью передвигаться в помещениях со сложной планировкой. К яркими представителям подобных устройств можно отнести американские RoboCouriers от компании Adept Technology и Aethon из Медицинскомго центра University of Maryland , японские Hospi-R от Panasonic и Terapio от компании Adtex .

Робот курьер RoboCouriers от Adept Technology

Робот курьер Aethon

Робот курьер Hospi-R от Panasonic

Робот курьер Terapio от Adtex

Отдельным направлением развития роботизированной медицинской техники является создание колясок-трансформеров, автоматизированных кроватей и специальных транспортных средств для инвалидов. Вспомним о таких разработках, как кресло с резиновыми гусеницами Unimo от японской компании Nano-Optonics , (Chiba Institute of Technology) под руководством доцента Шуро Накаджима (Shuro Nakajima), использующая ноги-колеса для преодоления лестниц или канав, робоколяска Tek Robotic Mobilisation Device от компании Action Trackchair. Компания Panasonic готова решить проблему переноса больного с кресла на кровать, требующую больших физических усилий медицинского персонала. Это устройство самостоятельно превращается из кровати в кресло и наоборот, когда это необходимо. Компания Murata Manufacturing Co объединилась с Kowa, что бы сделать инновационное медицинское транспортное средство Electric Walking Assist Car , представляющее собой автономный велосипед с маятниковой системой управления и гироскопом. Эта разработка в основном предназначена для престарелых и людей, которые имеют проблемы с ходьбой. Отдельно отметим серию японских роботов RoboHelper от Muscle Actuator Motor Company , которые являются незаменимыми помощниками медсестрам по уходу за лежачими пациентами. Аппараты способны поднять человека с кровати в сидячее положение или забрать физические отходы лежачего человека, исключая использование горшков и уток.

Нанороботы:

Нанороботы или наноботы - роботы размером с молекулу (менее 10 нм), способные двигаться, считывать и обрабатывать информацию, а также программироваться и выполнять определенные задачи. Это совершенно новое направление в развитии робототехники. Сферы использования таких устройств: ранняя диагностика рака и целенаправленная доставка лекарств в раковые клетки, биомедицинский инструментарий, хирургия, фармакокинетика, мониторинг больных диабетом, производство посредством молекулярной сборки нанороботами устройства из отдельных молекул по его чертежам, военное применение в качестве средств наблюдения и шпионажа, а также в качестве оружия, космические исследования и разработки и др.

На данный момент известны разработки медицинских микроскопических роботов для выявления и лечения рака от южнокорейских ученых , биороботы от ученых из университета штата Иллинойс , которые могут перемещаться в вязких жидкостях и биологических средах самостоятельно, прототип морской миноги - наноробот Cyberplasm , который будет передвигаться в организме человека, выявляя заболевания на ранней стадии, нанороботы инженера Адо Пуна , которые могут путешевствовать по кровеносной системе, доставлять лекарства, брать анализы и удалять сгустки крови, магнитный наноробот Spermbot - разработка ученого Oliver Schmidt и его коллег из Института интегративной нанонаук в Дрездене (Германия) для достаки спермы и лекарств, наноботы для замены белков в организме от ученых из Венского университета (University of Vienna) совместно с исследователями из Университета природных ресурсов и наук о жизни Вены (University of Natural Resources and Life Sciences Vienna).

Микророботы Cyberplasm

Нанороботы Адо Пуна

Магнитный наноробот Spermbot

Нанороботы для замены белков

Другие специализированные медицинские роботы:

Существует огромное количество специализированных роботов, выполняющих отдельные задачи, без которых невозможно представить себе эффективное и качественное лечение. Одними из таких устройств являются роботизированный кварцевый аппарат Xenex и робот-дезинфектор TRU-D SmartUVC от Philips Healthcare . Несомненно, такие аппараты просто незаменимые помощники в борьбе с внутрибольничными инфекциями и вирусами, которые служат одной из самых серьезных проблем в медицинских учреждениях.

Роботизированный кварцевый аппарат Xenex

Робот-дезинфектор TRU-D SmartUVC от Philips Healthcare

Сбор анализа крови - наиболее распространенная медицинская процедура. Качество при выполнении процедуры зависит от квалификации и физического состояния медицинского работника. Зачастую попытка взять кровь с первого раза заканчивается неудачей. Поэтому для решения этой проблемы был разработан робот Veebot , имеющий компьютерное зрение, с помощью которого он определяет местоположение вены и аккуратно направляет туда иглу.

Робот для забора крови Veebot

Робот для изучения рвотного процесса Vomiting Larry позволяет исследовать норовирусы, приводящие к 21 миллиону заболеваний, включающие симптомы тошноты, водянистой диареи, боли в животе, потери вкуса, общей вялости, слабости, боли в мышцах, головнуюой боли, кашля, субфебрильной температуры, и, конечно, сильной рвоты.

Робот для изучения рвотного процесса Vomiting Larry

Самым популярным роботом для детей остается PARO - пушистая детская игрушка в виде гренландского тюленя. Терапевтический робот может шевелить головой и лапами, распознавать голос, интонацию, прикосновения, измерять температуру и освещенность в комнате. Его конкурентом является огромный обнимающийся плюшевый робот-медведь HugBot , который замеряет пульс и кровяное давление.

Терапевтический робот PARO

Робот-медведь HugBot

Отдельная ветка медицины, занимающаяся диагностикой, лечением болезней, травм и расстройств у животных - это ветеринария. Для обучения квалифицированных специалистов в этой области Колледж ветеринарной медицины в разработке роботов-домашних животных создает уникальных роботов-тренажеров в виде собак и кошек . Для приближения к точной модели поведения животного программное обеспечение разрабатывается отдельно в Центре перспективных вычислительных систем при Корнельском университете (САС).

Роботы-тренажеры в виде собак и кошек

Эффективность роботов в медицине:

Очевидно, что применение роботов в медицине носит ряд преимуществ перед традиционным лечением с участием человеческого фактора. Использование механических рук в хирургии предотвращает многие осложнения и ошибки при операциях, сокращают послеоперационный восстановительный период, уменьшают риск заражения и инфицирования больного и персонала, исключают большую потерю крови, снижают болевые ощущения, способствуют лучшему косметическому эффекту (небольшие рубцы и шрамы). Роботизированные медицинские помощники и реабилитационные роботы позволяют уделить пристальное внимание к пациенту во время лечения, контролировать процесс выздоровления, ограничить живой персонал от трудоемкой и неприятной работы, позволить больному чувствовать себя полноценным человеком. Инновационные методы лечения и оборудование с каждым днем приближают нас к более здоровой, безопасной и долгой жизни.

С каждым годом мировой рынок медицинских роботов пополняется новыми устройствами и, несомненно, растет. По данным исследовательской компании Research and Markets, к 2020 году рынок только одних реабилитационных роботов, биопротезов и экзоскелетов вырастит до 1,8 млрд. долларов США. Главным бумом медицинских роботов ожидается после принятия единого стандарта ISO 13482 , который станет сводом правил для элементов конструкции, материалов и программного обеспечения, применяемого в устройствах.

Заключение:

Без сомнения можно сказать, что медицинские роботы- это будущее медицины. Применение автоматизированных систем значительно сокращает врачебные ошибки, уменьшает дефицит медицинского персонала. Наноробототехника помогает преодолеть тяжелые заболевания и предотвратить осложнения на ранней стадии, широко применять эффективные нанолекарства. В течении ближайших 10-15 лет медицина ступит на новый уровень с использованием роботизированного обслуживания. К сожалению, Украина находится в плачевном состоянии в отношении этой отрасли развития. К примеру, в России в Екатеринбурге знаменитый робот-хирург "Da Vinci" провел свою первую операцию еще в 2007 году. А в 2012 году президент Дмитрий Анатольевич Медведев поручил Минздраву России вместе с Минпромторгом проработать вопрос по развитию новых медицинских технологий с применением робототехники. Эту инициативу поддержала Российская академия наук. Реалия такова, что при отсутствии реальной поддержки власти Украины в развитии области медицинской робототехники, наше государство с каждым годом отстает от других цивилизованных стран. Отсюда следует показатель уровня развития страны в целом, ведь забота о здоровье и жизни гражданина, упомянутая в главном законе - Конституции Украины, является "наивысшей социальной ценностью".

Все большую роль играют микророботы способные самостоятельно функционировать внутри человеческого организма. Отметим что медицинские робототехнические системы являются медицинскими по своей сути объединяя в единое целое механические и электронные компоненты функционирующие в составе интеллектуальной робототехнической системы. Роботы для реабилитации инвалидов. Медицинские роботы реабилитации предназначены главным образом для решения двух задач: восстановления функций утраченных конечностей и жизнеобеспечения инвалидов прикованных к...

Поделитесь работой в социальных сетях

Если эта работа Вам не подошла внизу страницы есть список похожих работ. Так же Вы можете воспользоваться кнопкой поиск

Введение

Последнее десятилетие отмечено бурным развитием высоких медицинских технологий, формирующих облик медицины 21 века. Во многих развитых странах активно ведутся разработки различных мехатронных устройств медицинского назначения. Основные направления развития медицинской мехатроники – разработка систем для реабилитации инвалидов, выполнения сервисных операций, а также для клинического применения. Основные направления развития медицинской мехатроники представлены на рис. 1.

Рисунок 1. Основные направления развития медицинской мехатроники.

Все большую роль играют микророботы, способные самостоятельно функционировать внутри человеческого организма. Отметим, что медицинские робототехнические системы являются медицинскими по своей сути, объединяя в единое целое механические и электронные компоненты, функционирующие в составе интеллектуальной робототехнической системы. ниже рассмотрены основные достижения в области медицинской мехатроники и намечены перспективы ее дальнейшего развития.

Роботы для реабилитации инвалидов.

Медицинские роботы реабилитации предназначены главным образом для решения двух задач: восстановления функций утраченных конечностей и жизнеобеспечения инвалидов, прикованных к постели (с нарушениями зрения, опорно-двигательного аппарата и другими тяжкими заболеваниями).

История протезирования насчитывает не одно столетие, но к мехатронике непосредственное отношение имеют лишь так называемые протезы с усилением. Современные автоматизированные протезы не нашли широкого применения из-за конструктивных и эксплуатационных несовершенств и малой надежности в работе. Но уже сейчас делается многое, чтобы улучшить их характеристики за счет внедрения в их конструкцию новых материалов и элементов, таких, как пленочные тензодатчики для управления силой сжатия пальцев руки-протеза, электронно-оптические датчики, монтируемые в оправе очков для управления протезом руки с помощью глаз пациента и т.п.

В Японии разработана механическая рука, исполнительный орган которой имеет шесть степеней свободы и систему управления протезом. В Оксфорде (Великобритания) создана система управления для манипуляторов, предназначенных для протезирования, особенностью которых является способность выполнения заданий заранее не запрограммированных. Они обеспечивают обработку сенсорной информации, включая систему распознавания речи. Одной из проблем является формирование управляющих сигналов пациентом без помощи конечностей. Известны устройства для помощи пациентам с двумя или четырьмя ампутированными или парализованными конечностями, приводимые в движение с помощью электрического сигнала, возникающими в результате сокращения мышц головы или туловища. Разработана конструкция механической руки с телесистемой, управление которой осуществляется датчиками на голове больного, реагирующими на движение головы или бровей и подающими сигналы микропроцессору, управляющему исполнительным органом манипулятора.

