• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Przenoszenie chirurgii robotycznej z laboratoriów do szpitali

    10.01.2014. 16:27
    opublikowane przez: Redakcja

    Co by było gdyby za kilka lat chirurdzy potrzebni byli tylko do najbardziej złożonych operacji, pozostawiając robotom prostsze zadania? Ta nie aż tak fikcyjna przyszłość to marzenie dr. Paolo Fioriniego, koordynatora projektu EUROSURGE, którego ostatecznym celem jest wprowadzanie na rynek nowo opracowanych technologii w tym sektorze.

    Zasoby stają się z roku na rok coraz bardziej naglącym problemem dla szpitali w całej Europie, podczas gdy starzejąca się populacja i coraz wyższe oczekiwania zwiększają popyt na usługi opieki zdrowotnej. Technologia jest jednym ze sposobów, który może nam dać nadzieję na dokonanie niemożliwego - podniesienie jakości opieki chirurgicznej przy utrzymaniu dostępności tych usług dla pacjentów.

    W tym kontekście inwestowanie w chirurgię robotyczną staje się coraz silniejszym trendem w badaniach UE. W niedługim czasie badacze spodziewają się wprowadzić na rynek technologie do automatycznych interwencji chirurgicznych, a nawet ramiona robotyczne do przeprowadzania takich zabiegów pod nadzorem chirurga, który może znajdować się w miejscu oddalonym o tysiące kilometrów. Wszystko to brzmi niezwykle ekscytująco, niemniej nadal pozostaje wiele do zrobienia, zanim tego typu technologie trafią do najbliższego szpitala.

    Paolo Fiorini, naukowiec pracujący niegdyś dla NASA, poświęcił ponad 20 lat na niwelowanie różnic między instytucjami badawczymi oraz na działania na rzecz komercjalizacji nowo opracowanych technologii. Celem jego najnowszego projektu - EUROSURGE - jest stworzenie paneuropejskiej społeczności badaczy, uproszczenie opracowywania oprogramowania i stworzenie platformy online, która będzie wyrazicielem głosu naukowców z tego sektora.

    W wywiadzie dla magazynu research*eu nt. wyników dr Fiorini przedstawia trudności, z jakimi borykają się obecnie naukowcy unijni i swoje nadzieje związane z przyszłością tej obiecującej dziedziny badań naukowych.

    Jakie są główne cele EUROSURGE?

    EUROSURGE to działanie koordynacyjne (CA), którego zadanie polega na zbudowaniu społeczności laboratoriów badawczych i przedsiębiorstw działających aktywnie w dziedzinie chirurgii wspomaganej robotycznie - określanej często mianem chirurgii robotycznej. Pracując na rzecz budowania społeczności, uznałem że to również dobra okazja na podjęcie kwestii związanych z &#132robotyką kognitywną&#148, która była jednym z głównych punktów zainteresowania robotyki w 7PR.

    Na czym polega nowość lub innowacyjność projektu i jego podejścia do tego tematu?

    Przy okazji budowania społeczności badaczy pomyślałem, że konieczne jest opracowanie metod zapewniających im możliwość współpracy, być może za pośrednictwem wspólnej platformy sprzętowej/programistycznej. Mimo iż w budżecie CA nie ma środków na opracowywanie platform sprzętowych, zajęliśmy się wieloma problemami powiązanymi z celami projektu.

    Zaczęliśmy od przeprowadzenia wywiadu na temat tego, kto się czym zajmuje w Europie w dziedzinie chirurgii robotycznej. W ten sposób powstała mapa, która łączy wszystkie ośrodki prowadzące badania w dziedzinie chirurgii robotycznej i określa ich główny temat badawczy. Mapa już jest wykorzystywana przez interesariuszy do wyszukiwania partnerów i recenzentów projektów europejskich.

    Kolejnym krokiem było przygotowanie technologii, która uprościłaby opracowywanie oprogramowania na potrzeby chirurgii robotycznej. Nacisk położony został na modułowość, aby różne grupy mogły dopisywać komponenty kompatybilne z oprogramowaniem opracowanym w innych laboratoriach. Zasugerowaliśmy wytyczne zarówno w zakresie projektowania, jak i wdrażania pakietów oprogramowania.

