Prezi logo
Log in
Loading…

8.МЕДИЦИНСКИЕ РОБОТЫ

Transcript

Робот манекен

Реабилитацион-ный робот

ЭКЗОСКЕЛЕТЫ

медицинские роботы

классификация

микро- и нанороботы

МЕДИЦИНСКИЕ РОБОТЫ

3

1

2

Классификация медицинских роботов

Функции наноботов:

Примеры медицинских роботов

  • обработка и передача информации

SimMan 3G

РОБОТ МАНЕКЕН

  • исполнение программ

Simroid

  • может воспроизводить различные реакции человека.
  • во время занятий имитирует типичную для несчастных случаев пульсацию сердца, нормальные и патологические движения легких, сокращения кишечника и т.п.
  • робот-симулятор с физиологическими особенностями человека, симулирующими реакцию на ввод препаратов и прочее. Робот обладает анатомическим строением тела (части тела), функциональной организацией и поведением человека
  • предназначен для обучения медицинских работников

SimMan 3G

Simroid

  • предназначен для студентов-дантистов.
  • робот открывает и закрывает рот при помощи аэромышц, которые покрыты силиконовой кожей.
  • весь рот робота заполнен сенсорами, поэтому если студент-стоматолог допускает ошибку, механическая девушка корчит гримасу, показывая дискомфорт.

Робот для извлечения инородных тел

Медицинские микро- и нанороботы

  • разработала международная команда - специалисты MIT, США, Университета Шэффилда, Объединенное Королевство и Токийского Технологического института, Япония.
  • похож на крошечный “аккордеон” раскрывается внутри человеческого организма как оригами. Для “раскрытия” системы внутри человеческого тела используется теплочувствительные вставки.
  • внешняя оболочка робота выполнена из высушенных свиных кишок,внутренние компоненты сделаны из биоразлагаемой термоусадочной пленки Biolefin.
  • в устройство встроен магнит, управляя, внешним магнитным полем, можно управлять роботом.

НАЗНАЧЕНИЕ:

  • сдвинуть застрявшие инородные объекты
  • устранить внутренние повреждения.
  • двусторонняя коммуникация (реагирование на акустические сигналы, подзаряжаться, перепрограммироваться извне посредством звуковых или электрических колебаний).

Робот-перчатка

SCRIPT

ЛИТЕРАТУРА

  • Taylor R. H. A perspective on medical robotics // Proc. IEEE, Special issue “Medical Robotics”, Ed. By T. Kanade, B. Davis, and C.N.Riviere, Vol.94, No.9, 2006. – p.1652-1664.

  • Wang Y., Butner S.E., and Darzi The developing market for medical robotics // Proc. IEEE, Special issue “Medical Robotics”, Ed. By T. Kanade, B. Davis, and C.N.Riviere, Vol.94, No.9, 2006. – p.1763-1770.

  • Саврасов Г. В. Медицинская робототехника: учеб. Пособие. Ч.1. - М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2003. - 35с.

  • Роботы, робототехника, микроконтроллеры // myrobot.ru: интернет портал. 2005-2010. URL: http://www.myrobot.ru/

  • Tucker I. B. Survey of Economics. Sixth Edition. – Florence: Cengage Learning, 2008.

  • Okie S. Robots Make the Rounds to Ease Hospitals’ Costs // The Washington Post, April 3, 2002, p. A3.

  • Словари и энциклопедии на Академике // dic.academic.ru. 2008-2010. URL: http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/6239

  • Stanford Hospital and Clinics – Stanford Medicine // www.stanfordhospital.org 2010. URL: http://stanfordhospital.org/clinicsmedServices/COE/cyberknife/ (дата обращения: 14.01.2010).

  • Simroid: Dentistry in the uncanny valley // Pink Tentacle. 29.11.2007. URL: http://pinktentacle.com/2007/11/simroid-dentistry-in-the-uncanny-valley-video/ .

  • Медицинские роботы // Интернет портал JOHO Роботы от А до Я. 2007-2010 URL: http://www.joho.ru/medicina.htm

  • Robert A. Freitas Jr. Exploratory Design in Medical Nanotechnology: A Mechanical Artificial Red Cell, Artificial Cells, Blood Substitutes, and Immobil. // Biotech., vol.26., 1998. - р. 411-430.

  • Robert A. Freitas Jr. Pharmacytes: An Ideal Vehicle for Targeted Drug Delivery. // J. Nanosci. Nanotechnol. №6(September/October), 2006. - р. 2769-2775.

НАЗНАЧЕНИЕ

LOKOMAT PRO

Реабилитационный робот - предназначен для занятий с больными в целях ускорения реабилитации пациентов после различных заболеваний.

Робот-перчатка

SCRIPT

  • Роботизированные приспособления для восстановления временно утраченной мышечной активност, восстанавливает функцию ходьбы у спинальных больных. Обучает человека навыкам ходьбы после операции или травмы.
  • Программа самостоятельно тестирует пациента и определяет степень готовности к занятию, затем задает нагрузку, с которой пациент может справиться.
  • Ассистирующий робот позволяет проводить сеансы реабилитации: с точно дозированной весовой и скоростной нагрузками, по заданной оптимальной траектории движения, в безопасных для больного условиях.
  • Особенностью, которой является использование в процессе работы биологической обратной связи, что позволяет осуществлять обеспечение интегративных задач в среде виртуальной реальности.
  • помогает самостоятельно восстановить функции руки
  • фиксирует движения и отправляет отчеты врачу-терапевту.

