2019. november 15., péntek

Hírlevél feliratkozás







A hírlevélről leiratkozni a
leiratkozas@edupress.hu
címre küldött e-mail-lel lehet.


Edupress on Facebook

Edupress Hírek

Robotok és doktorok
Interjú dr. Haidegger Tamással
2015-11-16 10:33:00 - Központ - [Felsőoktatás - Közélet]

Ha robotokról, robotikáról hallunk, legtöbbször az úgynevezett humanoid, vagyis emberszerű gépek jutnak az eszünkbe. Pedig ez csak egy része ennek a területnek, ráadásul nem is annyira népszerű hazánkban. A robotika sebészethez kapcsolódó ága azonban annál inkább. Ezzel (is) foglalkozik dr. Haidegger Tamás orvosbiológiai mérnök, az Óbudai Egyetem Bejczy Antal iRobottechnikai Központjának igazgatóhelyettese, aki fiatal kora ellenére szaktekintélynek számít ezen a kutatási területen. Vele beszélgettünk az újonnan felálló Biomatika Intézet apropóján - természetesen (sebész)robotokról.

Virtuális formában megalakult az egyetem Biomatika Intézete. Miként kötődik ennek működése a kutatási területedhez, a robotikához?
Az Óbudai Egyetem Egyetemi Kutató és Innovációs Központ keretei között 11 tudásközpont működik, ennek egyike, szerencsére a legnagyobb, a Bejczy Antal iRobottechnikai Központ, ahol igyekszünk minden, az egyetemen folyó, robotikával kapcsolatos kutatásnak teret adni. A személyi állományunk legnagyobb része mégsem oda kötődik, hiszen Magyarországon az egyetemeken nem sokan engedhetik meg maguknak, hogy csak kutatással foglalkozzanak. A robotikakutatóink oktatási feladatait – köztük az enyémet is – ezért a Biomatika Intézet tárgyain keresztül végezzük. Így tudunk kapcsolatba kerülni a hallgatókkal, olyan tárgyakon keresztül, mint a bevezetés a robotikába, a szabályozástechnika és az irányításelmélet, valamint az intelligens robotika. Ezen tárgyak oktatását most a Biomatika Intézetnél dolgozó kollégák veszik át.

Hogyan jelennek meg ezek a kurzusok a tanmenetben?
Vannak kötelező és szabadon választható tárgyak – az alkalmazásspecifikusabbakat például csak szabadon választhatóvá tehetjük. Ezek közé tartozik a saját tárgyam, a Bevezetés a számítógéppel integrált sebészetbe is, amely arról szól, hogy a robotokat, a mechanikus szerkezeteket és a kamerarendszereket miként tudjuk műtéti feladatok megoldására használni, illetve a sebészeti beavatkozásokat hogyan tudjuk jobbá, hatékonyabbá tenni. Nem sebészeket képzünk, ezért nem tehetünk kötelezővé egy ilyen tárgyat, de ami a tartalmát illeti, az szorosan kötődik a biomatikához.

Ha nem is sebészpalántákat képeztek, de sebészeti ismeretekre azért szükség van.
Igen, ezért működünk aktívan együtt a Semmelweis Egyetem Kísérletes és Sebészeti Műtéttani Intézetével, van közös tárgyunk ott és itt is. Mind a két irányba igyekszünk biztosítani az átjárást, sőt a Semmelweis Egyetemről elhozzuk a hallgatókat a robotlaborba, hogy nézzék meg, melyek azok a robottechnikai eszközök, módszerek, megoldások, amelyek műszaki oldalról támogatni tudják a sebészeti beavatkozásokat.

