- Курс-практикум «Педагогический драйв: от выгорания к горению»
- «Формирование основ финансовой грамотности дошкольников в соответствии с ФГОС ДО»
- «Патриотическое воспитание в детском саду»
- «Федеральная образовательная программа начального общего образования»
- «Труд (технология): специфика предмета в условиях реализации ФГОС НОО»
- «ФАООП УО, ФАОП НОО и ФАОП ООО для обучающихся с ОВЗ: специфика организации образовательного процесса по ФГОС»
Свидетельство о регистрации
СМИ: ЭЛ № ФС 77-58841
от 28.07.2014
- Бесплатное свидетельство – подтверждайте авторство без лишних затрат.
- Доверие профессионалов – нас выбирают тысячи педагогов и экспертов.
- Подходит для аттестации – дополнительные баллы и документальное подтверждение вашей работы.
в СМИ
профессиональную
деятельность
Роботы в медицине
опубликован студенткой кафедры информационных систем.
ГОУ ВО «Луганский государственный университет имени Владимира Даля»
Стахановский инженерно-педагогический институт менеджмента
3852
0
Министерство образования и науки Луганской Народной Республики
ГОУ ВО «Луганский государственный университет имени Владимира Даля»
Стахановский инженерно-педагогический институт менеджмента
Кафедра информационных систем
Научный реферат
«Роботы в медицине»
по дисциплине
«Основы теории управления»
Автор реферата:студентка группы ДГ-ИТ7-1
Шевченко А.А.
Преподаватель,
зав. каф. ИС, к.т.н., доцент: Карчевский В.П.
Стаханов, 2021
СОДЕРЖАНИЕ
Введение | 2 | |
1. | Развитие компьютерных технологий в медицине | 2 |
2. | Роботы в медицине. Назначения и характеристики | 4 |
Выводы | 8 | |
Список использованных источников | 9 | |
В мире здоровья, есть место для всех.
Роботов призовут помочь не только больным, но и врачам.
Айзек Азимов
ВВЕДЕНИЕ
В эпоху стремительного развития науки и технологий появляется множество различных инноваций в различных областях. Медицина тоже не стоит на месте, появляются новые сложные устройства для жизни человека, примером может служить множество устройств, например, респиратор или искусственная почка. Появились миниатюрные измерители сахара в крови, электронные пульсометры и тонометры, этот список можно дополнять несколько раз [1].
Подробнее остановимся на примере внедрения робототехники в медицинскую промышленность. Сегодня врачи могут проводить операции, которые несколько лет назад казались невозможными.
Эти успехи в медицине обусловлены многими факторами. Во-первых, современные операционные оснащены новейшим оборудованием, позволяющим проводить операции более точно и с меньшим риском для здоровья пациента. Во-вторых, технологии улучшили качество медицинского образования.
Цель данного реферата – продемонстрировать наиболее популярные типы роботов, используемых в медицине.
РАЗВИТИЕ ТЕХНОЛОГИЙ В МЕДИЦИНЕ
Стремительное развитие робототехники и компьютерных технологий открывает новые возможности во многих области медицины. Если проанализировать хронологию сообщений о новых разработках роботов, то можно заметить, что в период 2005-2010гг. наблюдался резкий скачок сообщений о проектах по созданию медицинских роботов в большинстве ведущих стран мира. Будущее, в котором в больницах работают роботы и многочисленные инженеры по их технической поддержке, становится всё более реальным.
Первый отечественный советский робот «В2М» был представлен в 1936 году в рамках Всемирной выставки в Париже. Его создатель 16-летний школьник - Вадим Мацкевич. Рост «В2М» составлял 1,2 метра, а для управления использовалась радиосвязь. Человекоподобный робот умел выполнять 8 команд, которые заключались в движении разными частями тела.