Для решения задач жизнеобеспечения неподвижных больных созданы различные варианты роботизированных систем. Качественно новым конструктивным решением является антропоморфная рука – манипулятор, смонтированная на инвалидной коляске и управляемая ЭВМ. Данная система позволяет больному с минимальным уровнем подготовки управлять рукой - манипулятором для удовлетворения физиологических потребностей, пользования телефоном и т.д.

Известны медицинские роботизированные комплексы, функционирование которых осуществляется через центральный контрольный пост или с помощью различных командных устройств, задание для которых пациент формирует с помощью речевых команд. Система включает в себя антропоморфную руку - манипулятор, управляющую аппаратуру, командное устройство, телевизионный монитор, а также автоматизированную транспортную тележку. По желанию больного включаются телевизор, радио, осветительные приборы, изменяется положение больного на кровати, приводится в действие манипулятор.

Важной проблемой, связанной с реабилитацией инвалидов, является создание для них рабочих мест. В Великобритании разработано автоматизированное рабочее место для инвалидов с нарушениями опорно-двигательной системы. Робот представляет собой манипуляционную систему, которая управляет речевыми командами оператора; он способен по желанию пациента выбирать музыкальные диски, книги, переворачивать листы читаемой книги, переключать периферийные устройства компьютера, набирать номера телефонов.

В США было разработано автоматизированное рабочее место с антропоморфной рукой – манипулятором для инвалидов, страдающих тяжелой формой нарушения опорно–двигательной системы. Пациент с минимальным уровнем подготовки может управлять роботом, предназначенным для приема пищи, питья, ухода за волосами, чистки зубов, чтения, пользования телефоном, а также для работы на персональном компьютере. Контроллер, размещенный под подбородком пациента, для управления автоматизированным рабочим местом может монтироваться на инвалидной коляске или на столе рабочего места. Это делает, в частности, возможным использование большого числа автоматизированных рабочих мест для одновременного кормления группы пациентов. Такие мероприятия обеспечивают пациентам возможность общения друг с другом и способствуют их осознанию себя как полноправного члена общества.

Сервисные роботы.

Медицинские роботы сервисного назначения призваны решать транспортные задачи по перемещению пациентов, различных предметов, связанных с их обслуживанием и лечением, а также выполнять необходимые действия по уходу за больными, прикованными к постели.

Внедрение в систему здравоохранения роботов этой группы позволит освободить медперсонал от рутинной вспомогательной работы, предоставив ему возможность заниматься своими профессиональными делами.

Разработан робот, выполняющий функции, связанные с приложением больших усилий – транспортировка, укладывание больных и т.п. Робот представляет собой электрогидравлическую систему с автономным источником питания. Возможность управлять роботом предоставляется как пациенту, так и мед персоналу. Он оснащен сенсорной системой. Робот способен обслуживать больного, масса которого не превышает 80 кг.

В Великобритании разрабатывается роботизированное устройство, способное выполнять операции по переворачиванию лежачих тяжелобольных с целью устранения у них пролежней. В результате появляется возможность устранить вынужденные потери и освободить медсестер от выполнения этой изнурительной работы. Такие устройства позволяют, в частности, одному медработнику мыть в ванне тяжелобольных, не прибегая к помощи других сотрудников.

В Японии разработан образец мобильного робота – поводыря Meldog для слепых, представляющий собой небольшую траспортную четырехколесную полноприводную тележку, система управления которой оснащена системой технического зрения и ЭВМ. В память ЭВМ записан маршрут движения в пределах данного населенного пункта. Одни датчики робота по месторасположению стен домов и выбранных опорных точек идентифицируют уличные перекрестки, другие обнаруживают дорожные препятствия. По сигналам с датчиков бортовая ЭВМ робота вырабатывает стратегию преодоления препятствий. Робот – поводырь управляет движением слепого пациента с помощью элементов связи, которые расположены на мягком прилегающем к телу инвалида поясе. Электрические импульсы, генерируемые этим поясом, являются командами для пациента при остановке робота или его повороте налево или направо. Робот контролирует скорость своего передвижения и останавливается в 1..2 м впереди ведомого слепого пациента. В перспективе появление подобных мобильных роботов с улучшенной системой управления, основанной на принципах вероятностной логики.

Внедрение транспортных мобильных роботов в инфраструктуру медицинских учреждений России значительно облегчит решение вопроса о нехватке младшего медицинского персонала.

Основными видами транспортировочных работ, которые предполагается поручать медицинским мобильным роботам, является: централизованная доставка медицинских материалов и оборудования, лотков и поддонов с пищей для пациентов, лабораторных анализов, готовых медикаментов, почты для больных, а также утилизация и транспортировка материалов и отходов из служебных помещений.

В США разработан транспортный мобильный робот для госпиталей. В госпитале г. Данбэри этот робот в автономном режиме управления развозит лотки с пищей. Госпиталь насчитывает 450 коек для больных. Ежедневно робот развозит около 90 поддонов или лотков с пищей для вновь прибывших пациентов.

Медицинский робот Helpmate оснащен системой технического зрения, состоящей из нескольких цветных ТВ – камер, акустических локаторов и неконтактных НК – датчиков для обнаружения дорожных препятствий, измерения расстояния до них и составления маршрута безопасного движения. На передней стенке робота расположены также электровыключатель экстренной остановки (продублированный на задней стенке), сигнальная лампа – вспышка и сигналы поворота.

На заднюю стенку робота выведены устройства считывания карты местности: клавишная панель, переключатель вида работ, шкаф для лотков с пищей и ниша для аккумуляторов.

Стратегия преодоления препятствий решается с помощью бортовой ЭВМ на базе составленной карты местности. Данные, полученные с датчиков первичной информации, логически обрабатываются и выводятся на карту местности. Датчики сканируют местность спереди передвигающегося робота, так что в случае появления препятствия робот по сигналам с датчиков останавливается. В течение нескольких минут ЭВМ обрабатывает данные и подтверждает наличие преграды. Если препятствие движется, то робот ожидает до тех пор, пока оно не исчезнет. Если же объект стоит неподвижно, то робот начинает маневрировать в целях обхода препятствия сбоку. Все процессы маневрирования записываются в память машины. В случае неудачи все записанные параметры маневрирования сравниваются с истинным положением робота и проводится корректировка программы и системы управления. Время обучения мобильного робота передвижению в автономном режиме зависит от сложности маршрута, размеров коридоров и дверных проёмов в больнице.

Помимо робота Helpmate в США разработана госпитальная роботизированная система Robotek упрощенной конструкции и меньшей стоимости.

В Канаде ведутся исследования по созданию медицинского мобильного робота автономного управления с высокими тактико-техническими характеристиками. В целях обеспечения высокой функциональной надежности система управления робота оснащена резервной системой управления, а также системой самодиагностики, способной в автоматическом режиме определять отказы в системе управления и их причины.

В Японии для транспортировки лежачих больных в пределах госпиталя разрабатывается медицинская мобильная робототехническая система, представляющая собой дистанционно управляемую транспортную тележку. Робот оснащен устройством для перекладки больного с больничной койки на транспортировочное средство, состоящей из доски с крепежными мягкими ремнями вверху и внизу. Это подвижное устройство может перемещаться между пациентом и его коечным матрацем и позволяет самому больному передвигаться на доске, которая подвешивается на роботе в двух местах, позволяющих ей принимать конфигурацию кресла.

По мнению экспертов Japan Industrial Robot Association (JIRA ), японский рынок госпитальных мобильных роботов возрос с 1000 в 1995 году до 3200 в 2000 г.

За последние годы повысился интерес к мобильным госпитальным роботам и в ряде европейских стран. Во Франции и Италии ряд ведущих робототехнических и электронных компаний включились в разработку роботизированных систем для транспортировки продуктов, как в госпитале, так и в офисе. Ведутся работы по созданию роботов для эвакуации раненых из зон природных и техногенных катастроф.

Клинические роботы.

Клинические роботы предназначены для решения трех главных задач: диагностики заболеваний, терапевтического и хирургического лечения.

Ряд существующих диагностических систем с изображением на экране исследуемой области (например томографический прибор, управляемый от ЭВМ), уже использует элементы мехатроники и робототехники. Предполагается, что массовое появление медицинских приборов различного назначения, управляемых ЭВМ, окажет сильное влияние на врачебную практику.

В Японии запатентован микроманипулятор, предназначенный для проведения медицинских и биологических исследований на клеточном уровне, позволяющий измерять электрическое сопротивление клетки, делать микроинъекции в клетку медицинских препаратов и ферментов, менять конструкцию клетки и извлекать ее содержимое.

Другой областью применения роботов является радиотерапия, где они используются в целях понижения уровня радиационной опасности для медицинского персонала. Использование роботов считается наиболее целесообразным при проведении замены нескольких дорогостоящих стационарных радиоактивных источников во многолучевых установках. Разработка манипуляторов для радиотерапевтических отделений находится в экспериментальной фазе. На этой же фазе находятся работы по созданию робота – массажера.

Существует ряд сложных хирургических операций, выполнение которых сдерживается отсутствием опытных хирургов, поскольку такие операции требуют высокой точности исполнения. Например, в микрохирургии глаза существует такая операция, как радиальные разрезы роговой оболочки (radial keratotomy ), с помощью которой можно корректировать фокусное расстояние глаза при устранения близорукости. Идеальная глубина надреза оболочки глаза должна не превышать 20 мкм. Опытный хирург при проведении этой операции может выполнять надрезы на глубину 100 мкм. В Канаде разрабатывается медицинский робототехнический комплекс, способный делать высокоточные надрезы на глазной роговице и обеспечивать нужную кривизну глаза. Другим примером исполнения хирургических операций высокой точности является микронейрохирургия. В Великобритании уже разработан медицинский робот для микрохирургии мозга.

Созданный в США медицинский робот с манипулятором «Пума» продемонстрировал возможность извлечения кусочка ткани головного мозга для проведения биопсии. С помощью специального сканирующего устройства с трёхмерной системой отображения информации определялись место и скорость ввода двухмиллиметрового сверла для забора образцов мозговой ткани.

Во Франции разрабатывается медицинский робот – ассистент для оказания помощи при проведении хирургических операций на позвоночнике, когда любая ошибка хирурга может привести к полной парализации пациента. В Японии созданный медицинский робот продемонстрировал возможность трансплантации роговицы глаза, взятой у мертвого донора.

К достоинствам медицинских роботов относится их способность воспроизводить требуемую последовательность сложных движений исполнительных инструментов. В Великобритании продемонстрирован медицинский робот – тренажер для обучения врачей и моделирования процессов хирургических операций на простате, в ходе которых производится серия сложных надрезов в различных направлениях, последовательность исполнения которых трудна для запоминания и выполнения.

