В минувший четверг в клинике шведского Гетеборгского университета родился первый в мире ребенок, выношенный в матке, которая была полностью пересажена с помощью робот-ассистированной хирургии. Создание роботизированных хирургических систем — одно из наиболее перспективных и быстроразвивающихся направлений в медицинском оборудовании. К 2030 году этот рынок превысит $30 млрд. Уже сейчас есть роботы, делающие самые разные операции, правда, пока это скорее умный инструмент хирурга, чем самостоятельная система.
Хирурги во время уникальных родов в клинике Гетеборгского университета
Фото: Bjorn Larsson Rosvall / University of Gothenburg
Хирурги во время уникальных родов в клинике Гетеборгского университета
Фото: Bjorn Larsson Rosvall / University of Gothenburg
Стремительный рост рынка
В последние годы применение роботов в хирургии активно развивается. По прогнозам аналитической компании GlobalData, число хирургических операций с использованием роботизированных систем будет расти в период до 2030 года в среднем на 10,5% в год. Глобальный рынок хирургических роботов и комплектующих для них, который в 2020 году, по некоторым подсчетам, оценивался в $4,6 млрд, достигнет к этому моменту $30,7 млрд, то есть вырастет почти в шесть раз.
Аналитики GlobalData отмечают, что популярность операций с применением роботов существенно выросла за последние пять лет. Они используются, например, в сфере общей хирургии, а также при сердечно-сосудистых, гинекологических, косметических и других операциях. По прогнозам, к 2030 году 87% хирургический операций будет выполнять робот. При этом самыми быстрорастущими сегментами являются системы для ортопедических и нейрохирургических операций.
У роботизированной хирургии есть и сдерживающие факторы: она требует более значительных финансовых вложений, чем другие медицинские направления, поэтому более уязвима в случае экономического кризиса. Именно по этой причине в прошлом году число таких систем, приобретенных американскими медицинскими учреждениями, сократилось на 27%.
«Во время экономического спада компаниям, предоставляющим медицинские услуги, намного сложнее получить финансирование на роботизированные хирургические системы. Покупка таких систем — значительное капиталовложение для медицинских учреждений»,— отметила главный аналитик по медицинскому оборудованию GlobalData Тина Дэн. По ее словам, средняя стоимость такой системы составляет $1 млн плюс плата за обслуживание. В то же время в долгосрочной перспективе, по мнению госпожи Дэн, даже экономические сложности могут повысить спрос на хирургических роботов благодаря «большей эффективности и экономии средств в сравнении с традиционными хирургическими методами».
Тонкая, однако, работа
Бригада хирургов во время операции по имплантации шунта с использованием робота da Vinci
Фото: Kacper Pempel / Reuters
Бригада хирургов во время операции по имплантации шунта с использованием робота da Vinci
Фото: Kacper Pempel / Reuters
Первый хирургический робот был одобрен властями США еще в 2000 году — это был аппарат американской компании Intuitive Surgical под названием da Vinci. С тех пор в больницы по всему миру было поставлено более 7,5 тыс. таких роботов, предназначенных для разных операций.
Спустя два с половиной десятилетия в этой сфере произошли существенные изменения. Применение роботизированных систем позволяет делать менее инвазивные и более точечные операции.
Роботы совершают разрезы меньшего размера, что делает операции менее болезненными, восстановление после них более быстрым и т. д. Стало возможным вводить в тело пациента камеру и роботизированную руку с инструментами через небольшие или даже точечные разрезы.
В минувший четверг в клинике шведского Гетеборгского университета впервые в мире родился ребенок, выношенный в матке, пересаженной с помощью роботизированной хирургической системы. Это позволило провести эту операцию с минимальной кровопотерей. Матка была пересажена в университетской клинике в октябре 2021 года. «С помощью роботизированной хирургии минимального вмешательства мы можем проводить ультраточные операции. Это хирургия будущего»,— заявила преподаватель Сальгренской академии Гетеборгского университета Пернилла Дам-Келер, проводившая операцию.
