Робот-хирург, созданный NASA, будет проводить операции в космосе

09.08.2022 В ближайшем будущем НАСА и другие космические агентства впервые за более чем пятьдесят лет отправят астронавтов за пределы низкой околоземной орбиты (НОО). Но в отличие от эры Аполлона, эти миссии будут состоять из астронавтов, которые будут проводить продолжительное время на Луне и путешествовать на Марс и обратно (с несколькими месяцами операций на поверхности между ними). Кроме того, запланирована коммерциализация НОО и цис-лунного пространства, а это означает, что миллионы людей смогут жить на борту космических поселений и наземных поселений далеко за пределами Земли. Это создает множество проблем, в том числе вероятность того, что у больных и раненых не будет лицензированных практикующих врачей для проведения потенциально спасительных операций. Чтобы решить эту проблему, профессор Шейн Фарритор и его коллеги из Инновационного кампуса штата Небраска (NIC) Университета Небраски-Линкольна (UNL) разработали миниатюрного робота-помощника In-vivo (MIRA) . В 2024 году эта портативная миниатюрная роботизированная хирургическая платформа (RAS) будет доставлена ​​на Международную космическую станцию ​​(МКС) для испытательной миссии, чтобы оценить ее способность выполнять медицинские процедуры в космосе. Фарритор — профессор инженерии Дэвида и Нэнси Ледерер в Университете Небраски, изучавший робототехнику в Массачусетском технологическом институте. В рамках своих исследований он работал с Космическим центром Кеннеди НАСА, Центром космических полетов имени Годдарда и Лабораторией реактивного движения в поддержку программы NASA Mars Exploration Rover (MER) . Это заключалось в помощи в проектировании и сборке марсоходов Curiosity и Perseverance , определении плана их движения и изобретении процесса, в котором солнечные детекторы марсохода используются для определения направления его движения. В 2006 году он и Дмитрий Олейников — бывший профессор хирургии Медицинского центра Университета Небраски (UNMC) — основали стартап Virtual Incision на базе NIC. В апреле 2022 года компания Farritor была названа первым лауреатом Премии факультета в области ИС за инновации и коммерциализацию, присуждаемой Университетом Небраски за интеллектуальную собственность. В течение почти 20 лет Фарритор, Олейников и их коллеги разрабатывали роботизированный хирургический комплекс MIRA, который привлек более 100 миллионов долларов США венчурного капитала. Недавно НАСА предоставило Virtual Incision грант в размере 100 000 долларов США в рамках Учрежденной программы Министерства энергетики США по стимулированию конкурентных исследований (EPSCoR), чтобы помочь инженерам и робототехникам в NIC подготовить его к испытаниям на борту МКС. По сравнению с обычными роботизированными хирургическими комплексами MIRA предлагает два преимущества. Во-первых, его инструменты можно вводить через небольшие разрезы, что позволяет врачам проводить минимально инвазивные операции (такие как абдоминальная хирургия и резекция толстой кишки). Во-вторых, технология может позволить телемедицину, когда хирурги могут проводить операции удаленно и оказывать услуги в местах, удаленных от медицинского учреждения. На Земле эта технология уже позволяет врачам оказывать помощь людям в отдаленных местах, где услуги недоступны. Тем не менее, технология MIRA имеет дополнительное преимущество, заключающееся в автономном выполнении операций, а это означает, что астронавты, работающие на Луне и Марсе, могут получать медицинскую помощь без помощи человека-хирурга. Сказал Джон Мерфи, генеральный директор Virtual Incision, в недавнем пресс-релизе компании : «Платформа Virtual Incision MIRA была разработана для того, чтобы обеспечить мощность универсального роботизированного хирургического устройства в миниатюрном размере с целью сделать РАС доступной в любой операционной на планете. «Работа с НАСА на борту космической станции проверит, как MIRA может сделать хирургию доступной даже в самых отдаленных местах». В течение следующего года Фарритор будет работать со студенткой-инженером Рэйчел Вагнер, чтобы подготовить MIRA к работе на борту МКС. Вагнер начала работать с Farritor, будучи студенткой бакалавриата, и заняла должность в Virtual Incision в 2018 году после получения степени бакалавра в области машиностроения. Это будет состоять из написания программного обеспечения, настройки MIRA для помещения в шкафчик для экспериментов и тестирования устройства, чтобы убедиться, что оно достаточно прочное, чтобы выдержать запуск на борту ракеты и будет функционировать в космосе по мере необходимости. В августе 2021 года MIRA успешно провела свою первую дистанционную операцию в рамках клинического исследования в рамках исключения для исследовательских устройств (IDE) Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA). Процедура, выполненная доктором Майклом А. Джобстом в Медицинском центре Брайана в Линкольне, штат Небраска, состояла из правосторонней гемиколэктомии (при которой удаляется половина толстой кишки) и выполнялась с помощью одного разреза в пупке. Доктор Джобст сказал : «Платформа MIRA — это настоящий прорыв в общей хирургии, и очень приятно быть первым хирургом в мире, который использует эту систему. «Операция прошла гладко, и пациент идет на поправку. Я очень рад принять участие в первых шагах к расширению доступа к роботизированной хирургии, которая имеет очевидные преимущества для пациентов». В другом эксперименте бывший астронавт Клейтон Андерсон (астронавт НАСА в отставке) управлял MIRA из Космического центра Джонсона, направляя его на выполнение задач, подобных хирургическим, в операционной в Медицинском центре Университета Небраски, расположенном в 1450 километрах (900 миль). . Во время предстоящих испытаний на борту МКС MIRA будет работать автономно без помощи контроллера. Ради этого теста робот разрезает туго натянутые резиновые ленты (имитация кожи) и проталкивает металлические кольца по проволоке (имитация деликатных операций). «Эти симуляции очень важны из-за всех данных, которые мы будем собирать во время испытаний», — сказал Вагнер в выпуске Nebraska News. Это испытание будет самой автономной операцией робота на данный момент, которое предназначено для сохранения пропускной способности связи космической станции и минимизации времени, которое астронавты проводят в эксперименте. Однако цель этой миссии — не продемонстрировать автономию робота (которая все еще ограничена), а отладить работу робота в условиях невесомости. Эти эксперименты помогут проверить технологию для будущих длительных миссий на НОО и за его пределами. Как сказал Фарритор : «НАСА имеет амбициозные планы на длительные космические путешествия, и важно проверить возможности технологий, которые могут быть полезны во время миссий, измеряемых месяцами и годами. «MIRA продолжает раздвигать границы возможного в РАН, и мы довольны его работой во время клинических испытаний . Мы рады сделать еще один шаг и помочь определить, что может быть возможно в будущем, поскольку космические путешествия становится все более реальным для человечества». По мере того, как люди путешествуют все дальше и дальше от Земли, они должны быть как можно более самодостаточными. На Луне, Марсе и в других местах в глубоком космосе миссии по пополнению запасов нецелесообразны, как и доставка врачей или пациентов в эти места и обратно. Это означает, что в дополнение к возможности выращивать свою собственную пищу, использовать местные ресурсы для удовлетворения своих потребностей (ISRU), полагаться на биорегенеративные системы жизнеобеспечения и производить электроэнергию на месте, им необходимо будет предоставлять основные услуги, такие как медицинское обслуживание и хирургия.       Источник The post Робот-хирург, созданный NASA, будет проводить операции в космосе appeared first on Поиск - новости науки и техники.