    Aby spełnić ścisłe wymagania stawiane przed urządzeniami medycznymi, całe oprogramowanie musi przejść rygorystyczną walidację i testy referencyjne. Zgodnie z naszą wizją projekt powinien opierać się na ontologii, to znaczy na formalnym opisie funkcji i powiązań komponentów systemu chirurgii robotycznej w połączeniu z opisem zadań wykonywanych przez system. Natomiast wdrażanie powinno opierać się na komponentach wraz ze specyfikacjami, które można automatycznie wywieść z opisu ontologicznego. Oparliśmy nasze prace na pakietach ROS i OROCOS - dobrze znanych i wykorzystywanych przez społeczność robotyczną - poszerzając je o koncepcję &#132programu nadzorującego komponenty&#148, dzięki któremu każdy pakiet oprogramowania może określać siebie i swoją funkcję pośród innych komponentów i umożliwia sprawdzenie za pomocą skryptu testowego kompatybilności wszystkich komponentów między sobą.

    Ostatnim zagadnieniem poruszonym w ramach projektu EUROSURGE jest analiza przeszkód innych niż techniczne, tj. kwestii związanych ze wspólnym językiem, patentami, regulacjami, etyką i przepisami w różnych krajach europejskich. Opracowaliśmy w związku z tym nową witrynę - SurgiPedia - gdzie publikowane są białe księgi i stanowiska w sprawie chirurgii robotycznej, wyposażając ją w specjalną wyszukiwarkę do gromadzenia informacji o patentach powiązanych z chirurgią robotyczną.

    Co skłoniło pana do podjęcia badań w tej dziedzinie?

    W latach 1985-2000 pracowałem nad zdalnym sterowaniem do zastosowań kosmicznych w Laboratorium Napędu Odrzutowego NASA w Pasadenie (CA-USA). Po powrocie do Włoch w 2001 r. przekonałem się, że badania kosmiczne nie cieszą się zbytnią popularnością i po kilku próbach podjęcia współpracy z Włoską Agencją Kosmiczną postanowiłem wykorzystać swoją wiedzę z zakresu zdalnego sterowania w chirurgii robotycznej. To był doskonały pomysł, gdyż umożliwił mi udział w wielu projektach z tej dziedziny, koordynowanie prac, opracowywanie nowych technologii i szkolenie studentów. Założyłem także kilka spółek zajmujących się technologiami na potrzeby chirurgii wspomaganej robotycznie.

    Jakie były największe trudności, które napotkał pan w rozwoju chirurgii robotycznej?

    Największe trudności nie wiążą się oczywiście z problemami technicznymi. Główna przeszkoda to brak ciągłego strumienia środków, który pozwoliłby osiągnąć odpowiedni poziom dojrzałości technologii. Przykładem niech będzie jedna z moich spółek typu start-up. Po osiągnięciu dobrych wyników w ramach europejskiego projektu ACCUROBAS, postanowiłem wykorzystać zdobyte doświadczenie i zbudować nowego robota chirurgicznego, który uporałby się z niektórymi z problemów wskazanych w toku prac nad projektem. Byłem w stanie pozyskać znaczący kapitał wysokiego ryzyka na potrzeby spółki, ale nie był on wystarczający, aby dotrzeć na rynek. Udało się nam opracować nowy produkt, przeprowadzić testy na zwierzętach i uzyskać certyfikację technologii. Wówczas jednak skończyły się pieniądze i nie byliśmy w stanie znaleźć innych inwestorów gotowych do współfinansowania prób klinicznych na ludziach. To problem, z którym borykają się wszystkie europejskie projekty. Opracowujemy świetne technologie, które pozostają bez wpływu na gospodarkę, gdyż nigdy nie trafiają na rynek. Miejmy nadzieję, że ten problem zostanie rozwiązany w ramach programu &#132Horyzont 2020&#148, aczkolwiek nie ma łatwego rozwiązania, zważywszy na brak inwestycji w zakresie finansowania ryzyka w Europie.