В современных реалиях полностью заменить человека роботы в обозримом будущем, пока не способны, тем более в медицине, однако быть курьером в пределах одной больницы, брать интервью и собирать жалобы у пациентов, помогать им передвигаться в пределах клиники роботы могут уже сегодня. Роботы-манекены, роботы-курьеры, роботы-санитары – это уже, фактически, реальность. Соответственно клиники должны быть готовы к скорому и массовому появлению роботов в больничных коридорах, палатах с пациентами и процедурных кабинетах. Поэтому одной из задач, которые лаборатория ставит перед собой, является задача изучения потенциальной возможности и эффективности использования роботов в практическом здравоохранении [1].
По меткому выражению американского инженера и предпринимателя Д.Энгельбергера, получившего титул «отца робототехники», больницы – это идеальное место и идеальная окружающая среда для использования роботов. Джозеф Энгельбергер в начале 1960-х начал сотрудничество с изобретателем - Джорджем Деволлом. Вместе Девол и Энгельбергер основали в 1962-м компанию 'Unimation' и стали первыми, получившим патент на робота в Соединенных Штатах Америки.
В 2012-2013гг. выполнила фундаментальные теоретические исследования по разработке научно-инженерных основ теории функционирования сервисных медицинских роботов (СМР). Получена первая экспертная оценка перспективных функций назначения СМР, на основе которой сформулирована обобщенная концепция функционирования СМР в клинике. Выдвинут и обоснован тезис о существовании конечного набора элементарных алгоритмов поведения робота, из которого складывается любое ситуационное поведение СМР. Сформулирована и обоснована парадигма объектно-ориентированного описания среды обитания СМР в клинике. Исследован набор переменных среды обитания СМР. Сформулировано положение об определяющей роли органов чувств робота в формировании набора переменных его среды обитания и набора переменных внутренней среды робота. Разработано формальное инженерно-техническое описание целевых функций назначения, самосохранения и вспомогательных целевых функций СМР. Исследована иерархия и обоснованы приоритеты целевых функций СМР. Исследован набор существенных и несущественных переменных целевых функций СМР. Разработана обобщенная структурная схема рассматриваемых СМР и сформулированы основы подхода к методологии и этапам их проектирования. Разработана и обоснована первая версия системы специализированных медико-технических требований к СМР. Выполненное исследование по своей фундаментальной постановке и системному охвату проблемы опережало на тот момент аналогичные подходы других авторов, как в России, так и за рубежом [1].
С 2014г. по 2016г. в лаборатории велись работы по теоретическим основам формирования внутренней модели мира сервисных медицинских роботов. Проведенный масштабный аналитический обзор современных данных нейронаук позволил сделать несколько важных выводов, касающихся общих принципов управления в живых системах и рассудочной деятельности мозга. Одним из главных и фундаментальных выводов по результатам исследований явился вывод о потенциальном бесконечном многообразии возможных форм "разумных" технических систем [1].
На территории Российской федерации компания Promobot основана в 2013 году. Под данным 2020 года компания Promobot является крупнейшим производителем автономных роботов на территории Северной и Восточной Европы. Более 500 роботов из Перми работают по всему миру. 2017 год ознаменовался увеличением мирового рынка медицинских роботов на 27% и составил $2,8 млрд. В 2019 году в больницах начали использовать роботизированную нить, которая чистит сосуды головного мозга. А также Promobot представила робота-врача.
В 2020 году в Москве установлен первый роботизированный рентгеновский комплекс Siemens. Анонс робота, который берет мазки из носа для тестов на COVID-19. В МФЦ появились роботы для диагностики здоровья. Выпущен робот, который берёт мазок на коронавирус изо рта без участия человека. Заработал робот, делающий тесты на коронавирус без участия людей. Анонс робота для дезинфекции помещений в России. Техасские больницы закупают роботов, заменяющих медсестёр. В больницах появился робот, который безболезненно берёт кровь из вены. Представлен робот для УЗИ и осмотра заражённых коронавирусом без присутствия доктора. Как роботы помогают в больницах в местах эпицентра коронавируса в Китае. Роботы начали кормить людей из-за риска заражения коронавирусом.
РОБОТЫ В МЕДИЦИНЕ. НАЗНАЧЕНИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКИ
В таблицах приведенных далее, описаны характеристики уникальных медицинских роботов. Преимущества и недостатки роботов сформулированы автором.