В США запатентована роботизированная система для помощи хирургу при выполнении операций на костях. Данная система применяется в ортопедических операциях, при которых важнейшим является точное позиционирование инструмента относительно коленного сустава. Роботизированная система состоит из операционного стола, неподвижного устройства, робота, контроллера и супервизора. Пациент размещен так, чтобы бедро было неподвижно закреплено внутри устройства. Другое бедро пациента закреплено к операционному столу ремнями.

Основание робота прочно закрепляется на операционном столе. Инструмент устанавливается на роботе, манипулятор которого может перемещаться имея 6 степеней подвижности. Манипулятор содержит позиционно – сенсорное устройство для выработки сигналов, указывающих положение манипулятора относительно координатной системы. В составе робота используется серийный манипулятор PUMA 200, который благодаря своей относительной простоте легко адаптируется к хирургическим операциям. Контроллер отслеживает все все движения робота и передает их на супервизор. Команды на перемещения и управление вспомогательными операциями, вырабатываемые контроллером, передаются роботу сигналами позиционирования, поступающими по соединительным кабелям.

Существует несколько способов управления движением робота. При изготовлении робот оснащается дополнительным устройством с учебной программой. Устройство для обучения представляет собой прибор с полуавтоматическим управлением маневрированием робота. Маневрирование состоит из серии отдельных шагов – перемещений. Контроллер записывает эти шаги так, чтобы робот мог затем сам повторить их. Для управления роботом могут применяться речевые команды или другой тип управления. Робот может перемещаться и пассивным образом, для чего в манипуляторе предусмотрено ручное управление движением.

Супервизор, так же как и контроллер, обеспечивается управляющими командами и программами на языке VAL – 11. При работе с супервизором все команды на движение проходят через контроллер. Перед дисплеем устанавливается специальный экран, известный под торговой маркой « Touch window » (TSW ), который используется в качестве прибора для ввода команд в процессе операции. Все изменения на кости отображаются на экране монитора. В операционной этот экран покрывается стерильной пленкой, что позволяет хирургу непосредственно управлять хирургическим операционным процессом. Программы операций базируются на геометрических соотношениях между параметрами протеза, параметрами костных разрезов и осями сверления отверстий. Робот будет перемещать инструмент по определенным позициям в соответствующих плоскостях. Началом системы координат будет некоторая фиксированная точка на опорной поверхности.

В последние годы в области автоматизации хирургических процессов появились сообщения о попытках создания роботизированных систем для дистанционной хирургии с помощью телевизионных установок, когда хирург и пациент разделены большими расстояниями.

К числу наиболее актуальных задач относится диагностика и хирургия сосудистых заболеваний. В Японии, Италии, России ведутся работы по созданию мобильных микророботов, предназначенных для разрушения атеросклеротических отложений в кровеносных сосудах. Предполагается, что мобильные микророботы будут работать в автоматическом режиме, перемещаясь по анатомическому руслу кровеносной системы.

В настоящее время в МГТУ им. Н.Э. Баумана ведутся работы по созданию роботизированной системы, позволяющей решать эти задачи. Система включает артериальный носитель – микроробот, способный перемещаться по кровеносному руслу и оснащенному ультразвуковым микродатчиком, а также необходимым рабочим инструментом. Функциональная схема этой системы приведена на рис.2. Хирург – оператор, получая информацию о состоянии сосуда, имеет возможность с помощью микроробота осуществлять процедуры как медикаментозного, так и хирургического характера.

В Канаде проводятся экспериментальные исследования телеоператора – робота для лапароскопических операций. Новая медицинская технология основана на применении миниатюрной камеры и специальных инструментов, вводимых через брюшную стенку. Видеоизображение передается на монитор, и ассистент координирует движения оперирующей группы в заданном направлении. Положение миниатюрной видеокамеры в брюшной полости координируется с помощью манипулятора, управляемого хирургом.

Рисунок 2. Функциональная схема робототехнической системы для внутрисосудистой диагностики и хирургии

Отметим, что клинические робототехнические системы являются эргатическими т.е. функционируют при участии оператора. Высокий уровень технологий позволяет существенно расширить возможности оперативного вмешательства. Примером может служить дистанционно управляемая манипуляционная система для проведения операций на сердце. В последнем случае хирург получает возможность проводить операции с разрешением, в 2-3 раза меньшим, чем позволяет его рука при непосредственной работе с инструментом. Следует подчеркнуть, что подобного рода операции возможны только при достаточно высоком уровне информационных технологий, использовании активного интерфейса и экспертных систем, обеспечивающих диалог хирурга с робототехнической системой на протяжении всей операции, контролирующих его действия и предотвращающих возможные ошибки. Наряду с непосредственным управлением движением мини – манипуляторами и микророботами с помощью органов ручного управления хирург имеет возможность использовать речевые команды для управления как рабочим инструментом, так и средствами информационного обеспечения. Таким образом, использование клинических робототехнических систем позволяет не только отказаться в ряде случаев от традиционных медицинских технологий, но и существенно облегчить условия труда хирурга и врача – диагноста.

Заключение.

Из вышеизложенного следует, что медицинская мехатроника находится в состоянии быстрого подъема, темпы которого значительно выше, чем в традиционных областях мехатроники. Вместе с тем необходимо упомянуть и о факторах, сдерживающих применение мехатронных устройств в медицинской практике, которые справедливы не только для России, но и для всех развитых стран. Важнейшим среди них является психологический фактор, связанный с дегуманизацией медицинского обслуживания и проявляющийся не только со стороны пациентов, но и со стороны медицинского персонала. Этот фактор вызывает отторжение идеи применения мехатроники для столь деликатной сферы, как организм человека. Его преодоление требует отношения к мехатронике, в первую очередь, как к средству, инструменту медицинской практики врача, хирурга. Необходимо обратить внимание на обеспечение надежности мехатронных систем и их безопасность для пациента.

Другим сдерживающим фактором является разобщенность и неполное взаимное понимание специалистов в области техники и медицины. Это обстоятельство требует подготовки специалистов нового типа, владеющих не только инженерными знаниями, но и хорошо знакомыми с особенностями медицинских технологий. Необходимо обратить внимание на тот факт, что в настоящее время еще не сложилась в полной мере биотехническая методология, предусматривающая системный подход к проектированию мехатроных медицинских систем.

Наиболее трудноразрешимая задача, возникающая при проектировании медицинских мехатронных систем, заключается в согласовании между собой отдельных элементов системы. При этом можно выделить следующие условия совместимости:

1. биофизическая совместимость характеристик биологического объекта и технических элементов мехатронной системы;
2. информационная совместимость мехатронной системы и оператора системы;
3. эргономическая совместимость мехатронной системы по отношению как к оператору, так и к пациенту;
4. психологическая совместимость технической части системы с оператором и пациентом.

Соблюдение этих условий позволит уже в ближайшее время преодолеть факторы, сдерживающие широкое применение мехатронных систем в медицинской практике.

Медицинские роботы

Реабилита- ционные

ервисные

Клинические

Протезы

Манипуляторы

Автоматическое рабочее место

Диагностика

Поводырь

Терапия

Хирургия

Эвакуация пострадавших

Уход за больными

Хирург - оператор

Система безопасности

Ручное управление

Компьютер

Монитор

Интерфейс связи

Система внедрения

Микроробот

Ультразвуковой датчик

Микродвигатель

Хирургический инструмент

Кровеносный сосуд

Биологический объект

Состояние пациента

АРМХ

Другие похожие работы, которые могут вас заинтересовать.вшм>
18942.		Реабилитации детей-инвалидов в отделении дневного пребывания (на примере Республиканского центра реабилитации детей с ограниченными возможностями «Идегел» республики Тыва)	63.62 KB
	Именно поэтому решение проблем детей-инвалидов на сегодняшний день является одним из важнейших необходимых действий социальной политики государства социальных учреждений специалистов по социальной работе и общественных организаций. Создание условий для успешной социализации детей-инвалидов в современном обществе - это задача не только государственных и социальных учреждений но и общественных организаций. В России как и во всем мире наблюдается тенденция роста числа детей-инвалидов. в органах социальной защиты населения состояло на...
11800.		ПРОБЛЕМА РЕАБИЛИТАЦИИ ДЕТЕЙ-ИНВАЛИДОВ В ОТДЕЛЕНИИ ДНЕВНОГО ПРЕБЫВАНИЯ	64.55 KB
	Сегодня в России, согласно официальным статистическим данным, проживает более 8 миллионов инвалидов, и ожидается дальнейший численный рост этой группы. Кроме них есть миллионы людей с ограниченными возможностями, не имеющие официального, юридически оформленного статуса инвалидов. Известно, что таким людям значительно труднее, чем здоровым, адаптироваться в постоянно меняющейся ситуации. Им нужна для этого квалифицированная помощь.
9210.		Клинические роботы	10.48 KB
	Манипулятор содержит позиционно – сенсорное устройство для выработки сигналов указывающих положение манипулятора относительно координатной системы. Началом системы координат будет некоторая фиксированная точка на опорной поверхности. Предполагается что мобильные микророботы будут работать в автоматическом режиме перемещаясь по анатомическому руслу кровеносной системы. Баумана ведутся работы по созданию роботизированной системы позволяющей решать эти задачи.
5561.		Промышленные роботы	704.93 KB
	Среди самых распространённых действий совершаемых промышленными роботами можно назвать следующие: перемещение деталей и заготовок от станка к станку или от станка к системам сменных палет; сварка швов и точечная сварка; покраска; выполнение операций резанья с движением инструмента по сложной траектории...
1933.		Манипуляционные роботы	648.12 KB
	Манипуляционный робот состоит из манипулятора исполнительных устройств устройств очувствления устройств связи с оператором и ЭВМ. Их также называют автоматическими программными манипуляторами или промышленными роботами. Характерной особенностью интеллектуальных роботов является их способность вести диалог с человеком распознавать и анализировать сложные ситуации планировать движения манипулятора и осуществлять их реализацию в условиях ограниченной информации о внешней среде. Управление манипуляторами этого типа роботов...
9211.		Промышленные и мобильные роботы	412.87 KB
	В энциклопедическом словаре роботом называется автоматическая система машина оснащенная датчиками воспринимающими информацию об окружающей среде и исполнительными механизмами способная с помощью блока управления целенаправленно вести себя в изменяющейся обстановке. Роботы можно классифицировать по: областям применения – производственные промышленные военные боевые обеспечивающие исследовательские медицинские; среде обитания эксплуатации – наземные подземные надводные подводные воздушные космические; степени...
2414.		Спортивно-медицинская классификация инвалидов	37.08 KB
	Лекция Тема: Спортивномедицинская классификация инвалидов Дисциплина: Врачебный контроль в адаптивной физической культуре Специальность: 032102 специалист по адаптивной физической культуре Факультет очного обучения педагогический Разработала: Флянку И. Спортивномедицинская классификация спортсменовинвалидов с врожденными и ампутационными дефектами конечностей 9 классов. Спортивномедицинская классификация спортсменовинвалидов с последствиями травм позвоночника и спинного мозга 6 классов. Спортивномедицинская классификация...
7805.		СОЦИАЛЬНАЯ АДАПТАЦИЯ ПОЖИЛЫХ И ИНВАЛИДОВ	17.99 KB
	Стадии социальной адаптации. Механизмы социальной адаптации. Напротив понятия адаптация и адаптационный процесс используются сегодня в биологии и социальной психологии философии и кибернетике социологии и экологии и т. Это происходит в первую очередь в силу динамичного характера социальной жизни приводящего к постоянным изменениям среды жизнедеятельности человека.
17536.		Сестринский процесс в реабилитации пациентов перенесших ОНМК	133.15 KB
	Сестринский процесс в поэтапной реабилитации постинсультных пациентов определяет основные направления мероприятий которые способствуют улучшению их качества жизни пациента. Выявление этих симптомов является частью работы по постановке сестринского диагноза и выявления основных проблем пациента. Таким образом основными проблемами пациента вострый период инсульта являются: боль головная боль боль в парализованных конечностях. Медицинская реабилитация в первую очередь показана пациентам у которых вследствие заболевания имеется высокий...
20367.		ВЛИЯНИЕ ВОЗРАСТНОГО ФАКТОРА НА РЕЗУЛЬТАТЫ РЕАБИЛИТАЦИИ ПАЦИЕНТОВ С НЕВРОЛОГИЧЕСКОЙ ПАТОЛОГИЕЙ	851.54 KB
	Оценка эффективности анализа лечения и реабилитации пациентов. Острые нарушения мозгового кровообращения являются одной из причин стойкой утраты трудоспособности населения во всем мире. Инсульт является одной из основных причин инвалидизации взрослого населения поскольку даже в случае своевременного оказания...