    Drugi problem wiąże się z trudnościami ze znalezieniem chirurgów zainteresowanych poważną współpracą nad projektem inżynieryjnym. Na początku są pełni zapału, ale kiedy prosimy ich o poświęcenie czasu na testowanie urządzeń, porady czy zaproponowanie nowych funkcji, znikają. Domyślam się, że tracą zainteresowanie w toku procesu opracowywania prototypu z powodu zbyt długiej drogi do praktycznego zastosowania.

    W jaki sposób projekt EUROSURGE miałby okazać się w tym zakresie pomocny?

    Jestem przekonany, że poza wymienionymi problemami, udało nam się z powodzeniem stworzyć społeczność badaczy zajmujących się chirurgią robotyczną. Nie chcę przez to powiedzieć, że każdy jest zaangażowany i uczestniczy w działaniach projektowych, niemniej dotyczy to wielu naukowców. Zorganizowaliśmy we wrześniu udane warsztaty w Weronie, w których wzięło udział około 70 naukowców, a teraz mamy stoisko na międzynarodowej wystawie robotów iREX w Tokio, gdzie zaprezentuję odwiedzającym najważniejsze wyniki wszystkich programów UE poświęconych technologii chirurgii robotycznej. Udało nam się w ten sposób zaangażować w nasze działania nawet tych badaczy, którzy nie brali udziału w projekcie EUROSURGE i nawiązać z nimi wszystkimi bardzo dobre relacje.

    W przyszłości mamy oczywiście nadzieję, że partnerzy będą kontynuować prace nad warsztatami, witryną SurgiPedia wraz z wyszukiwarką patentów, podejściami do projektowania i wdrażania oprogramowania nawet po zakończeniu projektu. Wszyscy ufamy, że będziemy w stanie zdobyć dofinansowanie UE na kolejny projekt i podtrzymać tę inicjatywę.

    Jakie są kolejne tematy waszych badań?

    Kolejnym projektem z tej dziedziny, nad którym pracuję, jest automatyzacja w chirurgii robotycznej. Nazwa projektu to I-SUR. Pracujemy nad technologiami automatycznego wykonywania prostych czynności chirurgicznych, takich jak nakłuwanie, cięcie i szycie. W tym przypadku również zaledwie dotknęliśmy problemu i w kolejnym roku będziemy starać się o pozyskanie środków na kontynuowanie badań. Kolejny, zakończony niedawno, projekt SAFROS, wskazał na potrzebę lepszych szkoleń z zakresu chirurgii robotycznej. Dlatego też zawiązaliśmy nową spółkę w celu komercjalizacji oprogramowania XRON (http//:metropolis.scienze.univr.it/xron), która może pomóc w obniżeniu ryzyka wypadków w czasie zabiegów wspomaganych robotycznie. Wreszcie najtrudniejszy cel to kontynuowanie prac nad opracowaniem robota chirurgicznego, bowiem zapotrzebowanie na nowe produkty jest ogromne, a na rynku nie ma ofert.
    Za: CORDIS