LOKOMAT PRO

Роботы, созданные из наноматериалов и размером сопоставимые с молекулой

(менее 100 нм ).

Робот да Винчи (daVinci)

  • репликация (самосборки новых нанитов и программированного самоуничтожения)

Медицинские роботы

  • защита от внешних механических воздействий.

Принцип работы

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

принцип устройства экзоскелета строится на наблюдении за напряжением мускулов человека, робот просто повторяет движения пользователя.

командные сигналы мозга людей передаются к мускулам через моторные нейроны.

экзоскелет способен обнаружить их и, переработав информацию, помочь владельцу двигаться. Аппарат даже способен выполнять движения до того, как мускулы человека начинают сокращаться.

  • громоздкая конструкция весом 680 кг с электро-гидравлической трансмиссией
  • грузоподъемностью до 110 кг при усилии оператора на руку 4,5 кг.
  • низкая скорость
  • технологий для синхронизации движений экзоскелета с движениями оператора не было. Hardiman совершал спорадические перекосы, способные повредить человека, находящегося внутри него.
  • Из-за технических трудностей проект был закрыт.

  • повторяет биомеханику человека для пропорционального увеличения усилий при движениях.

оказывает помощь при переноске тяжестей.

устройства, предназначенные

для увеличения

мускульной силы

человека за счёт приводов, расположенных на внешнем каркасе. Сам термин «экзоскелет» означает «опорный каркас, находящийся вне тела».

ОСНОВНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА:

  • для осуществления лапароскопических операций
  • используется в урологии, при хирургическом лечении рака предстательной железы, почек и мочевого пузыря, а также в гинекологии.

  • позволяет транслировать движения рук хирурга в соответствующие микро-движения инструментов внутри тела пациента.
  • управление инструментами EndoWrist кончиками пальцев.
  • позволяет осуществлять операции в сидячем положении.
  • дает естественное уравнивание глаз и рук на хирургической консоли
  • имеет 4 роботизированные руки с инструментами с 7 степенями свободы и изгибающиеся на 90 градусов.
  • масштабирует движений и подавление тремора.

Робот да Винчи (daVinci)

ВОЗМОЖНОСТИ:

  • оказывает помощь инвалидам, после полученных травм или нарушения работы опорно-двигательного аппарата, помощь аварийным службам при разборах завалов рухнувших зданий,

НАЗНАЧЕНИЕ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Роботизированный экзоскелет

«HAL»

Экзоскелет Hardiman

  • доставляют лекарственные средства к раковой опухоли,
  • уничтожают поврежденные клетки, не задевая здоровых соседей.
  • впрыскивают небольшие дозы лекарства через стенки тонкого кишечника, благодаря встроенным микроиглам.
  • активизируют стволовые клетки разрядом электричества - что помогает лечить поврежденные или разорванные мышцы.

- это результат междисциплинарных усилий по автоматизации здравоохранения, которые включают в себя электронно-механические устройства, которые частично или полностью выполняют функции человека или его отдельных органов и систем (иногда животного) при решении различных медицинских задач, а также роботы для проведения диагностики заболеваний, хирургических операций различной сложности, радиационной терапии, реабилитации и др.

Хирургические роботы и хирургические роботизированные системы.

ПРЕИМУЩЕСТВА

  • понижение риска врачебной ошибки - хирург не так сильно утомляется во время операции
  • высокая точность движений
  • снижение риска заражения медицинского сотрудника гепатитом или ВИЧ

НАЗНАЧЕНИЕ

  • выполнение операций, включающих хирургическое вмешательство
  • выполнение операций без полной автономности ,где врач управляет процессом извне.

ФУНКЦИИ

Роботаблетка

РОБОТ RIBA

ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ :

устройство из биополимера разработал стартап Rani Therapeutics, США в 2015 году.

разработан, как робот -помощник, для перемещения пациентов внутри больницы.

НАЗНАЧЕНИЕ

  • способен поднять пациента весом до 80 кг из инвалидного кресла, перенести и бережно уложить его на кровать
  • помочь больному встать и поддержать его при ходьбе.
  • Оснащен множеством осязательных датчиков, позволяющие оптимально реагировать на вес больного и его положение.
  • Встроенная интеллектуальная система управления может распознавать голоса и лица пациентов, выполнять голосовые команды и т.п.

РОБОТЫ ПОМОЩНИКИ

роботы, запрограммированные самостоятельно выполнять работу низкой и средней квалификации, с точной алгоритмизацией.

ДОКТОР РОБОТ "БАРРИ"

РОБОТ RIBA

ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ :

Классификация хирургических роботов

  • осматривает пациентов, расспрашивает их о проблемах и даже дает советы медицинским сестрам.
  • робот оборудован камерами, экраном и микрофоном и позволяет лечащему врачу проверять состояние больных и общаться с ними, находясь в любой точке земного шара

  • Создание экзоскелета, который сам, используя технологию «искусственного интеллекта» и роботов-андроидов, перемещается в пространстве как человек по заданному пути и перемещает внутри себя пациента-инвалида.
  • Откроет возможность пеших прогулок по лесу, возможность работы на загородном приусадебном участке и т.д

НАЗНАЧЕНИЕ:

  • выполнение различных медицинских задач внутри организма пациента

РОБОТОТЕХНИКА

Электронное учебно-методическое пособие

"Робототехника для учащихся ВУЗов"