Реабилитация пациентов после травм и инсультов – это многоэтапный процесс, который происходит в течении длительного времени и включает в себя множество составляющих (эрготерапия, кинезиотерапия, курсы массажа, ЛФК, занятия с психологом, логопедом, лечение у невропатолога).
В современной медицине появляются новые методы, которые служат для восстановления функционирования головного мозга и скорейшего возвращения пациента к нормальной жизни.

Роботизированная механотерапия – новый метод реабилитации

Одним из новейших направлений восстановления двигательных функций пациента является роботизированная механотерапия. Суть её заключается в использовании специальных роботизированных конструкций для тренировки функций верхних и нижних конечностей с наличием обратной связи.

Достоинством робототерапии является достижение наилучшего качества тренировок по сравнению с традиционной лечебной физкультурой благодаря следующим факторам:

• увеличение длительности занятий;
• высокая точность циклических многократно повторяющихся движений;
• неизменяемая равномерная программа тренировок;
• наличие механизмов оценки эффективности выполняемых упражнений и возможность показать её пациенту.

1. Система для реабилитации верхних конечностей.

Такой тип устройств предназначен для восстановления функции кистей и пальцев рук в основном при инсультах и черепно-мозговых травмах, а также возможно проведение реабилитационных программ при посттравматических и послеоперационных патологиях суставов кистей рук, хронических дегенеративных и воспалительных болезней суставов кистей рук. Суть работы системы заключается в технике обратного обучения движениям верхних конечностей.

При травме или в области поражения мозговой ткани клетки погибают, и в этом участке мозга прекращается передача импульсов. Однако благодаря механизму нейропластичности мозг может адаптироваться ко многим патологическим ситуациям.

Нейропластичность – это способность здоровых нейронов, которые находятся возле очага поражения мозговой ткани, соединяться с окружающими нервными клетками и принимать на себя определенные функции, то есть при определенных условиях (например, получения стимулов с периферии) восстанавливать информационную передачу между центральной и периферической нервной системой.

Поэтому очень важным фактором является программа воздействий определенных стимулов на пораженную зону головного мозга. Такими стимулами являются многократно повторяющиеся функциональные движения, которые должны выполняться очень точно в определенном порядке.

Тренировки на роботизированных реабилитационных тренажерах могут обеспечить подобную программу стимулов. Устройство может выполнить от трехсот до пятисот высокоточных повторяющихся движений за час (по сравнению с тридцатью – сорока движениями при обычных тренировках), что создает оптимальные условия для восстановления функций руки в более короткий срок.

Курс терапии можно проходить в стационаре ежедневно, а можно и амбулаторно – тогда курс проводится почасово два-три раза в неделю.

2. Роботизированные комплексы для обучения навыку ходьбы.

Эти конструкции являются прорывом в робототехнике и предназначены для лечения патологических состояний с нарушениями функций ходьбы, координации и равновесия.

Показаниями к применению являются двигательные расстройства нижних конечностей, связанные с наличием черепно-мозговой или спинальной травмы, последствиями инсульта, паркинсонизма, рассеянного склероза и демиелинизирующих заболеваний.

Весь аппарат может включать в себя платформу для автоматической синхронизации ходьбы, систему подвеса тела пациента, автоматическую систему двигательной активности ног и компьютерную программу. Благодаря контролю и регулированию движений пациента с помощью датчиков достигается стимулирование пораженных участков головного мозга таким образом, как это происходит при естественной ходьбе. .

Использование таких систем восстановления позволяют:

• помочь пациенту встать на ноги и восстановить функцию ходьбы в наиболее короткие сроки;
• предотвратить осложнения, связанные с неподвижностью пациентов в течении длительного времени (пролежни, атрофия мышц, застойные явления в легких);
• адаптировать сердце и сосуды пациента к возвращению к физическим нагрузкам и вертикальному положению тела.

Курс терапии может длиться от пятнадцати до сорока пяти тренировок. Их количество определяется индивидуально для каждого пациента лечащим врачом после клинического обследования.

Виды роботизированных комплексов

Как свидетельствует клиническая практика, восстановление двигательной активности больных с помощью роботизированной механотерапии помогает в большинстве случаев избежать инвалидизации и вернуть пациентов к нормальной жизни.

Пройти курс роботизированной механотерапии с использованием новейших реабилитационных систем можно в медицинской клинике Эвексия . Эти революционные методы восстановления позволяют запрограммировать для каждого пациента свою персональную программу в зависимости от потребностей и возможностей больного.

мэйнстрим

О.В. ЧЕРЧЕНКО,

научный сотрудник ФГБНУ «Дирекция НТП», г. Москва, Россия, [email protected]

С.А. ШЕПТУНОВ,

д.т.н., директор ИКТИ РАН, г. Москва, Россия, [email protected]

РОБОТОАССИСТИРУЮЩАЯ ХИРУРГИЯ И РОБОТЫ-ЭКЗОСКЕЛЕТЫ ДЛЯ РЕАБИЛИТАЦИИ ЛЮДЕЙ С НАРУШЕНИЯМИ ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНЫХ ФУНКЦИЙ: МИРОВЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ЛИДЕРЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РОССИИ

Черченко О.В., Шептунов С.А. Роботоассистирующая хирургия и роботы-экзоскелеты для реабилитации людей с нарушениями опорно-двигательных функций: мировые технологические лидеры и перспективы России (ФГБНУ «Дирекция НТП», г. Москва, Россия; ИКТИ РАН, г. Москва, Россия)

Аннотация. Представлены результаты анализа публикационной и патентной активности по двум наиболее активно развивающимся направлениям отрасли медицинской робототехники: роботы-экзоскелеты для реабилитации людей с нарушениями опорно-двигательных функций, роботоассистирующая хирургия. Выявлено несоответствие структуры глобальных и национальных публикационного и патентного потоков. Отмечены недостатки зарубежных разработок по роботоассистирующей хирургии, которые создают предпосылки для продвижения импортозамещающих разработок отечественных инженеров.

Ключевые слова: роботоассистирующая хирургия, экзоскелеты для реабилитации людей с нарушениями опорно-двигательных функций, технологические лидеры, конкурентоспособность, наукометрический анализ, патентный анализ.

© О.В. Черченко,

С.А. Шептунов, 2015 г.

Медицинские роботы могут быть определены как электронно-механические устройства, которые частично или полностью выполняют функции человека или его отдельных органов и систем при решении различных медицинских задач . Еще в 1998 г. Джозеф Эндельбергер, американский инженер и предприниматель, создавший первую в мире частную фирму по производству программируемых автоматов и получивший за это титул «отца робототехники», представляя робота-помощни-ка HelpMate Trackless Robotic Courier, говорил о том, что больницы - это та самая окружающая среда, которая идеально подходит для использования роботов.

Роботы, вероятнее всего, смогут создать новую добавленную стоимость в здравоохранении с помощью:

1. сокращения стоимости труда за счет выполнения определенных операций не человеком, а робототехническими средствами;

2. социальной и экономической выгоды за счет увеличения самостоятельности и социальной активности людей, нуждающихся в специализированном уходе;

3. увеличения качества ухода, осуществляемого робототехническими системами (роботы могут выполнять более тонкие манипуляции и осуществлять повторяющиеся действия с большей степенью точности, чем человек);

4. выполнения операций, которые человек осуществить не может, в том числе в хирургии, из-за ограничений в размерах или не-

мэйнстрим

2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025

Совокупный прогноз

Темп роста рынка

Рис. 1. Прогноз мирового рынка роботизированных хирургических систем (без учета систем для радиохирургии) (Источник: Wintergreen Research, BCC Research, Global Data)

обходимости повышенной точности выполняемых операций.

Медицинские устройства в стоимостном выражении занимают основную часть рынка профессиональных сервисных роботов. К этому сегменту относятся роботизированные хирургические комплексы, аппараты для лучевой терапии и устройства для реабилитации пациентов. По данным аналитического обзора РВК , объем продаж подобных устройств составил 1,45 млрд. долларов США, или 41% от стоимости всех профессиональных роботов, проданных в 2013 году, без учета военных систем.

В различных прогнозах объем глобального рынка медицинских робототехнических систем к 2018 г. оценивают в диапазоне от $13,6 млрд. до $18 млрд. , а к 2020 г. он, скорее всего, достигнет более чем $20 млрд. при темпах годового роста в 12-12.6%.

Ожидается, что хирургические роботы составят самую большую долю доходов.

По данным совокупного прогноза Winter-green Research, BCC Research, Global Data, предположительный объем рынка роботизированных хирургических систем (без учета комплектующих и расходных материалов,

без учета радиохирургии) к 2025 г. составит 6,6 млрд. долл. США (рис. 1).

Отдельным сектором на общем рынке медицинского оборудования станет рынок экзоскелетов, по которому ожидают еще больший рост. Согласно исследованию «Реабилитационные роботы: рынок акций,

стратегии и прогнозы по всему миру с 2015 по 2021 годы» от Wintergreen Research, опубликованному в Research and Markets, объем рынка медицинских реабилитационных роботов и механизмов в 2014 г. составлял $203,3 млн. и по прогнозам к 2021 г. достигнет прибыли в $1,1 млрд. .

