Eksperimentāls ķirurģiskais robots dodas uz Starptautisko kosmosa staciju

MIRA ķirurģiskā robota roka. (Kreigs Čendlers/UNL)

Tuvākajā nākotnē NASA un citas kosmosa aģentūras pirmo reizi vairāk nekā piecdesmit gadu laikā nosūtīs astronautus tālāk par Zemo Zemes orbītu (LEO).

Bet atšķirībā no Apollo ēras šīs misijas sastāvēs no astronautiem, kas ilgu laiku pavadīs Mēness un ceļošana uz un no Marss (ar dažu mēnešu virszemes operācijām starp tām).

Papildus tam ir arī plānotā LEO un cis-Mēness kosmosa komercializācija, kas nozīmē, ka miljoniem cilvēku varētu dzīvot kosmosa biotopos un virszemes apmetnēs tālu aiz Zemes.



Tas rada daudzas problēmas, tostarp iespēju, ka slimajiem un ievainotajiem nebūs licencētu praktizējošu ārstu, lai veiktu potenciāli dzīvības glābšanas operācijas.

Lai to risinātu, profesors Šeins Faritors un viņa kolēģi no Nebraskas-Linkolnas universitātes (UNL) Nebraskas inovāciju pilsētiņa (NIC) ir izstrādājuši Miniaturizēts in vivo robotu palīgs (MIRA) .

2024. gadā šī pārnēsājamā miniaturizētā robotizētās operācijas (RAS) platforma tiks nogādāta Starptautiskajā kosmosa stacijā (SKS), lai veiktu testa misiju, lai novērtētu tās spēju veikt medicīniskās procedūras kosmosā.

Faritors ir Deivids un Nensija Ledereri inženierzinātņu profesori Nebraskas Universitātē, kuri studēja robotiku MIT. Studiju ietvaros viņš strādāja ar NASA Kenedija kosmosa centru, Godāra kosmosa lidojumu centru un reaktīvo dzinēju laboratoriju, lai atbalstītu NASA Marsa izpētes rover (MER) programma.

Tas ietvēra palīdzību projektēšanā un montāžā Zinātkāre un Neatlaidība roveriem, definējot to kustības plānošanu un izgudrojot procesu, kurā rovera Saules detektori tiek izmantoti, lai noteiktu tā kustības virzienu.

2006. gadā viņš kopā ar Dmitriju Oļeņikovu, bijušo Nebraskas Universitātes Medicīnas centra (UNMC) ķirurģijas profesoru, nodibināja NIC jaunuzņēmumu Virtual Incision.

2022. gada aprīlī Faritors tika nosaukts par konkursa atklāšanas uzvarētāju Fakultātes IP inovācijas un komercializācijas balva – izdevusi Nebraskas Universitāte par intelektuālo īpašumu.

Gandrīz 20 gadus Faritors, Oļeņikovs un viņu kolēģi ir izstrādājuši MIRA robotu ķirurģisko komplektu, kas ir piesaistījis vairāk nekā 100 miljonus ASV dolāru riska kapitālā.

Nesen NASA ar ASV Enerģētikas departamenta (DoE) starpniecību piešķīra Virtual Incision 100 000 USD dotāciju. Izveidota programma konkurētspējīgas pētniecības veicināšanai (EPSCoR), lai palīdzētu NIC inženieriem un robotiķiem sagatavot to pārbaudei uz ISS.

Salīdzinot ar parastajiem robotizētajiem ķirurģiskajiem komplektiem, MIRA piedāvā divas priekšrocības. Pirmkārt, tā instrumentus var ievietot caur maziem iegriezumiem, ļaujot ārstiem veikt minimāli invazīvas operācijas (piemēram, vēdera operācijas un resnās zarnas rezekcijas).

Otrkārt, tehnoloģija varētu ļaut izmantot telemedicīnu, kur ķirurgi var veikt darbības attālināti un sniegt pakalpojumus vietās, kas atrodas tālu no medicīnas iestādes. Uz Zemes šī tehnoloģija jau ļauj ārstiem palīdzēt cilvēkiem tālās vietās, kur pakalpojumi nav viegli pieejami.

Tomēr MIRA tehnoloģijai ir papildu priekšrocība, ka operācijas tiek veiktas autonomi, kas nozīmē, ka astronauti, kas kalpo uz Mēness un Marsa, varētu saņemt medicīnisko aprūpi bez cilvēka ķirurga palīdzības.

Teica Džons Mērfijs, Virtual Incision izpilddirektors nesenā uzņēmumā preses relīze :

'Virtual Incision MIRA platforma tika izstrādāta, lai nodrošinātu lieldatora robotizētas ķirurģijas ierīces jaudu miniaturizētā izmērā ar mērķi padarīt RAS pieejamu jebkurā operāciju zālē uz planētas.

'Sadarbojoties ar NASA kosmosa stacijā, tiks pārbaudīts, kā MIRA var padarīt operāciju pieejamu pat visattālākajās vietās.'