A robotközpont birtokában van egy különleges eszköz, a da Vinci sebészrobot, melyről egy interjúban azt mondtad: „szeretnének autonóm funkciókat fejleszteni hozzá”. Ez az interjú készítésekor csak terv volt. Még mindig az?
Nem, ez már a folyó kutatás-fejlesztés része. A da Vinci a legelterjedtebb sebészrobot, több mint 3000 van belőle világszerte, beavatkozások millióit végzik el velük – tehát maga a robottechnológia rutinszerűen jelen van a mindennapokban, az USA-ban például a prosztataeltávolítások 85 százalékát már ezzel az eljárással végzik. Amiben különleges a mi robotunk, az az, hogy ez kutatási változat. Világszerte 17 egyetem – köztük a miénk – érintett abban a kutatási együttműködésben, melynek keretében olyan új funkciókat próbálunk ki, amelyek 5-10-15 év múlva kerülnek csak be a klinikai alkalmazásba. E funkciók közül az egyik az automatikus eszközkezelés. A laparoszkópos sebészetnek vannak olyan fázisai, amelyeket rutinszerűen végez a sebész, de fontos, hogy jó minőségűek legyenek. Ilyen például az öltés/varrás a testen belül, amikor is a csomót meg kell húzni jó szorosan, hiszen lényeges, hogy például az érstruktúrában ne legyen szivárgás. Ebben tudnak segíteni a gépek. Olyan kísérleti algoritmus már létezik – ezt nem mi, hanem külföldi egyetemek fejlesztik, például a Johns Hopkins Egyetem, amellyel partneri viszonyban vagyunk –, amellyel a sebész kijelöli, hol kell végrehajtani az öltést, és magát a csomózási mozdulatot már a gép végzi. Ez pont olyan automatizmus, mint a cipőfűzés, így ezt a robot meg tudja csinálni. Ennek az az előnye, hogy mindig ugyanolyan lesz: ugyanolyan szoros, ugyanolyan stabil és ugyanolyan jól tart – tehát a jó minőségű munkát ki tudjuk váltani robotos munkával. A döntéshozatal azonban még nagyon sokáig az orvos kezében marad, vagyis nem elvesszük az orvosok munkáját, hanem könnyebbé tesszük azt. Konkrétabban, amivel a mi hallgatóink foglalkoznak, az az automata kamerakezelés. Fontos, hogy az ember egy laparoszkópos műtét során mindent csak az endoszkópos kamera képén keresztül lát, azt is, ami a testüregben történik, így minőségileg is befolyásolja a sebészeti beavatkozás végeredményét, ha rossz a kamera szöge, nem odanéz, ahova kell, ha nem látja rendesen az orvos a képet. Ezt általában egy asszisztens felügyeli, ő tartja a kamerát. A robot esetében ugyanezt egy robotkar végzi el, és a sebész maga tudja kiválasztani, amikor nem az eszközeit használja, hanem a kamerát mozgatja arrébb. Aminek következtében viszont kicsit megakad a műtéti folyamat, és a figyelme nem a tényleges beavatkozásra összpontosul. Mi folyamatosan azon dolgozunk, miként tudjuk algoritmikus szinten meghatározni, mi az ideális kamerapozíció – ezért aktívan együttdolgozunk sebészekkel: az ő információjuk és műtét közben készített videófelvételek alapján látjuk, hogy soha nem jó, ha az eszközök kívül esnek a kamera látóterén. Ha például kihúzná az orvos az eszközt a látómezőből, akkor a kamera automatikusan rá tudna zoomolni, vagy ha arrébb teszi az eszközt, akkor a kamera automatikusan le tudja követni. Ezek apró feladatok, amelyek elsőre nem tűnnek bonyolultaknak, de limitált látótérben, a testen belül, egy felfújt hasüregben, testnedvek között nem könnyű ezeket végrehajtani.

Főleg úgy, ha a sebész nem érez semmit, hiszen helyette a robot kerül fizikai kapcsolatba a szövetekkel. Lehetséges lesz az, hogy az orvos érzékelni tud majd mindent a robot „kezén” keresztül?
Az úgynevezett haptikus érzékelés is aktívan kutatott irány – vannak olyan prototípusok, amelyeknél ez már megoldott, de még nem találtak olyan megoldást, amely költséghatékonyan és jó minőségben reprezentálni tudná, milyen erők lépnek fel beavatkozás közben, és amely a sebész számára is hasznos információ. Egyelőre abban a fázisban vagyunk, hogy információkat gyűjtünk, és olyan kísérleti elrendezéseket alakítunk ki, ahol a sebészeink gyakorolni tudnak, miközben mérjük, mi történik. Ezáltal fel tudjuk dolgozni, hogy milyen paraméterek keletkeznek egy műtéti beavatkozás során, milyen szenzorokat kell felszerelni, és hogyan fogjuk ezt hűen visszajelezni a sebésznek.