Целью настоящего исследования являлось определение на основе данных многокритериальных наукометрического и патентного анализов основных трендов научно-технологического развития медицинской робототехники в мире, а также оценка конкурентоспособности научно-технологических заделов и позиции России на этом технологическом рынке на примере двух наиболее активно развивающихся направлений отрасли:

Роботы-экзоскелеты для реабилитации людей с нарушениями опорно-двигательных функций;

Роботоассистирующая хирургия.

мэйнстрим

N СО O" О CNCOtJ-LO"ONCOOsO-- счсо-^ю ОО-ООООООООООО-- I- I- I- I- I- OsOvOsOOOOOOOOOOOOOOOO |- |- |- CNCNCNCNCNCNCNCNCNCNCNCNCNCNCNCN

Рис. 2. Динамика публикационной активности по направлению «технологии создания робота-экзоскелета для реабилитации людей с нарушениями опорно-двигательных функций»

(по данным Web of Science Core Collection на 25.03.2015 г.)

Анализ актуального уровня и трендов развития исследовательской активности по выделенным направлениям в мире и в России проводился с использованием одного из самых авторитетных источников аналитической информации о ключевых научных исследованиях в мире - международного индекса цитирования Web of Science Core Collection.

Для определения потенциала индустриализации исследуемых направлений и конкурентоспособности российских технологических заделов в данном исследовании использовалась авторская методология многокритериального патентного анализа рабочей группы под руководством Н.Г. Кураковой , которая включает оценку динамики патентной активности в мире по направлению, оценку распределения патентных документов по их статусу, оценку доли заявок на изобретения в сопоставлении с долей выданных патентов и другие показатели. Патентный анализ проводился с использованием патентных баз данных Orbit и Thomson Innovation.

Наукометрический и патентный анализы были выполнены за период с 1995 по 2015 гг.

Технологии создания робота-экзоскелета для реабилитации людей с нарушениями опорнодвигательных функций

Экзоскелет - внешний каркас, позволяющий облегчить человеку выполнение опорно-двигательных функций. В медицине так называют устройства, которые могли бы использовать люди с ограниченными физическими возможностями для обеспечения движения за счет поддержки, а также для регулярных тренировок, направленных на восстановление утраченной подвижности.

По данным международного индекса Web of Science Core Collection, объем публикаций по данному научному направлению экспоненциально растет (рис. 2).

Странами-лидерами по количеству статей в мире являются США, Китай, Италия. На долю России приходится лишь 0,1% общемирового публикационного потока.

Наблюдается экспоненциальный рост и патентной активности по исследуемому направлению в мире. Об этом свидетельствуют данные нашего анализа, выполненного с использованием двух патентных баз данных: Orbit (рис. 3) и Thomson Innovation (рис. 4).

Обращает на себя внимание рост количества заявок на изобретения, число которых превосходит количество действующих патентов, что является признаком большого потенциала развития технологического направления (рис. 5).

Драйверами направления являются США, Китай и Республика Корея - именно между этими странами, скорее всего, и развернется борьба за будущие нишевые рынки, созданные устройствами такого функционального назначения. Данные БД Orbit (рис. 6) и Thomson Innovation (рис. 7) визуализируют в проекции патентного анализа технологическое лидерство этих трех стран.

Россия находится на 11-м месте по количеству патентов, полученных резидентами страны, однако доля национальных патентов составляет всего 1% от общемировой по данному направлению (рис. 6).

Анализ распределения патентов по годам позволил зафиксировать смену мирового технологического лидера. Как следует из данных,

ЭКОНОМИКА НАУКИ 5015, Т. 1, № 2

мэйнстрим

Publication years

"ОГ^ООО"О"- C4CJ^fl"ONffl>0 - CN С"Э Ю

О"О"О"О^ОООООООООО--

O"O"O"OvOOOOOOOOOOOOOOOO

-->---CNCN(N

Рис. 3. Динамика патентной активности по направлению «технологии создания робота-экзоскелета для реабилитации людей с нарушениями опорнодвигательных функций» (по данным Orbit на 25.03.2015 г.)

Рис. 4. Динамика патентной активности по направлению «технологии создания робота-экзоскелета для реабилитации людей с нарушениями опорнодвигательных функций» (по данным Thomson Innovation на 13.04.2015 г.)

Рис. 5. Распределение патентных документов по правовому статусу по направлению «технологии создания робота-экзоскелета для реабилитации людей с нарушениями опорнодвигательных функций» (по данным Orbit на 25.03.2015 г.)

ЭКОНОМИКА НАУКИ 201 5, Т. 1, № 2

мэйнстрим

Страны приоритета

Рис. 6. Распределение патентов по направлению «технологии создания робота-экзоскелета для реабилитации людей с нарушениями опорнодвигательных функций» по странам приоритета (по данным Orbit на 25.03.2015 г.)

Рис. 7. Распределение патентов по направлению «технологии создания робота-экзоскелета для реабилитации людей с нарушениями опорнодвигательных функций» по странам приоритета (по данным Thomson Innovation на 13.04.2015 г.)

представленных на рис. 8, в развитии технологий создания робота-экзоскелета, начиная с 1996 г., принимали участие разработчики многих стран, внося соизмеримые вклады в его индустриализацию. Однако, согласно данным Thomson Innovation, в 2012 г. Китай выходит на первое место по общему количеству патентов, полученных резидентами страны. Активность патентования корейских технологий также стремительно нарастает, начиная с 2005 г. (рис. 8).

Данные патентного анализа, полученные с использованием БД Orbit, позволяют отметить ту же закономерность в смене технологического лидера: до 2006 г. в развитии технологий создания робота-экзоскелета принимают участие несколько индустриально

развитых стран, особенно выделяется исследовательская и изобретательская активность США. Однако с 2006 г. Китай начинает наращивать активность патентования национальных технических решений и становится очевидным мировым технологическим лидером к 2012 г. Республика Корея также демонстрирует рост патентной активности с 2007 г. К сожалению, научно-технологические заделы России в течение 2007-2013 гг. не отражены и не защищены сколько-нибудь заметным числом патентов (рис. 9).

Среди патентов РФ по технологиям создания робота-экзоскелета 65% выданы резидентам страны, более трети патентов РФ получены нерезидентами (рис. 10).

ЭКОНОМИКА НАУКИ 5015, Т. 1, № 2

мэйнстрим

Рис. 8. Динамика патентной активности по направлению «технологии создания робота-экзоскелета для реабилитации людей с нарушениями опорнодвигательных функций» в разных странах по приоритету (по данным Thomson Innovation на 13.04.2015 г)

Рис. 9. Динамика патентной активности по направлению «технологии создания робота-экзоскелета для реабилитации людей с нарушениями опорнодвигательных функций» в разных странах по приоритету (по данным Orbit на 25.03.2015 г.)

Рис. 10. Динамика патентной активности резидентов РФ по направлению «технологии создания робота-экзоскелета для реабилитации людей с нарушениями опорнодвигательных функций» (по данным Orbit на 25.03.2015 г.)

ЭКОНОМИКА НАУКИ 201 5, Т. 1, № 2

мэйнстрим

Таблица 1

Топ 10 патентообладателей мира по направлению «технологии создания робота-экзоскелета для реабилитации людей с нарушениями опорно-двигательных функций»

Патентообладатели Количество патентов

ZHEJIANG UNIVERSITY 40

SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 25

UNIVERSITY OF ELECTRONIC SCIENCE & TECHNOLOGY OF CHINA 18

HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY 17

UNIVERSITY OF CALIFORNIA 14

SOGANG UNIVERSITY INDUSTRY-UNIVERSITY COOPERATION FOUNDATION 12

SOUTHWEST JIAOTONG UNIVERSITY 11

BEIJING UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 10

UNIVERSITY OF SHANGHAI FOR SCIENCE & TECHNOLOGY 9

Источник: по данным базы Orbit на 25.03.2015 г.

В табл. 1 представлены топ 10 патентообладателей мира, имеющих самые крупные портфели патентов по направлению.

Большая часть патентов с российским приоритетом принадлежит Московскому государственному университету имени М.В. Ломоносова (45%).

Технологии роботоассистирующей хирургии

Роботоассистирующая хирургия - последнее достижение лапароскопической техники и малоинвазивной хирургии, подразумевающее наименьшую хирургическую травму и снижение болевых ощущений у пациента.

Существует целый ряд преимуществ роботоассистирующей хирургии, которые говорят о том, что широкое распространение технологии вывело бы хирургию в целом на новый уровень:

Принципиальное изменение работы хирурга с предоставлением большого спектра возможностей;

Улучшенная 3D-визуализация анатомических структур, особенно сосудисто-нервных пучков;

Обеспечение гарантии выполнения операций высокого качества молодыми специалистами после прохождения специализированного курса обучения;

Выполнение высококачественных операций в тех анатомических областях, где ранее было невозможно осуществить малоинвазивное вмешательство;

Отсутствие тремора, тщательное и «бережное» иссечение тканей;

Минимальная тракация и смещение соседних органов.

Публикационная активность по направлению «роботоассистирующая хирургия», согласно данным Web of Science Core Collection, стабильно растет в течение последних двадцати лет (рис. 11).

Публикационными лидерами являются США, Германия и Япония, доля российских публикаций составляет 0,1% от общемирового потока (41-е место в мире).

Активность патентования технологических решений по исследуемому направлению также экспоненциально растет, согласно данным базы Orbit (рис. 12) и базы Thomson Innovation (рис. 13).

Количество ежегодно выдаваемых патентов, начиная с 2009 г., исчисляется двумя сот-

ЭКОНОМИКА НАУКИ 5015, Т. 1, № 2

мэйнстрим

400 -350 -300 -250 -200 -

"ONCOO^O"-CNn"fin"ONCOO"O^Wn^iO

О"ОО-ООООООООООО--

O"O"OCNOOOOOOOOOOOOOOOO

CNCNCNCNCNCNCNCMCNCNCNCNCNCNCNCN

Рис. 11. Динамика публикационной активности по направлению «технологии роботоассистирующей хирургии»

(по данным Web of Science Core Collection на 24.03.2015 г.)

нями, а число подаваемых заявок на патенты растет экспоненциально (рис. 14).

К числу технологических лидеров направления следует отнести США, Республику Корею, Китай - об этом свидетельствуют данные базы Orbit (рис. 15) и данные патентного анализа, выполненного с использованием базы Thomson Innovation (рис. 16). США указаны в качестве страны приоритета в половине патентных документов, выданных по данному направлению. Доля патентов, полученных резидентами России, составляет всего 1,91% от общемирового числа патентных документов. С этим показателем РФ занимает 8-е место, однако отстает по этому показателю от Китая, занимающего третью позицию в рейтинге патентного портфолио, в 6,7 раза (рис. 15).

Рис. 12. Динамика патентной активности по направлению «технологии роботоассистирующей хирургии» (по данным Orbit на 24.03.2015 г.)

Рис. 13. Динамика патентной активности по направлению «технологии роботоассистирующей хирургии» (по данным Thomson Innovation на 13.04.2015 г.)

ЭКОНОМИКА НАУКИ 201 5, Т. 1, № 2

мэйнстрим

■ Недействующие ■ Заявки ■ Действующие

US WO KR CN DE ЕР JP RU GB FR СА IT ES AU UA Страны приоритета

Рис.14. Распределение патентных документов по правовому статусу по направлению «технологии роботоассистирующей хирургии» (по данным Orbit на 24.03.2015 г.)

