U stávajících systémů, například robotické ruky, má přístroj jasně definováno, jaké má vykonávat pohyby k rehabilitaci dané končetiny. Vzdáleným cílem je, aby se robotická ruka přizpůsobovala také okamžitému stavu pacienta. „Naučí se, jak rychle se může pohybovat a v jakém rozsahu. Nyní většina přístrojů funguje tak, že jej fyzioterapeut nastavuje manuálně. Bylo by ideální, kdyby v budoucnu klient takové zařízení dostal domů, cvičil častěji, intenzivněji a zařízení by si samo vyhodnocovalo, kam až pacient v rozsahu může zajít,“ popisuje Lenka Lhotská z Českého institutu informatiky, robotiky a kybernetiky na ČVUT.
V praxi by systém sledoval, jak vypadá elektrická aktivita svalů, a na základě toho by přizpůsobil všechny parametry k co nejefektivnějšímu výsledku. Data získaná z končetiny a současně robotického zařízení by se následně vyhodnotila pomocí umělé inteligence. Aby systém fungoval, je nutné mít co nejvíce měřených dat na širokém spektru pacientů, protože každý člověk má jinou stavbu těla, rozsah pohybu a jinou svalovou aktivitu. To vše musí být stroj schopen vyhodnotit, aby se algoritmy konfigurovaly co nejlépe. A protože zatím tak daleko nejsou, musí přijít na řadu manuální nastavení.
„Ve chvíli, kdy strojem ovlivňujeme stav pacienta, jde o zdravotnický prostředek, který musí projít řadou zkoušek a mít příslušnou certifikaci. A to vyžaduje velké investice i čas. Je tedy hudbou budoucnosti, kdy se řadou výzkumů dostaneme k většímu množství dat, abychom se mohli posouvat dále. Testujeme ale také různé varianty sociálních robotů, kdy si robot přijede popovídat s pacientem a fyzicky ho nekontaktuje. Tam je schvalování jednodušší,“ dodává Lenka Lhotská.
Acam Solution: Automatizace se může vyplatit i v malosériové výrobě
Sociální robot je autonomní robot, který interaguje a komunikuje s lidmi, dodržuje pravidla sociálního chování a další pravidla související s jeho rolí. Samozřejmostí je zajištění bezkolizního pohybu, tedy neohrožení osob pohybujících se v jeho blízkosti. Během uplynulých let se přímo v reálném prostředí, zejména v domovech pro seniory, testovaly různé typy robotů pro dané účely. Asi nejznámějším a nejpopulárnějším je humanoidní robot Pepper. Tyto roboty jsou vybavené i kamerou, takže je možné je využít jako prostředek pro vzdálenou komunikaci pacienta s lékařem či zdravotní sestrou. Podle Lenky Lhotské se v blízké budoucnosti objeví celá řada dalších možných využití jak ve zdravotnických zařízeních, tak v zařízeních sociálních služeb.
Da Vinci operuje už 17 let
V oblasti robotické chirurgie byla průkopnickým oborem urologie, a to v případě odstranění prostaty kvůli nádorovému onemocnění. Jako první získala v roce 2005 robot Da Vinci Nemocnice Na Homolce, která nyní využívá již třetí generaci tohoto systému, v současné době nejnovější typ Da Vinci Xi. Ten umožňuje ještě přesnější systém ovládání, který je pro operatéra velice intuitivní, přirozený a zároveň jednodušší na obsluhu, čímž se celý proces urychluje. Systém je vytvořený ze tří hlavních částí, operační konzole, která je umístěna u pacienta, ovládací konzole, odkud chirurg řídí pohyby nástrojů, a videovozíku, který obsahuje kamerové jednotky a další moduly pro zpracování videosignálu.
„Základní funkcí systému je převod pohybů rukou operatéra na pohyby pracovních nástrojů, což vyžaduje velmi náročný trénink. Nejprve na trenažéru, kde si lékaři pomocí speciálních her osvojí základní principy práce s konzolí a především koordinaci pohybů všech končetin,“ popisuje Vladimír Teplan z oddělení všeobecné chirurgie Nemocnice Na Homolce. Na trenažéru mohou lékaři donekonečna procvičovat také simulace základních typů operací.
V další fázi absolvují stáž ve specializovaném evropském tréninkovém centru, kde již operují na zvířatech a mrtvých tělech, a osvojí si tak preparaci na biologické tkáni. První skutečné operační výkony jsou prováděny pod odborným dohledem zkušeného robotického specialisty, který dohlíží na průběh operace a v případě potřeby asistuje. Celý výcvik trvá zhruba tři až šest měsíců.
Oproti klasické, tedy otevřené i laparoskopické chirurgii jsou robotické operace pro pacienta šetrnější. Vysoká kvalita 3D zobrazení pomáhá chirurgovi anatomicky přesně operovat, což vede k lepším funkčním i onkologickým výsledkům. Během operace dochází jen k minimálnímu krvácení a zcela drobné kožní řezy představují pro pacienty mírné pooperační bolesti. Tím se výrazně snižuje spotřeba analgetik a pacient již první den po operaci chodí, rehabilituje a dříve přijímá speciální výživu a potravu.
„Je třeba říci, že robotická chirurgie je příznivější i pro chirurga, který po několikahodinovém výkonu neodchází od operace vyčerpaný a unavený,“ říká Vladimír Teplan a dodává, že v následujících letech bude docházet především k výraznému navýšení počtu a typů operací a samozřejmě k vývoji nových typů robotických systémů.