    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Chirurgia (z grec. cheir − ręka, ergon – czyn, działanie, cheirurgia – ręcznie wykonywana praca) – dziedzina medycyny zajmująca się leczeniem operacyjnym. Jest nauką nadrzędną i zawiera wiele podspecjalności. Sama nazwa chirurgia identyfikowana jest z dziedziną o nazwie chirurgia ogólna. Jest to kliniczna dziedzina medycyny. Oprócz chirurgii zabiegowej istnieje jednak szeroki zakres chirurgii zachowawczej. Praca chirurga jest ciągłym wybieraniem mniejszego ryzyka. Niekiedy okazuje się, że mniejszym ryzykiem jest zaniechanie operacji, np. leczenie operacyjne małej przepukliny u pacjenta z ciężką niewydolnością oddechową stanowi większe ryzyko niż zaniechanie operacji. Teleoperacja, telechirurgia, zdalna chirugia - rodzaj operacji, przeprowadzanej przy pomocy robota chirurgicznego, sterowanego przez chirurga zdalnie. Dziedzina ta jest specjalistyczną formą telemedycyny. Łączy w sobie elementy chirurgii, telekomunikacji, informatyki oraz robotyki. W odróżnieniu od chirurgii zrobotyzowanej, telechirurgia pozwala na przeprowadzenie operacji, w której fizyczna odległość między pacjentem a lekarzem przestaje być istotna. Zadania chirurgiczne są wykonywane bezpośrednio przez robota medycznego, wyposażonego w odpowiednie narzędzia chirurgiczne. Robotem za pomocą konsoli sterowania zawierającej manipulatory kieruje lekarz, znajdujący się w innej lokalizacji. Ruchy manipulatorów przesyłane są za pomocą bezpiecznego połączenia telekomunikacyjnego do urządzenia na sali operacyjnej, które zamienia je na precyzyjne akcje narzędzi chirurgicznych. Chirurg przez cały czas trwania operacji otrzymuje sygnał audiowizualny wraz z pomiarami czujników w które wyposażony jest robot. Stanisław Zając (ur. 1 stycznia 1939 w Chrobrzu w rodzinie robotniczo-chłopskiej) – polski chirurg, naukowiec. W latach 1960–1968 wolontariusz, asystent w Zakładzie Anatomii Prawidłowej AM w Warszawie; 1964-1968 kierownik Punktu Krwiodawstwa w PSK Nr 1 AM w Warszawie; 1964-1968 wolontariusz w I Klinice Chirurgicznej AM w Warszawie; 1968-1975 starszy asystent w I Klinice Chirurgicznej AM w Warszawie; 1975-1993 adiunkt, docent Kliniki Chirurgii Naczyń i Transplantologii Instytutu Chirurgii AM w Warszawie (1986-1987 p.o. kierownik Kliniki Chirurgii Naczyń i Transplantologii AM w Warszawie); 1993-1999 profesor nadzwyczajny w Klinice Chirurgii Naczyń i Transplantologii AM w Warszawie; 1999-2005 profesor zwyczajny w Klinice Chirurgii Ogólnej, Naczyniowej i Transplantacyjnej AM w Warszawie przy ul. Banacha 1A.

    Standardy kodowania GNU (The GNU coding standards) to zestaw reguł i wskazówek dotyczących pisania programów komputerowych, które są konsekwentnie stosowane w obrębie systemu GNU. Dokumentacja standardu jest częścią Projektu GNU i jest dostępna na stronie internetowej projektu . Podczas, gdy standard skupiony jest głównie wokół pisania wolnego oprogramowania dla GNU w języku C, większość można zaaplikować ogólnie do oprogramowania. Projekt GNU w szczególności zachęca swoich zwolenników aby zawsze starać się podążać za tymi standardami, niezależnie od tego czy program jest napisany w C. Styl formatowania kodu w C jest szeroko rozpowszechniony w środowisku wolnego oprogramowania. Niezależnie od tego każdy może stosować te wskazówki. Kierownik projektu (PM – Project Manager) – specjalista w dziedzinie zarządzania projektami. Jest odpowiedzialny za planowanie, realizację i zamykanie projektu. Podstawowym zadaniem kierownika projektu jest zapewnienie osiągnięcia założonych celów projektu, wytworzenie produktu spełniającego określone wymagania jakościowe. PM jest odpowiedzialny za efekt końcowy realizowanego projektu i musi być aktywny podczas wszystkich etapów projektu. Kierownik projektu może kierować m.in. projektami w budownictwie, projektami informatycznymi, projektami telekomunikacyjnymi, projektami finansowymi.

    Action research to zbiór metod badawczych, których wspólną właściwością jest uznanie najwyższej kompetencji członków danej społeczności do rozumienia jej prawideł. Przedstawiciele nurtu AR przede wszystkim starają się zrozumieć osoby w danej organizacji lub środowisku, a nie narzucić im swoje poglądy. W przypadku działalności społecznej sprowadza się to do pomagania społecznościom w radzeniu sobie z problemami tak definiowanymi, jak sama społeczność je postrzega (zamiast klasycznego decydowania, co jest problemem i wymyślania rozwiązań za nich). W przypadku działalności naukowej polega na rezygnacji z teoretycznych modeli badawczych i na uznaniu wyższej kompetencji badanej zbiorowości do definiowania, co jest dla niej ważne. Z uwagi na zbieżności metodyczne AR często kojarzony jest z metodami jakościowymi, choć nie jest z nimi doktrynalnie związany. GreenEvo – Acelerator Zielonych Technologii (AZT) - projekt Ministerstwa Środowiska mający na celu międzynarodowy transfer technologii, sprzyjających ochronie środowiska. W ramach projektu wytypowane zostały najlepsze polskie rozwiązania, w tym technologie oczyszczania ścieków, przetwarzania odpadów niebezpiecznych oraz rozwiązania wspierające wykorzystanie odnawialnych źródeł energii, obejmujące maszyny rolnicze służące do wytwarzania brykietu i kolektory słoneczne.

