Помощники медиков

Роботы вместо студентов

Роботов в последнее время перестали воспринимать как что-то экзотическое. Сегодня роботизированная техника применяется в самых различных сферах жизни, в том числе в науке и медицине. Так, недавно стало известно о том, что инженерами из Массачусетского технологического института (MIT) разработана уникальная модель робота-лаборанта, способного осуществлять в короткие сроки огромное количество научных экспериментов. Подобное никогда не будет под силу живому человеку…

Постепенно роботы превращаются в неотъемлемую часть нашей жизни. Они уже выполняют функции продавцов, горничных в отелях, уборщиков, нянь и сиделок… Как правило, таким устройствам «поручают» выполнять несложные рутинные операции, не требующие эмоциональной включенности и принятия нестандартных решений.

Внедрение роботов в медицину началось лет 15 назад. Так, в 2005 году на помощь врачам одной из лондонских клиник пришли электронные сотрудники по прозвищу Доктор Робби и Сестра Мэри. Врачи управляли роботами дистанционно с помощью манипулятора-джойстика. В устройство была вмонтирована камера, позволяющая наблюдать за пациентом. В свою очередь пациент видел лицо своего доктора на «лице» робота, одновременно являющемся экраном. Кроме того, посредством робота врачи могли общаться с пациентом, задавая ему вопросы, а также просматривать записи в медицинской карте и рентгеновские снимки.

Со временем роботизированные устройства стали использовать и для хирургических операций. Модель робота da Vinchi является детищем компании Intuitive Surgical и сегодня установлена в клиниках по всему миру. Считается, что изобретение значительно облегчило работу врачей-хирургов, которым порой приходится выполнять сложные многочасовые операции, не отходя от операционного стола…

Da Vinchi оснащен четырьмя механическими руками, набором режущих инструментов и мини-телескопом. Управляют роботом живые медики при помощи специальной консоли, ориентируясь на выводимое на монитор трехмерное изображение оперируемого органа.

Робот запрограммирован так, чтобы делать миниатюрные разрезы, что снижает потерю крови, уменьшает риск кровотечения, а также сокращает общий период восстановления после операции. Устройство активно применяется при таких операциях, как пересадка органов, восстановление митрального клапана, желудочное шунтирование, удаление желчного пузыря и предстательной железы и многих других.

Конечно, роботы легко могут выполнять и функции санитаров. Недавно стало известно, что в клиниках Китая в связи с эпидемией коронавируса пищу для пациентов стали разносить роботы.

А как насчет научных исследований? На первый взгляд роботам в большой науке делать нечего, так как для совершения открытий требуется все-таки нестандартное мышление. Но ведь исследования – это не только теория, это еще и практика!

Какое-либо научное явление считается доказанным только в тех случаях, если оно многократно подтверждено экспериментальным путем, то есть имеет свойство воспроизводимости. Иногда лабораторные испытания приходится проводить годами, чтобы добиться четкого и стойкого результата, а некоторые из них требуют круглосуточных наблюдений. Для этого помимо самих ученых в институтах трудится целый штат лаборантов, которые и берут на себя самую грязную работу – возню с колбами, пробирками и механизмами, записи в отчетах и журналах… Но лаборант – это самый обычный человек, которому нужно есть, пить, спать, отдыхать, а часто и не обладающий достаточно высокой квалификацией для анализа экспериментов и способный лишь монотонно выполнять ряд операций под контролем руководства… Также далеко не все опыты дают какой-либо полезный результат.

Нередко обязанности лаборантов на кафедрах вузов исполняют студенты, или они занимаются этим во время практикумов по тем или иным дисциплинам. Но у студентов также недостаточно ни знаний, ни времени для полноценной исследовательской работы.

Так, гидродинамика требует проведения большого количества специальных расчетов, способных показать, как взаимодействуют друг с другом различные факторы. Например, наблюдение за вихревыми колебаниями – помехами, которые учитываются при проектировании судов, требует проведения одних и тех же экспериментов по нескольку тысяч раз до достижения приемлемого результата. Понятно, что для людей такая работа слишком утомительна, да и пресловутый человеческий фактор не гарантирует отсутствия погрешностей… Поэтому ученые разработали специальную роботизированную платформу Intelligent Tow Tank (ITT).

Робот не только передвигает объект экспериментов в цистерне с водой, он еще и запрограммирован так, что способен менять условия эксперимента, а также наблюдать за результатами, анализировать информацию и сообщать организаторам только о тех результатах, которые являются полезными.

«ITT уже провел около 100000 экспериментов за год, по сути, за две недели выполняя всю программу опытов обучающегося у нас студента», – рассказали авторы разработки в статье, опубликованной в журнале Science Robotics.

По мнению разработчиков, изобретение такого рода технологий может многое изменить в прикладных областях науки. Кстати, не так давно группа ученых из Великобритании и США разработала платформу на базе искусственного интеллекта, способную выявлять инфекции, чем до последнего времени в лабораториях занимались только профессиональные биологи.

Не исключено, что специальность лаборанта со временем вообще будет упразднена и отдана на откуп роботам, а студенческие практикумы станут сводиться к контролю за действиями искусственного интеллекта.

Ида ШАХОВСКАЯ