Во время медицинских обследований, многие люди вынуждены терпеть далеко не самые приятные процессы. Например, для выявления некоторых болезней врачам необходимо тщательно осматривать состояние внутренних органов человека. Для этого часто используется так называемая колоноскопия, при которой в организм пациента вводится полужесткая трубка с видеокамерой на одном конце. Людям в возрасте 45-50 лет такие обследования рекомендуется проходить каждый год но, из-за неприятных ощущений, эта рекомендация часто игнорируется. А ведь это чревато тем, что опасные болезни могут быть вовремя не выявлены и в дальнейшем хуже поддаться лечению. В связи со всем этим, ученые пытаются разработать новые технологии осмотра внутренних органов людей. Недавно инженеры из американского штата Колорадо представили полноценного робота, который может ползти по внутренностям людей и практически не причинять им неудобств.
Колоноскопия — метод осмотра толстой кишки человека, при котором врач использует эндоскоп. Обследование дает возможность обнаружить опухоли и воспалительные заболевания.
О необычном роботе-разведчике было рассказано в статье, опубликованной в IEEE Xplore. Как и говорилось выше, для диагностики многих болезней врачи проводят пациентам колоноскопию. Как правило, этот метод применяется при возникновении подозрений на заболевания кишечника. В ходе колоноскопии эндоскоп, который представляет собой гибкую трубку с видеокамерой в одном конце, помещается в задний проход пациента и проталкивается внутрь. При резком изгибе кишечника его приходится толкать с большей силой, поэтому иногда люди даже испытывают боль. Чтобы хотя бы немного облегчить процесс, во время диагностики используется наркоз. Но в идеале ученые хотят сделать так, чтобы устройство для исследования кишечника двигалось по организму людей самостоятельно и крайне аккуратно.
Группа инженеров из американского штата Колорадо разработала именно такое устройство. По словам руководителя группы Марка Рентшлера (Mark Rentschler), ширина робота составлять 3 сантиметра, а толщина — 2,3 сантиметра. Устройство оснащено всем необходимым для проведения медицинского осмотра. У него есть камера для передачи изображения на компьютер врача, две светодиодные лампы (внутри человека-то темно!) и щипцы для взятия образцов тканей для последующего изучения лаборатории. Вдобавок ко всему этому, робот оснащен трубками для подачи воды и воздуха, потому что иногда полости кишечника необходимо надуть, а объектив камеры — хорошенько промыть.
Конструкция разработанного робота
Для передвижения по кишечнику робот использует расположенный по бокам корпуса гусеничный привод, на который натянута лента с небольшими выступами. Они обеспечивают устройству сцепление с поверхностью кишечника. Каждая лента приводится в движение отдельным мотором, поэтому робот может спокойно поворачиваться внутри человеческого организма. То есть, при достижении изгибов врачу не нужно с силой проталкивать трубку и все происходит гораздо аккуратнее. Да и вообще, никакого механического воздействия со стороны врачей не требуется, потому что они управляют роботом при помощи специального пульта.
Первым делом исследователи протестировали робота внутри живой свиньи. Они успешно использовали привод для воздуха и воды, чтобы надуть нужную область кишечника и промыть объектив камеры. Также они без проблем взяли образцы тканей при помощи механических щипцов. Однако, диаметр кишечника свиньи оказался в два раза меньше человеческого и робот не смог свободно передвигаться, из-за чего испытание пришлось остановить. Зато, потом исследователи протестировали аппарат на отдельном кишечнике свиньи, который был расширен до размеров человеческого кишечника. Внутри него робот смог передвигаться со скоростью 4 сантиметра в секунду. А это, стоит отметить, впечатляющий результат для медицинского робота.
Испытания на людях еще не проведены, да и на данный момент это слишком опасно. Возможно, в будущем американским инженерам удастся уменьшить размеры устройства и сделать его еще более маневренным. А пока они занимаются улучшением своего изобретения, рекомендую прочитать материал о медицинских роботах, которые занимаются ухаживанием за пациентами больниц. Вот задумывались ли вы о том, могут ли эти роботы выполнять такую ответственную задачу, не имея «души»?