    Testowanie oprogramowania – proces związany z wytwarzaniem oprogramowania. Jest to jeden z procesów zapewnienia jakości oprogramowania. Testowanie ma na celu weryfikację oraz walidację oprogramowania. Weryfikacja oprogramowania ma na celu sprawdzenie, czy wytwarzane oprogramowanie jest zgodne ze specyfikacją. Walidacja sprawdza, czy oprogramowanie jest zgodne z oczekiwaniami użytkownika. Testowanie oprogramowania może być wdrożone w dowolnym momencie wytwarzania oprogramowania (w zależności od wybranej metody). W podejściu klasycznym największy wysiłek zespołu testerskiego następuje po definicji wymagań oraz po zaimplementowaniu wszystkich zdefiniowanych funkcjonalności. Nowsze metody wytwarzania oprogramowania (np. Agile), skupiają się bardziej na jednostkowych testach wykonywanych przez członków zespołu programistycznego, zanim oprogramowanie trafi do właściwego zespołu testerów. Crowdfunding – forma finansowania różnego rodzaju projektów przez społeczności, które są wokół tych projektów zorganizowane. Przedsięwzięcie jest w takim przypadku finansowane poprzez dużą liczbę drobnych, jednorazowych wpłat dokonywanych przez osoby zainteresowane projektem. Upowszechnienie się internetu pozwala na łatwe informowanie o projektach i tworzenie wokół nich społeczności, co przyczyniło się do rozwoju zjawiska crowdfundingu. Określenie to jest zwykle używane w odniesieniu do zbiórek prowadzonych na stworzonych w tym celu platformach internetowych, rzadziej także przy pomocy serwisów społecznościowych lub blogów.

    Instytut Technik Innowacyjnych EMAG jest instytutem badawczym zajmującym się kompleksowym opracowywaniem a także wdrażaniem nowoczesnych urządzeń, systemów oraz technologii. Realizator prac naukowych, badawczo-rozwojowych, konstrukcyjnych i ekspertyz w zakresie elektrotechniki, automatyki przemysłowej, telekomunikacji, systemów monitorowania i urządzeń bezpieczeństwa, systemów sterowania procesami, informatyki technicznej, sieciowych systemów informacyjnych, racjonalnego użytkowania paliw i energii oraz ochrony środowiska. Ofertę EMAG-u uzupełniają: badania specjalistyczne, atestacyjne i certyfikacyjne przeprowadzane w Centrum Badań i Certyfikacji (m.in. w unikatowej Pracowni Badań Kompatybilności Elektromagnetycznej) posiadającym akredytacje PCA, małoseryjna produkcja aparatury i urządzeń oraz usługi serwisowe. EMAG posiada własny ośrodek szkolenia oraz wydaje własne czasopismo naukowo-techniczne "Mechanizacja i Automatyzacja Górnictwa", poradniki, instrukcje i monografie. EMAG to lider wielu segmentów rynku - m.in. w zakresie aparatury i systemów bezpieczeństwa i monitorowania zagrożeń naturalnych, systemów automatyki kontroli parametrów jakościowych węgla. Misją i głównym celem Instytutu EMAG jest opracowywanie nowych innowacyjnych rozwiązań oraz doskonalenie istniejących urządzeń, technologii i systemów przyczyniających się do poprawy efektywności procesów produkcyjnych, wzrostu bezpieczeństwa pracy i jakości życia. Siedziba Instytutu Technik Innowacyjnych EMAG mieści się w Katowicach.