Systém Da Vinci Xi využívá například také Fakultní nemocnice v Motole, a to hned na šesti klinikách. Nejčastěji pomáhá při urologických výkonech, a to včetně dětského oddělení. Dále také na porodnicko‑gynekologické klinice nebo ORL. Na tomto oddělení motolští lékaři jako první využili letos v březnu robotický systém RobOtol, a to k zavedení kochleárního implantátu do ucha dvouletého chlapce, kterému byla po narození diagnostikována praktická hluchota. Malý pacient bude slyšet a rozumět řeči pomocí elektrodového svazku zavedeného do vnitřního ucha.
Roboty mohli zkusit také studenti
„Robotika je jednoznačně budoucnost všech chirurgických oborů, a to je potřeba přenést i do výuky našich studentů,“ říká Marek Babjuk, děkan 2. lékařské fakulty Univerzity Karlovy, která jako první v Česku nabídla možnost vyzkoušet si simulátor i studentům. Studenti prováděli na simulátoru stejné úkony, které využívají lékaři školící se na práci se systémem. Je tak možné analyzovat dosažené výsledky a posoudit, jak zruční jsou dnešní studenti medicíny a jaké mají předpoklady k ovládání moderních technologií.
„Výsledky ukázaly, že ti nejlepší studenti dosahují zručnosti, která je srovnatelná s hotovými lékaři. Zkušenost mladých lidí s ovládáním elektronických her zvyšuje jejich schopnost pracovat s moderními robotickými technologiemi,“ dodává Marek Babjuk.
YuMi pomáhal v boji s nemocí covid
Dalšími typy robotů, které se objevují v českých nemocnicích, jsou kolaborativní stroje – například YuMi od společnosti ABB. Pracují třeba v laboratořích při dávkování vzorků, zacházení se zkumavkami nebo testováním vzorků, což se ukázalo jako užitečné především v době šíření nemoci covid‑19. Nyní výzkumníci VUT Brno testují společně s Fakultní nemocnicí Brno jejich nejlepší využití po pominutí pandemie. Jde o nasazení v laboratoři, kde se připravují cytostatika, tedy léčiva s nezanedbatelnou toxicitou, jejichž příprava je řazena mezi rizikové práce.
„Zdravotnictví je jednou z oblastí, která nabízí širokou paletu uplatnění robotizace a automatizace – od robotického rozvozu stravy, úklidu, dopravy materiálu a pomůcek personálu až po automatizaci nemocniční lékárny. Lidský faktor bude stále klíčový, robot nenahradí lékaře ani zdravotní sestru. Může však být v nemocnici jejich dokonalým nástrojem,“ říká generální ředitel společnosti ABB Vítězslav Lukáš.
Administrativa pokulhává za moderními přístroji
„Česko má díky své technické úrovni v robotice, a obecněji i v automatizaci a digitalizaci, velký potenciál, který však dosud není zcela naplněn. Současný stav ovlivnila po několik dekád levná pracovní síla, jejíž existence tolik nemotivovala k investicím do technologií,“ říká Vítězslav Lukáš. Pro zvýšení investic a restrukturalizaci je třeba se o nových technologiích více naučit a zvýšit odvahu změnit od základu strategii a procesy, přeškolit personál a změnit financování. V plné síle se teď podle něj ukazuje chronický nedostatek pracovní síly v Česku – a právě ten může být pro změnu plánů ve prospěch robotizace, automatizace a digitalizace hlavním podnětem.
Podle Martina Kočího ze spolku Mladí lékaři je Česko v oblasti automatizace a robotizace na velmi vysoké úrovni, přestože se tak neděje ve všech nemocnicích. Co vidí hůře, je celková kvalita IT infrastruktury ve zdravotnictví a nástroje na digitalizaci administrativního charakteru. „Co se řešilo v bankovnictví či jiných segmentech před dvaceti lety, například kyberbezpečnost, je teprve nyní tématem ve zdravotnictví, protože přibývá kyberútoků. Nemocniční IT struktura je extrémně podfinancovaná,“ říká Martin Kočí.
Stáhněte si přílohu v PDF
Digitalizace by se tak dala mnohem lépe využít například ke zrychlování administrativních i lékařských procesů. „Sice máme roboty, lékaři na nich umí operovat, pacienti dostanou skvělou péči, ale když jdou k doktorovi, musí si přenášet fyzicky zdravotní dokumentaci a snímky na CD mezi pracovišti, protože je není možné sdílet napříč celým zdravotnictvím a lékaři se k nim prostě nedostanou,“ dodává Martin Kočí.
Tématem rezonujícím ve zdravotnictví je tak telemedicína. Změnu by měla přinést další legislativní úprava zákona o elektronizaci zdravotnictví, který nabyl účinnosti od letošního ledna. Postará se o efektivnější a zároveň bezpečné sdílení informací ve zdravotnictví i elektronickou komunikaci mezi zdravotníky a pacienty. „Předpokládáme, že za dalších deset až patnáct let už se nebude stávat, že pacient prosedí dlouhé hodiny v čekárně. Se svým lékařem bude v kontaktu nejen osobním, ale i přes aplikace sledující fyziologické funkce, hladiny glykemie a krevního tlaku nebo ozvy plodu. Očekáváme, že bude naprosto přirozený digitální přenos hlasu do psané formy, že umělá inteligence nahradí některé činnosti zdravotníků, bude sledovat, zdali předepsaná medikace odpovídá stanovené diagnóze, a především to, že o pacientovi budou všechny informace dostupné v jednotném systému,“ říká Marie Marsová, místopředsedkyně společnosti Agel, která spravuje téměř třicet zdravotnických zařízení v Česku a na Slovensku a k vedení komplexní elektronické zdravotnické dokumentace přistoupila již v roce 2019.
Článek byl publikován ve speciální příloze HN Automatizace a robotizace.
