https://frosthead.com

Misija za izgradnjo prve robotske nožnice

Žensko telo je zapletena stvar - samo vprašajte zdravnika. Konkretno, ženski reproduktivni sistemi kažejo široko paleto anatomske variacije, večina naših delov pa je v notranjosti in očesu nevidna. To predstavlja zdravnike na usposabljanju zastrašujoč izziv: kako obvladati strašen ginekološki pregled.

Čeprav je vplivna zdravstvena skupina pred kratkim predlagala, da zdrave ženske morda ne potrebujejo celotnega medeničnega pregleda vsako leto, mnogi zdravniki še vedno vidijo letni izpit kot kritično priložnost za iskanje raka, ciste, fibroidov in še več. Zdaj raziskovalci na Imperial College London ustvarjajo robotsko žensko medenico, ki bi študentom medicine omogočila, da se naučijo "videti" žensko telo po občutku, zato bodo bolj pripravljeni, ko bodo v stiski naleteli na živega človeka.

Če tem raziskovalcem uspe, bi lahko njihova smešno naravnana silikonska rekreacija spodnjega ženskega trupa pomagala novim zdravnikom - hitreje - opraviti najbolj intimen izpit, s katerim se večino žensk redno srečuje. Prav tako bi lahko zagotovili, da bodo prvi pregledi teh zdravnikov udobnejši za ženske, ki jih prejemajo. Projekt ekipe vključuje 3D slikanje in tudi haptično tehnologijo za simuliranje občutka na dotik - primerno kompleksen projekt za simulacijo zapletenega vidika človeške anatomije.

Toda tudi pri vrhunskih tehnikah je to težaven podvig. Skupina dela na projektu približno pet let in ugotavljajo, da je treba o ženskem telesu še veliko naučiti. "Res je fascinantno, " pravi Fernando Bello, profesor kirurškega računalništva in simulacijske znanosti, ki vodi ekipo. "Pri tem se ukvarjamo že več let in na mnoge načine se počutimo, kot da smo šele na začetku."

Vse se je začelo z rektumom. Pred približno sedmimi leti je ekipa Bella začela razvijati robotski rektum moškega spola, da bi študentom medicine pomagala opravljati preglede prostate. Moški se najbolj bojijo izpita in to ni piknik niti za študente in zdravnike. Raziskovalci so s svojim modelom želeli olajšati obe strani, tako da sta študentom pomagali voditi, da ločijo občutek raka na prostati od trdega in okrnjenega od prostate.

Projekt je bil dolgotrajnejši od pričakovanj. Takole deluje: pripravnik položi prst v zadnjico iz silikona, kjer zdrsne znotraj silikonskega natikača, ki je pritrjen na robotske roke. Programirana tehnologija ustvarja navidezno anatomijo z različnimi stopnjami pritiska na kokciksu, mehurju, medeničnem dnu in prostati. (Ko se študent s prstom dotakne prostate, bi lahko več sile ustvarilo bolj togo občutek in signaliziralo možen karcinom.)

Medtem pripravnik, ki nosi 3D očala, na zaslonu vidi sliko, ki prikazuje svoj prst v odnosu do vseh telesnih delov, ki se jih nauči občutek. Trener, ki sicer ne bi imel občutka za napredek notranjega izpita, lahko ponudi povratne informacije glede na videno na zaslonu.

FemalePelvicAnatomicalVariability-WR.jpg Anatomija ženske medenice se lahko močno razlikuje, kar kažejo ti anatomski modeli, dobljeni z MRI 10 zdravih prostovoljcev. (Courtesy Bello laboratorij)

Uspeh simuliranja rektuma do njegovega pritiska in odpornosti je bil že impresiven podvig. Toda približno 18 mesecev tega projekta sta Bello in njegova ekipa začela delati na robotski ženski medenici. Hitro so odkrili, da bo šlo veliko težje od prvega. "Ženska anatomija je na več načinov bolj kompleksna zunaj in znotraj, " pravi Bello. "Obstaja pomembnejša spremenljivost in tudi širša paleta spremenljivk."

Večina žensk je seznanjena z bimanualnim medeničnim pregledom, v katerem zdravnik uporablja dve roki - eno znotraj in zunaj telesa -, da se počuti maternice, jajčnikov in drugih notranjih struktur. Izpit naj bi odkril različna stanja, kot so nosečnost, rak in endometrioza, preden ženske dejansko razvijejo simptome, pravi Sandra Carson, podpredsednica za izobraževanje ameriškega kongresa porodničarjev in ginekologov. Zdravnik poskuša ugotoviti: "Ali je maternica mehka, ali je naprej, ali je nagnjena nazaj, ali je povečana, ali obstajajo mase?" Isti obisk lahko vključuje vizualni pregled in bris brisa, ki prepozna celice raka materničnega vratu.