Рис. 15. Распределение патентов по направлению «технологии роботоассистирующей хирургии» по странам приоритета (по данным Orbit на 24.03.2015г.)

Рис. 16. Распределение патентов по направлению «технологии роботоассистирующей хирургии» по странам приоритета (по данным Thomson Innovation на 13.04.2015 г.)

ЭКОНОМИКА НАУКИ 5015, Т. 1, № 2

мэйнстрим

Рис. 17. Динамика патентной активности по направлению «технологии роботоассистирующей хирургии» в разных странах по приоритету (по данным Thomson Innovation на 13.04.2015 г)

Рис. 18. Динамика патентной активности по направлению «технологии роботоассистирующей хирургии» в разных странах по приоритету (по данным Orbit на 24.03.2015 г.)

RU WO US ЕР СА IT ES KR DE FR

Страны приоритета

Рис. 19. Динамика патентной активности резидентов РФ по направлению «технологии роботоассистирующей хирургии» (по данным Orbit на 24.03.2015 г.)

ЭКОНОМИКА НАУКИ 201 5, Т. 1, № 2

мэйнстрим

Таблица 2

Топ 10 патентообладателей мира по направлению «технологии роботоассистирующей хирургии»

Количество

патентов

INTUITIVE SURGICAL 246

ETHICON ENDO SURGERY 45

SAMSUNG ELECTRONICS 39

HANSEN MEDICAL 39

JOHNS HOPKINS UNIVERSITY 30

DEUTSCH ZENTR LUFT & RAUMFAHRT 25

TIANJIN UNIVERSITY 24

OPERATIONS INTUITIVE SURGICAL 23

Источник: (по данным Orbit на 24.02.2015 г.)

По данным базы Thomson Innovation, США сохраняет лидерство как страна приоритета с 1995 г. по текущий момент. В Республике Корее первые патенты получены резидентами в 2006 г., резидентами Китая - в 2003 г., однако сегодня обе страны активно включились в борьбу за рынки устройств роботоассистирующей хирургии (рис. 17).

База Orbit визуализирует ту же тенденцию. Исследователи США демонстрируют стабильно высокую патентную активность по направлению за весь двадцатилетний период наблюдения, а с 2006 г. в борьбу за лидерство вступили Китай и Республика Корея. Россия, к сожалению, является страной приоритета для единичных патентов в период с 2002 по 2013 гг. (рис. 18).

Всего на решения в области технологий роботоассистирующей хирургии выдано 64 патента РФ, из которых 40 принадлежат российским заявителям. Распределение патентов РФ по странам приоритета (рис. 19) показывает, что на долю нерезидентов приходится 37,5% выданных в РФ патентов, большая часть которых выдана компаниям США.

В табл. 2 представлены топ 10 патентообладателей в мире по направлению роботоассистирующей хирургии. Абсолютным лидером среди них является компания Intuitive Surgical (США), ставшая разработчиком системы

«Da Vinci». Патентное портфолио компании сильно усложнило развитие рынка роботоассистирующей хирургии, поскольку закрыло принципиальные конструктивные решения и элементы хирургического робота. Но, как видно на примере Китая и Республики Кореи, новые технологические решения все же могут быть найдены и в условиях активно развертывающейся технологии с очевидным монополистом.

Компания Ethicon Endo Surgery, занимающая третью позицию рейтинга, получила 4 патента РФ.

Российские патентообладатели по направлению «технологии роботоассистирующей хирургии» представлены компаниями и университетами, имеющими по 1-2 патента.

Заключение

Представленные данные не позволяют охарактеризовать научно-технологические заделы РФ в области роботов-экзоскелетов для реабилитации людей с нарушениями опорно-двигательных функций и роботоассистирующей хирургии как конкурентоспособные. К сожалению, не удалось обнаружить патентов отечественных технологических компаний, свидетельствующих о готовности последних предлагать серийную продукцию не только на глобальный, но и на внутренний рынок.

ЭКОНОМИКА НАУКИ 5015, Т. 1, № 2

мэйнстрим

Между тем, темпы роста мировых рынков роботов-хирургов и роботов-экзоскеле-тов для реабилитации людей с нарушениями опорно-двигательных функций позволяют охарактеризовать их как новые и динамично растущие. Поэтому у российских разработчиков есть все шансы занять нишевые рынки. Необходимость новых российских разработок по роботизированной хирургии обусловлена и целым рядом недостатков в используемой в мире системе «Da Vinci»:

Отсутствие у хирурга тактильных ощущений;

Большой вес и габарит системы;

Длительный период подготовки к операции;

Отсутствие системы сопровождения до цели (места патологии);

Маленький угол обзора (отсутствие периферийного зрения) у оператора консоли хирурга;

Использование одного механизма для выполнения разных движений;

Длительная установка троакаров по сравнению со стандартными лапароскопическими операциями;

Отсутствие контакта с пациентом;

Отсутствие 3D-зрения у доктора, ассистирующего непосредственно возле пациента.

Кроме вышеперечисленных направлений технологического развития этих систем, следует особо отметить стоимостные характеристики системы «Da Vinci» и отдельных инструментов и аксессуаров (средняя стоимость одного комплекса - 3 млн. евро). Подготовка персонала к работе с системой возможна исключительно за рубежом. Большой проблемой являются техническая поддержка и обслуживание системы на территории России.

Все отмеченные недостатки создают отличные предпосылки для продвижения импортозамещающих разработок отечественных инженеров, а значит, включение технологий создания робота-экзоскелета для реабилитации людей с нарушениями опорно-двигательных функций и роботоассистирующей хирургии в число приоритетов научно-технологического развития России полностью обосновано.

ЛИТЕРАТУРА

1. Краевский С.В., Рогаткин Д.А. Медицинская робототехника: первые шаги медицинских робо-тов//Технологии живых систем. 2010. - Т. 7.

- №4. - С. 3-14.

2. Экспертно-аналитический отчет «Потенциал российских инноваций на рынке систем автоматизации и робототехники». 2014. Отчет подготовлен ООО «Ларза» по заказу ОАО «РВК».

Http://www.rusventure.ru/ru/programm/analy-tics/docs/Otchet_robot-FINAL%>20291014.pdf.

3. Transparency Market Research. Medical Robotic Systems Market (Surgical Robots, Non-Invasive Radiosurgery Robotic Systems, Prosthetics and Exoskeletons, Assistive and Rehabilitation Robots, Non-Medical Robotics in Hospitals and Emergency Response Robotic Systems) - Global Industry Analysis, Size, Share, Growth,

Trends and Forecast 2012-2018. - http:// www.transparencymarketresearch.com/medical-robotic-systems.html.

4. Could Titan Medical Storm The Robotic Surgery Market? March 27th, 2014 by Alpha Deal Group LLC. - http://alphanow.thomsonreuters.com/ 2014/03/titan-storm-robotic-surgery-market/#

5. Рынок реабилитационных роботов до 2021 года - http://robolovers.ru/robots/post/783338/ry-nok_reabilitatsionnyh_robotov_do_2021_goda/

6. Куракова Н.Г., Зинов В.Г., Цветкова Л.А., Ерем-ченко О.А., Комарова А.В, Комаров В.М., Сорокина А.В., Павлов П.Н., Коцюбинский В.А. Модель науки «быстрого реагирования» в Российской Федерации: методология и организация. - М.: Издательский дом «Дело» РАНХиГС, 2014. - 160 с.

1. Kraevskij S.V, Rogatkin D.A. Medical robototronics: first steps of medical robots // Technologies of live systems. - 2010. - Is. 7. - № 4. - P. 3-14.

2. Expert-analytical report «Potential of Russian innovations on the market of automatization and

ЭКОНОМИКА НАУКИ 201 5, Т. 1, № 2_______

robototronics» (2014) Report is prepared by LLC «Larza» on behalf of JSC «RVK». http://www.rus-venture.ru/ru/programm/analytics/docs/Otchet_ robot-FINAL%20291014.pdf.

мэйнстрим

3. Transparency Market Research. Medical Robotic Systems Market (Surgical Robots, Non-Invasive Radiosurgery Robotic Systems, Prosthetics and Exoskeletons, Assistive and Rehabilitation Robots, Non-Medical Robotics in Hospitals and Emergency Response Robotic Systems) - Global Industry Analysis, Size, Share, Growth, Trends and Forecast 2012-2018. - http://www.transparencymarketrese-arch.com/medical-robotic-systems.html.

4. Could Titan Medical Storm The Robotic Surgery Market? (2014) Alpha Deal Group LLC. http://

alphanow.thomsonreuters.com/2014/03/ti-

tan-storm-robotic-surgery-market/#.

5. Market of rehabilitational robots until 2021 year (2015). http://robolovers.ru/robots/post/783338/ rynok_reabilitatsionnyh_robotov_do_2021_goda/.

6. Kurakova N.G., Zinov V.G., Tsvetkova L.A., Ye-remchenko O.A., Komarova A.V, Komarov V.M., Sorokina A.V., Pavlov P.N., Kotsubinskiy V.A. (2014) Model of a «direct action» science in Russian Federation: methodology and organization // Publishing House «Delo» RANEPA. - 160 p.

Cherchenko O.V., Sheptunov S.A. Robot-assisted surgery and robots exoskeletons for rehabilitation: world technological leaders and perspectives of Russia (Directorate of State Scientific and Technical Programmes, Moscow, Russia; Institute for Design-Technological Informatics Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia) Abstract. There was analysed the publication and patent activity with regard to two actively developing areas in the field of medical robototronics: robots-exoskeletons for rehabilitation of people with muscoloskeletal disorders and robot-assisted surgery. There was identified discrepancy in the structure of global and national publication and patent flows. There were revealed disadvantages of foreign innovations on robot-assisted surgery, which create prerequisites for promoting import-substituting innovations of domestic engineers.

Keywords: robot-assisted surgery, robots-exoskeletons for rehabilitation of people with muscoloskeletal disorders, technology leaders, competitive ability, scientometric analysis, patent analysis.

новый нормативный документ

ПЛАНЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ РАН ТЕПЕРЬ УТВЕРЖДАЕТ ФАНО

Постановление Правительства РФ от 29 мая 2015 г. № 522 «О некоторых вопросах деятельности Федерального агентства научных организаций и федерального государственного бюджетного учреждения ««Российская академия наук»

В соответствии с новыми правилами координации деятельности ФАНО и РАН, последняя должна согласовывать с ФАНО разрабатываемые научными организациями планы проведения исследований в рамках Программы фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2013-2020 гг.

ФАНО утверждает по согласованию с РАН программы развития научных организаций, а также государственные задания на проведение фундаментальных и поисковых научных исследований организаций, подведомственных агентству.

В случае возникновения между агентством и РАН неразрешимых разногласий, работа по их преодолению передается заместителю председателя правительства, координирующего работу федеральных органов исполнительной власти по вопросам государственной политики в сфере науки.