Робот: | Хирург ДаВинчи |
Стоимость: | 2 млн. $ |
Применение: | Желудочное шунтирование. Абляция тканей сердца. Лобэктомия легкого Операции на позвоночнике, замена дисков. Пиелопластика. Реваскуляризация миокарда. Лоботомия головного мозга Эзофагоэктомия. |
Назначение: | Хирургическая андрология и урология Хирургическая гинекология Реконструктивная хирургия Торакальная хирургия Хирургическая гастроэнтерология Хирургическая эндокринология |
Производитель: | Intuitive Surgical, США |
Преимущества и недостатки: | Робот Да Винчи позволяет хирургу сделать операцию с большей точностью. Риск возникновения осложнений во время и после операции значительно снижен. Время пребывания в стационаре и процесс реабилитации намного короче. Минимум кровопотери и операционных швов. Риск возникновения инфекций практически сведён к нулю. Единственным недостатком использования в хирургии Да Винчи можно считать увеличение длительности операции. На подготовку машины требуется не менее часа. На данный момент хирургам в Frimley Park Hospital удается провести не более двух операций в день с использованием этого робота |
Статистика: | На 2015 год построено более 3000 таких аппаратов. В США на июль 2014 года клиники располагали 2153 системами «da Vinci». В США 85% всех операций проводится с использованием такого робота. В России 20 таких аппаратов [2]. |
Рисунок 1. - Робот-хирург DaVinci
Робот: | Самособирающийся робот (ARES project) |
Стоимость: | Цена неизвестна |
Применение: | Гастростомия Гастроэнтеростомия Дистальная резекция желудка и поджелудочной железы Дренирование желчного пузыря.Энтеростомия Энтеротомия и т.д. |
Производитель: | Итальянские ученые из Scuola Superiore Sant'Anna |
Преимущества и недостатки: | Проведение операций без разрезов. Действуя изнутри тела, хирурги могут избежать наружных надрезов, что позволяет снизить боль до минимума и сократить период восстановления пациента. |
Статистика: | Система ARES представляет собой образец технологий завтрашнего дня [2]. |
Рисунок 2. - Самособирающийся робот (ARES project)
Робот: | Робот удалённого присутствия Beam |
Стоимость: | от $16 тысяч |
Назначение: | Может быть подключен к аппарату УЗИ, фонендоскопу или отоскопу для проведения консультации с пациентом. |
Производитель: | Калифорнийская фирма Suitable Tech |
Преимущества и недостатки: | В отличие от остальных роботов удаленного присутствия у данного робота решена проблема малого, однако создатели и переборщили с этим. 17 дюймовый монитор - слишком много для таких роботов. Как результат робот имеет проблемы с боковой устойчивостью, из-за этого картинка дрожит при езде. Робот имеет док станцию. Двойной канал связи существенно улучшает качество продукта. |
Статистика: | Известен с 2013 года [2]. |
Рисунок 3. - Робот удалённого присутствия Beam
Робот: | PARO |
Стоимость: | около $ 6000 |
Назначение: | PARO можно гладить, обнимать, делиться с ним переживаниями. Робозверь поймет и ответит соответственно. Такого эмоционального отклика часто не хватает в больницах детям, пожилым и тем, кто надолго прикован к постели. Зоотерапия помогает пережить долгие дни в госпитале, но содержать животных в больнице часто невозможно. |
Производитель: | Разрабатывался Таканори Сибата из японского научно- исследовательского института интеллектуальны х систем «AIST». |
Преимущества и недостатки: | Уменьшает стресс у больного и у тех, кто за ним ухаживает. Способствует взаимодействию больного и его «сиделки». Обладает ярко выраженным психологическим эффектом влияния на больного, улучшая его мотивацию и способствуя расслаблению. Улучшает основные показатели состояния организма (пульс, дыхание, температура, иногда кровяное давление). Улучшает социализацию больных как между собой, так и со своими сиделками. |
Статистика: | с 2003 года роботюленями обзавелись клиники Японии, Европы и США, например клиника Национальной ассоциации болезни Альцгеймера (Чикаго), Детский диагностический центр (Вентура, Калифорния) [2]. |
Рисунок 4. - Робот PARO
Робот: | Экзоскелет HAL |
Стоимость: | 4000 $ |