Trenutno se študentje medicine naučijo izvajati te izpite z različnimi metodami, vključno s preprostejšimi plastičnimi simulatorji, živimi medicinskimi modeli, ki študentom pomagajo pri vodenju telesa in resničnimi pacienti v ambulanti. Bello upa, da bo njegova robotska medenica - ki deluje na enak način kot robotski rektum, s haptično tehnologijo in 3D slikanjem na zaslonu - združila resnični občutek človeka s sposobnostjo videti tipično »neopažen« izpit.

Toda ustvariti tehnologijo, ki deluje z zunanjo roko in dvema prstnima prstoma, je težje kot prilagajati en prst, potreben za rektalni izpit, pravi Bello. Da bi razumeli, kako to počnejo zdravniki, je Bellova ekipa izkušenih ginekologov opravila preglede s posebno opremo na obeh rokah: blazinice, ki zaznajo pritisk, pa tudi elektromagnetne senzorje, ki prenašajo lokacijo in gibanje. Pregledali so tudi zdrave ženske, da bi na njih postavile slike svojih reproduktivnih sistemov.

Tudi bimanualni medenični pregled je lahko težje obvladljiv kot rektal, ker "morajo zdravniki iskati strukture v večjem prostoru, " pravi Bello. Uglaševanje rektuma pri moškem, da bi čutil njegovo prostato, ni ravno preprosto, je pa bolj enostavno. Na drugi strani so jajčniki lahko nekoliko bolj subtilni.

virget_simulator_inuse-may014-wr_720.jpg Zdravniki izvajajo simulirani vaginalni pregled z uporabo haptične tehnologije in računalniške vizualizacije. (Courtesy Bello laboratorij)

"Jajčniki so približno velikosti mandlja, " pravi Elisa Jorgensen, četrtošolka OBGYN, ki živi v bolnišnici Yale New Haven. "Zlasti pri večjih pacientih jih je zelo, zelo težko občutiti, če ni patologije." Jorgensen se spominja "stresne" izkušnje, ko so študentje na Yale Medical School prvič opravili medenični pregled na živih modelih, posebej usposobljenih za vodenje novorojenčki. "Veliko mojih sošolcev je do konca izpita reklo:" Pretvarjal sem se, da čutim jajčnik, ker sem hotel od tam. "

Ne gre le za to, da medenični izpit zahteva izkušnje in spretnosti. Navsezadnje je potrebna tudi tehnična spretnost, da srce poslušate s stetoskopom, poudarja Taraneh Shirazian, docentka za porodništvo in ginekologijo na medicinskem centru NYU Langone. Prav tako je lahko invazivna narava izpita neprijetna tako za študente kot za potrpežljivce. Študenti medicine, ki hočejo svojo tehniko v kliničnem okolju, se soočajo z nezavidljivo nalogo, da sproti skrbijo bolnika, ki je videti, kot da vedo, kaj počnejo, in poskušajo naenkrat vključiti povratne informacije svojega mentorja.

Poleg tega morajo najti in pregledati veliko več organov kot le prostato. "Vsekakor obstaja veliko spremenljivk na žensko anatomijo, " pravi Shirazian. Na primer pri bolniku s prekomerno telesno težo je na primer celo maternica težko občutljiva. Brazgotinjenje s C-sekcije lahko spremeni lokacijo materničnega vratu in maternice. In fibroidi bi lahko en jajčnik potisnili na stran. "Obstajajo nianse, " pravi, milo rečeno.

Carson iz ACOG-a pravi, da bi bila robotska medenica lahko "čudovit" dodatek k medicinski izobrazbi - pod pogojem, da ni predraga. Bello in njegova ekipa zdaj delajo na izgradnji dostopne različice svojega robotskega rektuma, ki bi ga prodali medicinskim šolam, in poskušajo pritegniti sredstva za izboljšanje njihovega prototipa ženske medenice. Upa, da bosta obojega pomagala novim zdravnikom lažje odkriti težave in opravljati intimne preglede na način, ki pacientom povzroča manj nelagodja. Trenutno pravi: "Mislim, da je zelo verjetno, da se na delovnem mestu pojavlja element učenja."

Misija za izgradnjo prve robotske nožnice