Сразу стоит оговориться: пока речь идет о машинах, которые управляются человеком. До создания робота, который будет оперировать сам, пройдет еще очень много времени, настаивает старший научный сотрудник Института хирургии им. А. В. Вишневского Станислав Берелавичус.
Первые работы по использованию робототехники в хирургии велись еще в середине 80-х годов прошлого века. Но полноценную машину, которая может выполнять множество манипуляций, американской компании Intuitive Surgical удалось создать только в конце 1990-х. Робот был назван da Vinci, и в 2000 году американская FDA (Управление по контролю за продуктами питания и лекарственными средствами) разрешила проводить с его помощью хирургические операции.
Сейчас только в России установлено шесть роботов da Vinci, еще сотни оперируют по всему миру.
Da Vinci используется только при операциях, выполняемых лапароскопическим способом (это операции на больных органах через небольшие разрезы, без вскрытия тканей, за которыми они находятся). Робот состоит из двух модулей: первый представляет собой консоль управления, где располагается вся система управления и место для хирурга, второй — платформу с четырьмя механическими «руками», которые проводят операцию. На трех расположены хирургические инструменты, на четвертой — 3D-камера HD-разрешения. Инструменты, как и камера, вводятся в тело пациента через небольшие разрезы на теле. Во время операции их можно менять. Эти инструменты производятся Intuitive Surgical специально для da Vinci и стоят дорого, да и рассчитаны они всего на 10–20 операций.
Рабочее место врача оборудовано окулярами, транслирующими 3D-изображение с введенной внутрь пациента камеры, и консолью управления роботом — это джойстик, в который хирург вставляет большой и указательный пальцы и который имеет достаточно степеней свободы, чтобы превзойти по некоторым возможностям живую руку. Во время операции врач сидит, а не стоит, как обычно. Доктор Берелавичус, который в Институте хирургии оперирует с помощью da Vinci органы брюшной полости (так называемая абдоминальная хирургия), отмечает, что джойстик позволяет повернуть инструмент на 360°, что рукой невозможно сделать без перехвата.
Представитель Intuitive Surgical Нора Гислефано говорит, что da Vinci позволяет проводить сложные операции: «Он превзошел возможности как традиционной хирургии, где применяются большие открытые надрезы, так и обычной хирургии минимального вмешательства». Гислефано перечисляет многочисленные достоинства da Vinci для пациента: быстрое восстановление, минимальные болевые ощущения, снижение потери крови, минимальный риск заражения. Берелавичус добавляет к этому точность и безопасность вмешательства. Правда, хирург отмечает, что эта проблема решается тщательной подготовкой и многочасовыми тренировками.
Широкому использованию da Vinci в России мешает дороговизна инструментов. Доктор Берелавичус вспоминает, что на одном из симпозиумов коллеги из Греции рассказывали о большом количестве операций по удалению желчного пузыря, проведенных da Vinci. В России экономически нецелесообразно использовать для удаления желчного пузыря (эта процедура считается не сложной) дорогие инструменты.
Da Vinci пока остается самой совершенной машиной для проведения разносторонних манипуляций, но в некоторых областях ученые и инженеры создали роботов, которые выполняют функции, недоступные этому аппарату.
Например, система CyberKnife позволяет лечить опухоли без операций. Работа аппарата основана на воздействии направленных лучей радиации точно на опухоль в любой части тела. Санси Накара из европейского представительства производителя Accuray Incorporated считает, что CyberKnife не имеет аналогов в мире. Этот робот не требует непосредственного участия человека при проведении манипуляций. Перед процедурой пациента сканирует томограф, это позволяет выявить местоположение, форму и размер опухоли. Информация передается на рабочую станцию CyberKnife, где врачи программируют: дозу радиации и точное поле облучения (погрешность в направленности лучей не больше 0,4 мм). Затем пациента помещают на специальную кушетку, а роботизированная рука перемещается над ним, облучая опухоль с нескольких позиций под разными углами. У руки есть шесть степеней свободы, что позволяет синхронизировать движение системы CyberKnife даже с дыханием пациента. Из-за точности робота врач может подать очень высокую дозу радиации, а это сокращает время лечения с нескольких недель до пяти дней. Если опухоль небольшая, то после процедуры пациент может просто пойти домой, не проведя в больнице ни дня. В Москве аппарат стоит в НИИ нейрохирургии им. Н. Н. Бурденко.
Еще одно направление, в котором развиваются медицинские роботизированные системы, — инвазивная кардиология, лечение болезней сердца почти без разрезов. Пациенту прокалывают артерию на руке или ноге, через нее в сердце подводят катетер и с его помощью выполняют необходимые манипуляции. Так ставят протезы в пораженные сосуды сердца, так же лечат всевозможные аритмии. 20 лет назад для этого приходилось вскрывать грудную клетку. Сегодня в большинстве случаев врач стоит возле операционного стола и вручную управляет проводником с катетером, введенным в артерию.
И это одна из проблем, которые решает робот, производимый компанией Stereotaxis. Консоль управления катетерами вынесена из операционной. Два магнита, которые перемещаются вокруг операционного стола, ведут катетеры, сделанные из специального материала, по телу пациента. Хирург, по словам представителя Stereotaxis Рика Грина, не подвергается рентгеновскому излучению и может проводить операции без особого труда — система отличается максимально упрощенным управлением: джойстики, несколько горячих клавиш и сенсорный экран. Для лечения аритмий используется и аппарат Sensei X Robotic производства Hansen Medical. Робот дает точную 3D-навигацию и оснащен контролем за непроизвольными движениями руки хирурга, что страхует пациента от врачебной ошибки. Система Stereotaxis стоит в России в Главном военном клиническом госпитале им. Н. Н. Бурденко.
Роботизированная хирургия постепенно превращается в отдельную отрасль медицины с оборотами в миллиарды долларов и сотнями тысяч прооперированных пациентов в год. В 2007 году лондонское издательство Springer даже начало издавать научный Journal of Robotic Surgery. Не исключено, что прогноз доктора Берелавичуса относительно сроков перехода роботов к самостоятельным операциям окажется неточным.