    Workcamp (z ang. - praca na obozie) – obóz wolontariacki; projekt, w ramach którego międzynarodowa grupa wolontariuszy razem pracuje na rzecz lokalnej społeczności lub organizacji pozarządowej. Celem, oprócz wykonania powierzonego zadania realizującego określone dobro wspólne, jest również wzajemne poznanie oraz integracja uczestników projektu i lokalnej społeczności (gospodarza). Zdecydowana większość workcampów to projekty krótkoterminowe (trwające od 2 do 4 tygodni). Nie są to wyłącznie projekty młodzieżowe. W workcampach biorą udział osoby w różnym wieku.

    Rafał Józef Czerwiakowski (ur. 24 października 1743, zm. 5 sierpnia 1816) – polski anatom, chirurg, położnik, twórca pierwszej w Polsce katedry chirurgii. W czasie powstania kościuszkowskiego pełnił funkcję naczelnego chirurga wojsk polskich. Był pierwszym w Polsce organizatorem kształcenia chirurgów. Był wynalazcą kilku narzędzi chirurgicznych np. gnipsu (noża zakończonego główką używanego do rozcinania ran) i wyciągu do leczenia złamań kości. Nazwany "ojcem chirurgii polskiej". Projekt architektoniczno-budowlany – prawnie określony zakres projektu architektonicznego obiektu budowlanego, który należy załączyć do projektu budowlanego. W ramach projektu budowlanego może wystąpić kilka projektów architektoniczno-budowlanych obiektów wchodzących w skład tego projektu. Zakres i formę projektu budowlanego (określenie inwestycji budowlanej w formie dokumentów, rysunków, planów) podaje odpowiednie rozporządzenie prawa budowlanego.

    Komitet sterujący – jest organem wspierającym kierownictwo przedsiębiorstwa w jego działaniu. Dotyczy to głównie podejmowania strategicznych decyzji w zakresie przyszłej realizacji projektów inwestycyjnych podmiotu. Podejmuje on decyzje o tym, który z przedstawionych w danym momencie projektów ma być wcielony w życie, a który nie. Jest odpowiedzialny za długoterminowe zarządzanie projektem i jego monitoring. Oznacza to kontrolę realizacji projektu na poziomie strategicznym, weryfikacji zgodności projektu z przyjętymi wcześniej celami i utrzymaniem założonych ram: zakresu, kosztów i terminów czasowych. W przypadku jakichkolwiek zmian w projekcie, muszą one być najpierw przedstawione komitetowi, a potem przez niego zatwierdzone. Tylko wtedy można je uwzględnić w projekcie. Komitet sterujący ocenia i akceptuje, na zasadzie konsensusu, zaproponowane przez zespół projektowy działania dla realizacji projektu. Zajmuje się także ich koordynacją i spójnością z innymi realizowanymi projektami. Komitet sterujący powołuje grupy robocze i wybiera ekspertów, z którymi przedsiębiorstwo będzie współpracować przy projekcie. Przed komitetem odpowiada kierownik projektu (bądź dyrektor – w zależności od wielkości i działalności jednostki gospodarczej). Chirurgia szczękowo-twarzowa – dziedzina medycyny zajmująca się leczeniem operacyjnym schorzeń jamy ustnej, części twarzowej głowy – aż po dół przedni czaszki włącznie – oraz szyi. Ze względu na zasięg, coraz częściej specjalność ta określana jest jako chirurgia czaszkowo-szczękowo-twarzowa. Jest podspecjalnością stomatologii oraz chirurgii. Wyłoniła się na przełomie XIX i XX w. z chirurgii ogólnej. Obejmuje chirurgię stomatologiczną, onkologię, traumatologię i chirurgię plastyczną części twarzowej czaszki. W większości krajów Unii Europejskiej do uzyskania tej specjalności wymaga się dyplomu lekarza i lekarza dentysty. W Polsce jest to jedna z trzech specjalności (obok epidemiologii i zdrowia publicznego), w których kształcić się mogą zarówno lekarze jak i lekarze dentyści. Dla lekarzy posiadających oba dyplomy istnieje odrębny, skrócony program specjalizacji.

    Dodano: 10.01.2014. 16:27  


    Najnowsze