Назначение: | Восстановление двигательных навыков пациентов, временно обездвиженных из-за травмы или долгой болезни. |
Производитель: | Cyberdyne, Япония. |
Преимущества и недостатки: | HAL дополнительно поставляется с «роботизированный автономной системой управления», которая обеспечивает движение человека на основе роботизированной системы, которая работает с «автономной системой управления», чтобы сделать движение как можно естественнее. Cyberdene утверждает, что HAL является первым в мире роботом киборгом. |
Статистика: | К 2012г. экзоскелеты HAL использованы на 130 различных медицинских учреждений [2]. |
Рисунок 5. - Экзоскелет HAL
ВЫВОДЫ
В результате изменения ритма жизни в текущей эпидемиологической ситуации во многих странах системы здравоохранения подвергаются все большей нагрузке, поскольку они обслуживают все большее число населения и в то же время вынуждены подвергать свою жизнь все большей опасности. По мере роста качества врачебных услуг будет улучшаться и качество медицинских процедур, что должно привести к лучшим результатам. При этом стоимость оказания медицинских услуг растет, несмотря на сокращение количества людей, занятых в сфере оказания медицинской помощи. Отрасль здравоохранения находится на критическом этапе развития медицинской робототехники. Каждый день появляются инновации, которые неизбежно ведут нас в будущее, в котором большая часть работы будет автоматизирована или будет выполняться роботами.
Сегодня роботы, которыми управляет врач, уже широко используются в области медицины. Спрос на менее инвазивные (проникающие через естественные внешние барьеры организма человека) и более удобные для пациента процедуры растет все быстрее. Область медицины находится на пороге радикальных изменений, которые могут означать более точные диагнозы, более короткое время ожидания, более безопасный процесс проведения операций, лучшую долгосрочную выживаемость для всех и более низкие показатели инфицирования.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Лаборатория медико-физических исследований ГБУЗ МО МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского. Медицинские роботы [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://medphyslab.com/index.php/ru/scienceareasst/meditsinskie-roboty (11.01.2021).
Применение роботов в медицине: 5 интересных примеров [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://mguu.ru/primenenie-robotov-v-meditsine-5-interesnyh-primerov/ (11.01.2021).
Robo-Статьи. Медицина и робототехника [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://robotrends.ru/pub/1701/medicina-i-robototehnika (11.01.2021).
Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/444411-roboty-v-medicine
БЕСПЛАТНО!
Для скачивания материалов с сайта необходимо авторизоваться на сайте (войти под своим логином и паролем)
Если Вы не регистрировались ранее, Вы можете зарегистрироваться.
После авторизации/регистрации на сайте Вы сможете скачивать необходимый в работе материал.
- «Основные представления об одаренности: понятие, виды, признаки»
- «Педагогические технологии и методы обучения в работе учителя в соответствии с ФГОС»
- «Диагностика и коррекция речевых нарушений школьников в профессиональной деятельности учителя-логопеда»
- «Цифровые инструменты и сервисы в организации образовательного процесса»
- «Особенности организации образовательного процесса с применением педагогических технологий и методов обучения по ФГОС»
- «Работа с замещающими семьями в деятельности специалистов сферы социального обслуживания»
- Секретарь учебной части. Делопроизводство в образовательной организации
- Теория и методика преподавания истории и обществознания
- Профессиональная деятельность педагога-психолога в образовательной организации
- Управленческая деятельность в системе социального обслуживания
- Астрономия: теория и методика преподавания в образовательной организации
- Теория и методика обучения астрономии в образовательной организации
Чтобы оставлять комментарии, вам необходимо авторизоваться на сайте. Если у вас еще нет учетной записи на нашем сайте, предлагаем зарегистрироваться. Это займет не более 5 минут.