В 2019 году в той же клинике Гетеборгского университета родился первый в мире ребенок из матки, в пересадке которого принимал участие робот. Но тогда робот участвовал только в извлечении матки у донора. Подсаживать же матку с помощью робота гетеборгские хирурги тогда не стали, и будущей роженице была сделана обычная большая полостная операция. Теперь же врачи использовали робота и в извлечении, и в подсадке матки.
Израильская компания Tamar Robotics недавно представила роботизированную систему для нейрохирургии. Как описывают в компании, это самая маленькая и точная система для операций на мозге. Основная ее часть представляет собой трубку диаметром 10 мм, оснащенную камерой и роботизированными «руками» с необходимыми инструментами. В первую очередь она предназначена для удаления опухолей и тромбов в мозгу. Практическое применение робота должно начаться в США уже в 2026 году.
Обычно нейрохирургам приходится делать более крупные отверстия, чтобы достичь участков мозга, на которых проводится операция, а значит, это задевает больше здоровых участков. «В мозгу все настолько тонко и чувствительно, что, если вы двинетесь в неверном направлении, вы можете удалить опухоль, но пациент до конца жизни не сможет говорить или двигаться. Поэтому уменьшение коридора, идущего через ткань мозга к опухоли, имеет большое значение»,— говорит вице-президент по развитию бизнеса Tamar Robotics Аарон Фельдман.
Роботизированная система для нейрохирургии от Tamar Robotics
Фото: Tamar Robotics
Роботизированная система для нейрохирургии от Tamar Robotics
Фото: Tamar Robotics
По мнению экспертов, перспективное направление — создание более гибких и «мягких» роботов, возможности применения которых будут шире, чем у нынешних. «Эти гибкие бесшарнирные роботы можно будет погружать в тело еще глубже, и поэтому они смогут решать задачи, которые сейчас не могут быть решены»,— отмечает Бернд Фогель, основатель компании Endosmart. Она занимается разработкой компонентов для таких роботов, изготавливаемых из нитинола, соединения титана и никеля.
Создание продвинутых хирургических роботов может быть заметно ускорено благодаря применению искусственного интеллекта, облачных вычислений и других суперсовременных технологий.
При этом робот все еще остаются скорее умным инструментом, которым руководит врач, чем самостоятельной системой. Это связано в числе прочего с тем, что размеры и точное расположение органов отличаются у каждого человека.
В какой-то мере решить эту проблему позволяют камеры, сенсоры и ПО, отслеживающее мельчайшие движения ткани и скальпеля. В прошлом году ученые из американского Университета Джонса Хопкинса провели тестирование робота Smart Tissue Autonomous Robot. Он самостоятельно сшил две части разорванного кишечника у свиньи. На обе части был нанесен флуоресцентный гель, который отслеживали сенсоры робота. Одновременно с этим камеры создавали трехмерную модель ткани, также передавая ее в систему. Тем не менее, хотя 83% всех швов система накладывала самостоятельно, в 17% случаев приходилось вмешиваться человеку.
Тестирование робота Smart Tissue Autonomous Robot в Университете Джона Хопкинса
Фото: Johns Hopkins University
Тестирование робота Smart Tissue Autonomous Robot в Университете Джона Хопкинса
Фото: Johns Hopkins University
Даже при существенном повышении точности остается вопрос безопасности и принятия решений — та же проблема, из-за которой полностью беспилотные автомобили массово пока еще не ездят по обычным дорогам. Как отмечает исследователь из японской компании Konica Minolta Алекс Аттанасио, в числе прочего изучающий хирургических роботов, регуляторы и больницы хотят, чтобы им разъяснили, как робот принимает те или иные решения. А именно с этим возникают проблемы — современные роботы, использующие технологии машинного обучения, принимают решения на основе больших массивов данных, так что люди не в состоянии объяснить каждое их конкретное решение и действи.