Visszatérve egy korábbi mondatodra: az állítottad, hogy a döntéshozatal még nagyon sokáig az orvos kezében marad. Vagyis eljöhet az az idő, amikor már nem az ember dönt?
Igen, de most még mindenképpen az a jobb, ha az ember kezében van a döntés, mert a gépek nem elég megbízhatóak, illetve nem rendelkeznek elég alkalmazható tudással. Ugyanakkor tudjuk, hogy a műtét közbeni sebészeti döntések jelentős része szuboptimális, tehát az emberi sebész tréning, oktatás vagy idő hiányában nem a legjobb döntést hozza meg – és ez csak utólag derül ki. Amivel jelenleg segíteni tudunk – és a következő 10 évnek ez az igazán nagy potenciálja ezen a területen –, az az, hogy döntéstámogatást nyújtunk. A meglévő információk objektív elemzése, a nagymértékű statisztikák feldolgozása segíthet abban, hogy noha az utolsó döntési pont az orvos kezében marad, mégis sokkal informáltabban, alaposabb mérlegelés után tudjon dönteni. Amihez nem kell heteket konzíliumban töltenie, hanem a számítógép a legfontosabb információkat készen adja oda neki az adott pillanatban. Például amikor az orvos elvág egy eret, azt, hogy mennyire súlyos, nem tudja ott helyben eldönteni: megteheti, hogy elégeti, elvarrja, és azt is, hogy nem ítéli fontosnak, de nem lesz biztos benne, mi a jó megoldás.

Pedig tudnia kellene.
Persze, különben megvan a vérzés kockázata, és ha nem tesz vele semmit, akkor lehet, hogy az adott szerv – amelyet ellátott – nem fog tudni működni többet. Ha viszont úgy határoz, hogy megpróbálja megmenteni, akkor még rászán fél órát erre, ami újabb kockázatokkal járhat. Ilyen esetben nyújthat majd segítséget a technológia: ha például előző napról van nagy minőségű 3D-scan a betegről, amelyen az ereket a számítógép automatikusan kiértékelte, akkor azonnal meg tudja mondani, hogy az az ér mely területeket látott el vérrel, a hiánya pedig mely területeket fogja kritikusan érinteni. Ebből már meg tudja hozni az orvos azt a döntést, hogy létfontosságú-e megmentenie az eret vagy sem. Ezt csak a helyi képből (műtét közben) soha nem tudná megmondani.

Mi van akkor, ha pont műtét, mondjuk csomózás közben hibásodik meg a robot?
Előfordulhat ilyen, emiatt nagyon fontos, hogy a robotok nagyon szigorú biztonsági előírásoknak feleljenek meg. A mai rendszerek esetében elvárás, hogy az ember képes legyen bármelyik pillanatban visszavenni az irányítást a robottól, illetve kézzel befejezni a műtétet. Közben persze arra is gondolnunk kell, hogy mi történhet a páciens testén kívül a műtőben, a robot ott sem veszélyeztetheti az orvosok vagy az asszisztensek testi épségét. Megoldás lehet például az, hogy olyan programokkal kell ellátni a robotot, amelyek segítségével minden előre nem látható helyzetben is meg tudja őrizni az ember testi épségét. Ennek számos módja van. Például a legnagyobb ilyen terület, amely feltörekvőben van, az az erőnyomaték-irányított robotok. Tehát míg a „régi” robotnak csak azt tudom megmondani, menjen előre egy métert, ő pedig akár ott van egy betonfal, akár nem, előremegy, az új robotoknak azt is meg tudom mondani, hogy menjen előre egy métert, de ha ellenállásba ütközik, akkor kerülje ki. Ezt automatikusan képes megtenni, mert olyan szenzorok vannak rajta, amelyekkel érzékeli az akadályt, illetve olyan finoman hangolható, hogy ha mégis nekimegy valaminek, nem okoz sérülést. Belémütköznek? Igen, a metrón is belémütköznek a tömegben. Probléma? Egyáltalán nem. Azt próbálja az ipar és a kutatás együttműködve kialakítani, melyek azok a szabványok, eljárásmódok, milyen hardver- és szoftverrendszerek kellenek, hogy biztonságosnak ítéljünk egy ilyen alkalmazást. Vagyis akkor se veszélyeztessük az emberek életét, ha valamelyik mechanikai komponens elromlik. Ez a kutatási feladat kiemelten igaz a sebészeti robotokra. A Bejczy Antal iRobottechnikai Központban mindezekkel a témákkal aktívan foglalkozunk, és igyekszünk az ehhez kapcsolódó izgalmas kutatásokba minél több érdeklődő hallgatót és külső partnert bevonni.

(Készítette: Szíjjártó Anita)
(Fotó: Sípos Kornélia/Óbudai Egyetem)
(www.edupress.hu)

| Impresszum | Jognyilatkozat | powered by PSP Hungária © 2008 | | Google PageRank |