Roboty w medycynie pomagające lekarzom operować nie dziwią już nikogo. Teraz jednak przekroczono kolejną granicę. Właśnie powstał robolekarz. To prawdziwa rewolucja w medycynie.
Maszyna może skuteczniej leczyć od człowieka
Człowiek ma ograniczone zdolności manualne, nie zawsze i nie w każdych okolicznościach może być tak precyzyjny, jak wymaga tego skomplikowany zabieg. Dlatego od lat w medycynie stosuje się roboty. Wydawałoby się jednak, że maszyny nie są w stanie zastąpić człowieka np. w badaniach wymagających delikatności i wyczucia, jakie maszyny nie były w stanie dotąd zapewnić. Tak było do teraz, bo stworzono elektroniczny „palec”, który potrafi mierzyć puls i szukać guzów.
Chińscy naukowcy opracowali elektroniczny, miękki palec dla robotów z wyjątkowo czułym zmysłem dotyku. Urządzenie jest w stanie m.in. wykonywać rutynowe badania lekarskie, takie jak pomiar pulsu czy wykrywanie nienaturalnych zgrubień w tkankach. Zespół z Chińskiego Uniwersytetu Naukowo-Technologicznego wyjaśnił, że taka technologia mogłaby ułatwić lekarzom wczesne wykrywanie chorób, takich jak rak piersi, w fazie, gdy są one łatwiejsze do leczenia. Może też pomóc pacjentom poczuć się swobodniej podczas niektórych badań, które mogą wydawać się niekomfortowe lub inwazyjne.
Robolekarz pozwoli każdemu na diagnostykę i badania
- Wierzymy również, że dzięki dalszemu rozwojowi i poprawy jego sprawności, ręka złożona z takich palców będzie mogła w przyszłości działać jako robolekarz. W połączeniu z techniką uczenia maszynowego, może pozwolić na automatyczną, zrobotyzowaną diagnostykę i badania. Byłoby to szczególnie przydatne w słabo rozwiniętych obszarach, na których brakuje personelu medycznego - wyjaśnia prof. Hongbo Wang, autor badania przedstawionego na łamach pisma „Cell Reports Physical Science.
W połączeniu z techniką uczenia maszynowego, może pozwolić na automatyczną, zrobotyzowaną diagnostykę i badania. Byłoby to szczególnie przydatne w słabo rozwiniętych obszarach, na których brakuje personelu medycznego.
Badacze wyjaśniają, że sztywne elektroniczne palce już istnieją, ale urządzenia takie mogą nie podołać delikatnym zadaniom wymaganym w gabinecie lekarskim. Ponadto mogłyby one np. uszkodzić delikatne guzki podczas badań.
Ostatnio powstały także lekkie, bardziej bezpieczne i niedrogie roboty miękkie, które potrafią nawet odtworzyć ruchy ludzkich rąk, jednak urządzenia te nie były jeszcze w stanie precyzyjnie wyczuwać cech dotykanych obiektów tak, jak robią to prawdziwe palce.
„Pomimo niezwykłego postępu, jaki dokonał się w ostatniej dekadzie, większość miękkich palców opisywanych w literaturze nadal ma znaczące braki w porównaniu do ludzkich rąk” — piszą autorzy urządzenia, zauważając, że palce robotów nie są jeszcze gotowe do radzenia sobie z realnymi sytuacjami.
Nowy palec ma prostą konstrukcję. Poruszają nim siłowniki z komorami powietrznymi. Na każdej komorze nawinięta jest cewka z przewodnika, a na opuszce znajduje się inna cewka - zwinięte włókno zawierające ciekły metal. Pomiary prądu płynącego przez cewki pozwalają dokładnie mierzyć zgięcie palca oraz siłę nacisku na opuszku. Dzięki temu uzyskano zmysł dotyku dorównujący ludzkiemu.
Robolekarz skorzysta z klawiatury. Tak jak człowiek
Aby przetestować swój wynalazek, naukowcy zaczęli od przesuwania piórkiem po jego opuszce. Zauważyli wyraźną zmianę w przepływie prądu w reakcji na tak delikatny nacisk. Następnie stukali i naciskali na palec końcówką szklanej rurki i wielokrotnie go zginali. Czujniki urządzenia dokładnie mierzyły przyłożoną siłę. Aby sprawdzić możliwości zastosowań medycznych palca, badacze zamontowali go na ramieniu robota i obserwowali, jak pozwolił na rozpoznanie trzech guzków wbudowanych w silikonową matę. Zamontowany na ramieniu robota palec poprawnie zlokalizował także tętnicę na nadgarstku ochotnika i zmierzył jego puls.
„Ludzie mogą z łatwością rozpoznać sztywność różnych przedmiotów, po prostu naciskając na nie palcem. Ponieważ nasze urządzenie ma zdolność do wykrywania zarówno swojego zgięcia, jak i siły na końcu palca, może wykrywać sztywność przedmiotów podobnie, jak ludzka ręka, po prostu naciskając na te przedmioty” – tłumaczą naukowcy.
Twórcy palca przekonali się także, że potrafi on naciskać na klawisze klawiatury, podobnie jak człowiek. Wynalazek można jeszcze udoskonalić.
- Mamy nadzieję na zbudowanie inteligentnej, bardzo sprawnej ręki wyposażonej w liczne sensory i połączyć ją z wyposażonym w sztuczne mięśnie ramieniem robota. Pozwoli to na uzyskanie niezrównanej funkcjonalności i zdolności do odtworzenia naturalnych ruchów ludzkiej ręki - mówi prof. Hongbo Wang.
Tomasz Wypych
Fot. Specjalistyczny gabinet lekarski. Źródło: PAP/Tomasz Gzell
Inne tematy w dziale Rozmaitości