Nākamā gada laikā Faritor sadarbosies ar inženierzinātņu absolventu Reičelu Vāgneri, lai sagatavotu MIRA operācijām uz SKS. Vāgnere sāka strādāt ar Farritor kā bakalaura studente un 2018. gadā pēc bakalaura grāda iegūšanas mašīnbūvē ieņēma amatu uzņēmumā Virtual Incision.

Tas sastāvēs no programmatūras rakstīšanas, MIRA konfigurēšanas, lai tas ietilptu eksperimentu skapī, un ierīces testēšanu, lai pārliecinātos, ka tā ir pietiekami izturīga, lai izdzīvotu, palaižot raķetē, un darbosies pēc vajadzības kosmosā.

2021. gada augustā MIRA veiksmīgi veica savu pirmo attālināto operāciju klīniskā pētījuma ietvaros saskaņā ar ASV Pārtikas un zāļu pārvaldes (FDA) izmeklēšanas ierīču atbrīvojumu (IDE).

Procedūra, ko veica Dr. Michael A. Jobst Braiena medicīnas centrā Linkolnā, Nebraskas štatā, sastāvēja no labās puses hemikolektomijas (kurā tiek noņemta puse resnās zarnas), un tā tika veikta ar vienu iegriezumu jūras zonā.

Teica Dr. Džobsts: 'MIRA platforma ir patiess izrāvienu platforma vispārējās ķirurģijas jomā, un ir ārkārtīgi patīkami būt pirmajam ķirurgam pasaulē, kas izmanto šo sistēmu.

'Procedūra noritēja raiti, un pacients labi atveseļojas. Es priecājos piedalīties, sperot pirmos soļus, lai palielinātu piekļuvi robotizētai ķirurģijai, kas pacientiem sniedz nepārprotamas priekšrocības.

Citā eksperimentā bijušais astronauts Kleitons Andersons (pensionēts NASA astronauts) vadīja MIRA no Džonsona Kosmosa centra, liekot tai veikt operācijām līdzīgus uzdevumus operāciju zālē Nebraskas Universitātes Medicīnas centrā, kas atrodas 1450 kilometru (900 jūdžu) attālumā. .

Gaidāmās pārbaudes laikā uz ISS MIRA darbosies autonomi bez kontroliera palīdzības. Lai veiktu šo testu, robots sagriezīs stingri nostieptas gumijas lentes (imitējot ādu) un stums metāla gredzenus gar stiepli (imitējot smalkas darbības).

'Šīs simulācijas ir ļoti svarīgas visu datu dēļ, ko mēs apkoposim testu laikā,' sacīja Vāgners Nebraskas ziņu izlaidumā.

Šis tests būs līdz šim autonomākā robota darbība, kuras mērķis ir saglabāt kosmosa stacijas sakaru joslas platumu un samazināt laiku, ko astronauti pavada eksperimentam.

Tomēr šīs misijas mērķis nav demonstrēt robota autonomiju (kas joprojām ir ierobežota), bet gan precīzi noregulēt robota darbību nulles gravitācijas apstākļos. Šie eksperimenti palīdzēs apstiprināt tehnoloģiju turpmākām ilgstošām misijām LEO un ārpus tās.

Kā Faritors teica : 'NASA ir ambiciozi plāni ilgtermiņa kosmosa ceļojumiem, un ir svarīgi pārbaudīt tehnoloģiju iespējas, kas var būt noderīgas misiju laikā, ko mēra mēnešos un gados.

'MIRA turpina paplašināt RAS iespējas, un mēs esam gandarīti par tās līdzšinējo darbību šajā laikā. klīniskie pētījumi . Mēs esam priecīgi spert soli tālāk un palīdzēt noteikt, kas varētu būt iespējams nākotnē, jo kosmosa ceļojumi cilvēcei kļūst par realitāti.

Cilvēkiem ceļojot arvien tālāk no Zemes, viņiem būs jābūt pēc iespējas pašpietiekamākiem. Uz Mēness, Marsa un citās vietās dziļā kosmosā piegādes misijas ir nepraktiskas, tāpat kā ārstu vai pacientu lidošana uz šīm vietām un no tām.

Tas nozīmē, ka papildus iespējai audzēt pārtiku, izmantot vietējos resursus savu vajadzību apmierināšanai (ISRU), paļauties uz bioreģeneratīvām dzīvības uzturēšanas sistēmām un ražot elektroenerģiju lokāli, viņiem būs jānodrošina tādi būtiski pakalpojumi kā medicīniskā aprūpe un ķirurģija.

Šo rakstu sākotnēji publicēja Visums šodien . Lasīt oriģināls raksts .

Populārākas Kategorijas: Skaidrotājs , Neklasificēts , Vidi , Viedoklis , Tech , Dabu , Veselība , Daba , Telpa , Cilvēkiem ,

Par Mums

Neatkarīgu, Pārbaudītu Faktu Publicēšana Par Veselību, Telpu, Dabu, Tehnoloģijām Un Vidi.