130 ____________________________________ЭКОНОМИКА НАУКИ 2015, Т. 1, № 2

ООО «ОЛМЕ» Санкт-Петербург., к.м.н. Вагин А.А.

Развитие робототехники в восстановительной медицине, реабилитация обездвиженных больных - проблемы и решения.

Конкуренцию на сегодняшний день определяет не обладание большими ресурсами или потенциалом производства, а объем знаний накопленный предыдущими поколениями, способность его структурировать, им управлять и персонально использовать.
Одной из важных задач Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) является внедрение в клиническую медицину перспективных ИИТ с методами и средствами ИИ для совместного информационного взаимодействия и использования.

Современная концепция интеллектуальных информационных систем предполагает объединение электронных записей о больных (electronic patient records) с архивами медицинских изображений, данными мониторинга с медицинских приборов, результатами работы визированных лабораторий и следящих систем, наличие современных средств обмена информацией (электронной внутрибольничной почты, Internet, видеоконференций и т.д.) .

В настоящее время активное становление и интенсивное развитие получило перспективное профилактическое направление в виде восстановительной медицины, сложившееся на основе принципов санологии и валеологии. Высокая заболеваемость и смертность, неуклонное снижение качества жизни, отрицательный прирост народонаселения способствовали разработке и внедрению в практическую медицину самостоятельного профилактического направления.

Однако, существующие на сегодняшний день экономические, социальные, правовые, медицинские учреждения выполняют функции в основном по лечению и реабилитации инвалидов, вопросами предупреждения и реабилитационного лечения болезни занимаются недостаточно. Экономическая и социальная ситуация в нашей стране способствует появлению чувства страха и напряженности при наличии травмы или болезни у человека, является источником психосоциальных проблем.

Необходимость активного сохранения здоровья в условиях инфраструктуры медицинских организаций определяется стремлением вывести медицину на новый виток развития. Однако дальнейшее реформирование ее затруднено не только из-за недостаточного финансирования данной отрасли, но и четких единых нормативов и методик планирования, ценообразования, тарификации медицинских услуг, а также распределением ответственности между органами исполнительной власти и ее субъектов за выполнением определенных объемов медицинской помощи.

За последнее десятилетие был достигнут значительный прогресс в медицинской робототехнике. Сегодня несколько тысяч операций на предстательной железе выполняются при помощи медицинских роботов с минимально возможной травматичностью для пациентов. Медицинские роботы позволяют обеспечить минимальную травматичность хирургических операций, более быстрое восстановление пациентов, минимальный риск инфекции и побочных эффектов. Хотя число медицинских процедур, которые выполняют роботы еще сравнительно невелико, следующее поколение робототехники сможет предоставить хирургам более широкие возможности для визуализации операционного поля, обратной связи с хирургическим инструментом и окажет огромное влияние на прогресс в хирургии.

По мере старения населения, число людей, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями, инсультами и другими заболеваниями продолжает расти. После перенесенного инфаркта, инсульта, позвоночно-спинальной травмы очень важно, чтобы пациент, насколько это возможно, регулярно занимался физическими упражнениями.

К сожалению, пациент обычно вынужден заниматься физической терапией в лечебном учреждении, что зачастую невозможно. Следующее поколение медицинских роботов поможет пациентам выполнять хотя бы часть необходимых физических упражнений в домашних условиях.
Робототехника также начинает использоваться в здравоохранении для ранней диагностики аутизмы,
тренировки памяти у людей с особенностями психического развития.

Развитие робототехники в других странах.

Европейская комиссия недавно приступила к осуществлению программы развития робототехники, в которую вложило 600 млн. евро чтобы укрепить обрабатывающую промышленность и сферу услуг. Корея планирует вложить 1 млрд. долларов США в развитие робототехники в течение 10-ти лет. Подобные, но меньшие программы существуют в Австралии, Сингапуре и Китае. В Соединенных Штатах, финансирование исследований и разработок в области робототехники осуществляется, в основном, в оборонной промышленности, в частности, для беспилотных систем. Но существует и программы развития робототехники в области здравоохранения и услуг. Несмотря на то, что промышленные отрасли робототехники родился в США, мировое лидерство в этой области в настоящее время принадлежит Японии и Европе. И не очень понятно, как США смогут сохранить их лидирующие позиции в течение длительного времени без национальной приверженности развития и внедрения технологий робототехники .

Существующие структурные подразделения осуществляют этапность реабилитационных мероприятий по принципу: стационар – стационарно-курортное лечение – поликлиника. На I этапе стационарной помощи больному устраняются и предупреждаются осложнения острого заболевания, осуществляется стабилизация процесса, проводится физическая и психическая адаптация.

Санаторно-курортный этап (II) – это промежуточное звено между стационаром и поликлиникой, где при относительной стабилизации клинико-лабораторных показателей, проводится медицинская реабилитация больных на основе использования целебных природных факторов. Ш этап – это поликлиника, основное назначение которой на современном уровне амбулаторно-поликлинической помощи выявить компенсаторные возможности организма, их развитие в разумных пределах, а также осуществить комплекс мероприятий, направленных на борьбу с факторами риска сопутствующих осложнений и ухудшений заболеваний. Однако, эта система помощи на практике не всегда осуществима.

Основная трудность – значительные экономические и финансовые затраты на госпитализацию больных, особенно с пограничной стадией заболевания, высокая стоимость санаторно-курортного лечения, недостаточная оснащенность поликлиник современными методами обследования и лечения.

В настоящее время существует несколько международных стандартов регистрации клинических данных в МИС лечебных учреждений:

• SNOMED International (College of American Pathologists, США);
• Unified medical language system (National Medical Library, США);
• Read clinical codes (Центр по кодированию и классификации национальной системы здравоохранения, Великобритания) .

В последние годы в США большинство крупных медицинских центров уже не работают без информационных систем (ИС), на которые приходится более 10% расходов больниц .
В здравоохранении США объем расходов на информационные технологии составляет примерно 20 млрд. долларов в год. Особый интерес вызывают медицинские системы, которые непосредственно помогают врачу увеличить эффективность работы и повысить качество лечения больных .

Проведенные исследования за последние пять лет дали возможность более полно понять процессы происходящие при травме спинного мозга и ее последствиях, а также принципах воздействия на негативные моменты происходящие в зоне повреждения. Такое пристальное внимание именно к этой категории пациентов объяснимо тяжестью последствий возникающих в процессе травмы и последующего дальнейшего развития травматической болезни спинного мозга.

Морфологическое изучение травмированного спинного мозга (СМ) указывает на то, что повреждение тканей не ограничивается областью воздействия разрушающей силы, а, захватывая первично интактные участки, приводит к образованию более обширного повреждения. При этом в процесс вовлекаются структуры головного мозга, а также периферической и вегетативной нервной систем. Установлено, что сенсорные системы изменяются гораздо глубже, чем моторные .

Современная концепция патогенеза травматического повреждения СМ рассматривает два основных взаимосвязанных механизма гибели клеток: некроз и апоптоз.
С некрозом связывают непосредственное первичное повреждение мозговой ткани в момент приложения травматической силы (контузия или сдавление паренхимы мозга, дисциркулляторные сосудистые расстройства). Некротический очаг впоследствии эволюционирует в глиально-соединительнотканный рубец, вблизи которого в дистальном и проксимальном отделах СМ образуются мелкие полости, образующие посттравматические кисты различного размера .

Апоптоз является механизм отсроченного (вторичного) повреждения клеток, представляющего собой их физиологическую гибель, необходимую в норме для обновления и дифференцировки тканей . Развитие апоптоза при травме СМ связано с воздействием на геном клетки возбуждающих аминокислот (глутамат), ионов Са2+, медиаторов воспаления, ишемии и пр. .
Первоначально наблюдается апоптоз нейронов вблизи от некротического очага (пик гибели - 4-8 часов). Затем развивается апоптоз микро- и олигодендроглии (пик гибели – третьи сутки). Следующий пик глиального апоптоза наблюдается через 7-14 суток на отдалении от места травмы и сопровождается гибелью олигодендроцитов.
Вторичные патологические изменения включают петехиальные кровоизлияния и геморрагический некроз, свободнорадикальное окисление липидов, увеличение протеазной активности, воспалительный нейронофагоцитоз и тканевую ишемию с дальнейшим высвобождением ионов Са2+, возбуждающих аминокислот, кининов, серотонина. Всё это в конечном итоге проявляется распространенной восходящей и нисходящей дегенерацией и демиелинизацией нервных проводников, гибелью части аксонов и глии.

Расстройства в деятельности ряда органов и систем, непосредственно не пострадавших при травме, создают новые многообразные патологические ситуации. В денервированных тканях повышается чувствительность к биологически активным веществам (ацетилхолину, адреналину и т. д.), возрастает возбудимость рецептивных полей, снижается порог мембранного потенциала, уменьшается содержание АТФ, гликогена, креатинфосфата. В паретичных мышцах нарушаются липидный и углеводный обмен, что влияет на их механические свойства - растяжимость и сократимость, способствует ригидности.

Расстройство минерального обмена приводит к формированию параоссальных и периартикулярных осификатов, осифицирующего миозита, остеопороза.
Все это может стать причиной новых осложнений: пролежней, трофических язв, остеомиелита, суставно-мышечных контрактур, анкилозов, патологических переломов, костных деформаций - в опорно-двигательном аппарате; камнеобразования, рефлюкса, воспаления, почечной недостаточности - в мочевыводящей системе. Складываются связи, носящие разрушительный характер. Возникает угнетение и функциональное выпадение ряда систем, непосредственно в травме не пострадавших. Под действием непрерывного потока афферентной импульсации активные нервные структуры впадают в состояние парабиоза и становятся невосприимчивыми к специфическим импульсам.

Параллельно формируется и другая динамическая линия - восстановительно-приспособительных функциональных изменений. В условиях глубокой патологии происходит оптимально возможная перестройка механизмов обеспечения адаптации к среде. Организм переходит на новый уровень гомеостаза. В этих условиях гиперреактивности и напряжения формируется травматическая болезнь спинного мозга (ТБСМ) .
С целью проверки предположения о существовании способов предупреждения формирования рубцовой ткани в зоне травмы спинного мозга, до прорастания через нее аксонов нейронов (рабочая гипотеза), Вагиным Александром Анатольевичем была проведена экспериментальная работа на крысах породы «Вистар». Для постановки экспериментов отбирали хорошо развитых и здоровых животных с хорошим поведением, половозрелых, годовалого возраста.

Все экспериментальные процедуры и манипуляции проводились в операционной кафедры патологической физиологиии Военно-Медицинской академии в условиях, отвечающих требованиям СанПин 2.1.3.1375-03. Животные укладывались на операционный стол. Применяли эфирный наркоз. В контрольной группе (группа А) было 22 крысы, в основных группах (группы В и С) – по 21 и 22 соответственно. Всем животным была проведена частичная (под эфирным наркозом) денервация нижней части спинного мозга на уровне 3 грудного позвонка. Экспериментальную денервацию у подопытных животных выполняли в стерильных условиях с соблюдением правил асептики и антисептики. Для нанесения спинальной травмы крысам, использовали только прямую иглу 1,2x40 мм и шовный материал для наложения сдавливающей петли на СМ (супрамидная нить диаметром 0.1 мм стерильная). После нанесения экспериментальной травмы в послеоперационном периоде животные разных групп содержались по разному, но все погружались в медикаментозный сон (Sol. Relanii 0,3 внутрибрюшинно, 2 раза в сутки) на весь срок наблюдения.

Группа контроля (А) содержалась в стандартных условиях, а у крыс основных групп (В и С) применялась методика содержания в условиях фиксации в специальной кювете. Устройство с кюветой служили прообразом «оптимальной восстанавливающей среды» и состояло из фиксированного ложа выполненного из полиуретановой трубы диаметром 5см, длиной 10 см., рассеченной по длиннику с оставлением лепестков длиной 5 см., шириной 1 см. для фиксации лап животного. Лепестки кюветки соединены с движущимися рычагами электродвигателей (4шт.), штоки которых совершают линейные движения позволяющие совершать заданные движения лапами животного (пассивные движения) через релейное устройство получающее команды из промышленного компьютера по заданной программе. В описанное ложе животное укладывалось на спину. Его лапы фиксировались к лепесткам кюветки. Пассивные движения осуществлялись в виде отведения и приведения конечностей животного. Возможные активные движения у животных осуществлялись ими в периоды пробуждения.

Эксперимент выполняли по двум направлениям:

1. Исследовались изменения на срезах спинного мозга животных после травмы во всех группах под световым и электронным микроскопами.
2. В ходе наблюдения за животными контрольной и основных групп фиксировались сроки восстановления болевой, температурной чувствительности, а также двигательной активности.

В результате проведенных гистологических, патофизиологических исследований получены следующие результаты. При гистологическом изучении срезов спинного мозга крыс в контрольной группе А гибель клеток в результате полученной травмы после непосредственного повреждения спинного мозга происходит в результате некроза и продолжается до 14 дней. В дальнейшем гибель клеток происходит в результате апоптоза, который наблюдается до 21-30 дней с формированием рубцовой ткани. Рубцовая ткань формируется из дегенерированных хаотично расположенных миелиновых волокон и осевых цилиндров не дающих возможности прорастания аксонов нейронов через зону рубцевания. Область формирования рубцовой ткани включает ядра клеток, переходящих в стадию апоптоидных телец.

В то же время, в основной группе В* - (В и С) выявляется отчетливая гистологическая картина восстановления клеток нейроглии и нейронов в условиях применения метода ПДИК.
При обработке статистических материалов экспериментальной патофизиологической части исследования данных в группе А восстановления болевой и температурной чувствительности, а также двигательной функции не отмечено.
В группе В* - (В и С) восстановление болевой чувствительности отмечено в 21,5% случаев, в 78,5% случаев восстановления не наступило. Восстановление температурной чувствительности отмечено в 15,4 % подопытных животных, в 84,6 % случаев восстановления не отмечено. В результате изучения изменения двигательной активности – восстановление наблюдалось только в основной группе В*. Отмечено, что движения в конечностях восстановились в 26,2% животных, в 73,8% случаев восстановления не наступило. Согласно данным непараметрического анализа на состояние болевой, температурной чувствительности, двигательной функции у исследуемых крыс оказывает достоверное (р<0,05) влияние на комплекс реабилитационных лечебных мероприятий с использованием метода постоянной длительной импульсной кинетикотерапии. Все данные используемые в анализе измерялись в номинальной шкале, для которой используются следующие критерии: Фи, V Крамера и коэффициент сопряженности, подтверждающие выявленные значимости различий встречаемых параметров в исследуемых группах (р<0,05).

Практическая апробация экспериментальной системы на подопытных животных привела к выводу, что реабилитационная методика, направленная на адекватное использование обнаруженного феномена создания оптимизирующих условий для восстановления функций поврежденного СМ должна обеспечивать следующие условия:

• периодическое создание раздражения эфферентных и афферентных путей выше и ниже очага повреждения СМ;
• замыкание рефлекторной дуги и тем самым включения в работу сегментарно-рефлекторного аппарата спинного мозга через один и тот же промежуток времени, с одной и той же силой, в одной и той же последовательности длительное время;
• работать в круглосуточном режиме на протяжении всего времени реабилитации.

Анализ результатов экспериментальной части работы показал, что применение метода постоянной длительной импульсной кинетикотерапии в посттравматическом периоде в клинических условиях у пациентов с последствиями спинальных травм может стимулировать восстановление утраченных функций органов и систем.

При переводе экспериментально подтвержденной модели оптимальной физиологической среды на платформу клинической апробации исходили из того, что в основу разрабатываемой новой методики реабилитационного лечения таких больных должны будут решаться основные задачи реабилитации:

• создание максимально благоприятных условий для течения регенеративных процессов в спинном мозге;
• предупреждение и лечение пролежней, свищей, остеомиелитов, контрактур, деформаций костно-суставного аппарата;
• устранение или уменьшение болевого синдрома;
• установление самостоятельных контролируемых актов мочеиспускания и дефекации;
• предупреждение и лечение осложнений со стороны мочевыделительной, дыхательной и сердечно-сосудистой систем;
• предупреждение и лечение атрофий и спастичности мышц;
• выработка способности к самостоятельному передвижению и самообслуживанию.

При финансовой поддержке компании ООО “ОЛМЕ” была создана система реабилитационная кинетическая, способствующая проведению в автоматическом режиме периодически создаваемого раздражения эфферентных и афферентных путей, замыкания рефлекторной дуги и, тем самым, включения в работу сегментарно-рефлекторного аппарата спинного мозга через один и тот же промежуток времени, с одной и той же силой, в одной и той же последовательности в круглосуточном режиме на протяжении всего времени нахождения пациента на реабилитации (сутки, недели, месяцы и годы) и позволяющая сохранить суставно-мышечный аппарат, периферическую нервную систему и сегментарный аппарат, тем самым позволяя говорить о новых подходах реабилитации .

Несмотря на отсутствии финансирования со стороны государства, сегодня компанией ООО “ОЛМЕ” заложены основы робототехники с информационными технологиями для реабилитации обездвиженных больных в течении длительного времени в домашних условиях в нашей стране. Данное направление развития реабилитации дает возможность значительно снизить смертность и инвалидизацию у этой категории больных, увеличить продолжительность жизни и в большинстве случаев через 4-5 лет вернуться к полноценной трудовой деятельности.

Список литературы:

1. Адо А.Д. Патологическая физиология./ А. Д. Адо, Л. М. Ишимова. - М., 1973. - 535 с.
2. Вагин А.А. Патофизиологическое обоснование применения метода постоянной длительной импульсной кинетикотерапии в лечении и реабилитации больных с последствиями спинальной травмы: дис. канд. мед. наук. – СПб., 2010.– 188 с.
3. Басакьян А.Г. Апоптоз при травматическом повреждении спинного мозга: перспективы фармакологической коррекции / А. Басакьян, А.В. Басков, Н.Н.. Соколов, И.А Борщенко.- Вопросы медицинской химии № 5, 2000. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.jabat.narod.ru/005/0145.htm. или http://medi.ru/pbmc/8800501.htm
4. Борщенко И. А. Некоторые аспекты патофизиологии травматического повреждения и регенерации спинного мозга. / И. А. Борщенко, А. В. Басков, А. Г. Коршунов, Ф. С. Сатанова // Журнал Вопросы нейрохирургии. - №2.- 2000. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://sci-rus.com/pathology/index.htm.
5. Викторов И. В. Современное состояние исследований регенерации центральной нервной системы in vitro и in vivo./ И. В. Викторов // Второй Всесоюзный симпозиум "Возбудимые клетки в культуре ткани". - Пущино, 1984. - С. 4-18.
6. Георгиева С. В.Гомеостаз, травматическая болезнь головного и спинного мозга. / С. В. Георгиева, И. Е. Бабиченко, Д. М. Пучиньян - Саратов, 1993 – 115 c
7. Гретен А. Г. Проблемные аспекты механизмов восстановительных процессов в мозге. / А. Г. Гретен. // Механизмы и коррекция восстановительных процессов мозга. - Горький, 1982. - С. 5 -11.
8. Aranda J.M. The problem-oriented medical records: Experiences in a community hospital. JAMA 229:549-551, 1974
9. Braunberg A.C. Smart Card"s Appeal Hastens Jump into Mainstream // Signal. 1995. - January. P.35-39.
10. Buchanan J.M. Automated Hospital Information Systems. // Mil. Med. - 1996. -Vol. 131,№ 12.-P.1510-1512.
11. ISO/IEC JTC1/SC 29 N1580, 1996-04-23. Expert from ISO Bulletin: Standards for Global Infrastracture Infrastructure, What is the GII? Medicine 2001: New Technologies, New Realities, New Communities //MedNet- 1996, August 4.-8 p.
12. Van Hentenryck K. Health Level Seven. Shedding light on HL7"s Version 2.3 Standard. // Healthc Inform. - 1997. - Vol. 14, № 3. - P.74.
13. Wilson I.H., Watters D. Use of personal computers in a teaching hospital in Zambia //Br. Med. F. - 1988. - vol. 296, N 6617. - P. 255-256.
14. Пузин М.Н., Кипарисова Е.С., Гюнтер Н.А., Кипарисов В.Б. Кафедра нервных болезней и нейростоматологии «Медбиоэкстрем», Клиническая больница «Медбиоэкстрем» №6, поликлиника №107 г. Москва
15. roboting.ru/tendency/727-obzor-pers
16. Нейротравматология: Справочник./ Под ред. А.Н. Коновалова, Л.Б. Лихтермана, А.А. Потапова.- Москва, 1994.- 356 с. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://sci-rus.com/reference_book/ref_00.htm
17. Окс С. Основы нейрофизиологии: пер. с англ./ С. Окс - М., Мир, 1969. - 448 с.
18. Ромоданов А.П., Некоторые проблемы травмы позвоночника и спинного мозга по данным зарубежной литературы./ А.П. Ромоданов, К.Э. Рудяк. // Вопр.нейрохирургии. - 1980. - № 1. - С.56 - 61
19. Шевелев И. Н. Восстановление функции спинного мозга: современные возможности и перспективы исследования./ И. Н. Шевелев, А. В. Басков, Д. Е. Яриков, И. А. Борщенко // Журнал Вопросы нейрохирургии - 2000. - № 3. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.sci-rus.com/pathology/regeneration.htm
20. Lockshin R.A. Nucleic acids in cell death. Cell agening and cell death./ R.A Lockshin, Z. Zakeri-Milovanovic./ Eds. I. Devis, and D.C. Sigl.. – 1984, Cambridge. - P. 243 - 245
21. Yong C., Arnold P.M., Zoubine M.N., Citron B.A., Watanabe I., Berman N.E., Festoff B.W. // J. Neurotrauma. – 1998 - № 15. – P. 459 - 472.

• Просмотров: 7383

• " onclick="window.open(this.href," win2 return false > Печать