7 израильских роботизированных разработок, которые преобразили хирургию
Быстро развивающаяся область медицины - роботизированная хирургия обещает произвести революционные изменения в работе врачей-хирургов. Израиль является одним из мировых лидеров в этой области.
Роботизированная хирургия дает возможность врачу при выполнении сложных минимально инвазивных процедур повысить гибкость, точность и контроль всех хирургических манипуляций. Возможно, в будущем, хирурги смогут проводить операции по Интернету, с использованием роботизированных инструментов, что даст возможность применять современные методы медицины в отдаленных районах мира.
На сегодняшний день всего лишь несколько хирургических роботов одобрены для использования в медицинской сфере и три из них являются разработкой израильских ученых. «Этот факт действительно делает нас центром развития данной области медицины», - говорит профессор Алон Вольф, основатель и директор лаборатории биороботехники и биомеханики в израильском технологическом институте Технион, а также председатель научной конференции в области здравоохранения IATI-BioMed, которая пройдет с 24-26 мая в Тель-Авиве.
Докторскую степень по роботехнике профессор Вольф получил в университете Технион, где проходил специализацию под руководством родоначальника роботизированной хирургии – Моше Шохам. В это время они приступили к разработке устройства SpineAssist для проведения минимально инвазивных операций на позвоночнике. Это роботизированное устройство позже стало основой при создании Mazor Robotics.
«Многие страны вкладывают большое количество денег на разработку этих технологий, но они не достигли такого успеха, как мы», - говорит профессор Вольф. «В этой сфере Израиль обладает огромным авторитетом среди других стран».
«Робот-змея» для поисково-спасательных работ, который был представлен президенту Обаме в 2013 году, когда он посетил Израиль с рабочим визитом, стал вдохновением для создания системы Flex Robotic.
Профессор Вольф объясняет, что роботизированная хирургия начала свое развитие в качестве помощи полевым солдатам армии США, когда с помощью роботизированных инструментов было бы возможным оказать первую медицинскую помощь солдату, при этом, не ставя под угрозу жизнь хирурга.
Медицинское оборудование доставляется на место происшествия, а хирург может работать удаленно из укрытия. «Идея пока что еще не полностью ясна, но у нас уже есть первые наработки, позволяющие врачам совершать определенные манипуляции, которые до этого было невозможно осуществить, - говорит профессор Вольф. - Кроме этого, совершенствование дистанционного управления устройством даст возможность хирургу проводить оперативные вмешательства в других городах, контролируя при этом весь процесс в реальном времени».
Израиль также использовал военный опыт в качестве основы для создания своих робототехнических достижений, говорит серийный предприниматель Зив Тамир, оригинальный дистрибьютор в Израиле интуитивной хирургической системы Da Vinci, американского продукта, сломавшего концепцию роботизированных хирургических систем в 1999 году. Он продолжил поиски израильских компаний в этой области через ZDev Medical.
«Технологии из Израиля основаны на знании военной сферы. Это существенная разница, потому что вся хирургическая робототехника в других странах поступает из университетов, поэтому технологии не всегда нуждается в основе», - говорит Тамир.
На конференции BioMed, профессор Вольф собирается обсудить вопрос, как медицинская робототехника включает в себя инновационные технологии многих дисциплин. «Я постараюсь показать, как этот пазл, состоящий инструментов, Интернета и пользователей собираются вместе, чтобы создать новую реальность, и почему высокотехнологичные компании, как Google, IBM и Apple, вкладывают средства в создании новых технологий, включая робототехнику», - говорит профессор Вольф.
Предприниматель Тамир уверен, что будущее за роботехникой, поскольку практически во всех крупных компаниях мира имеются проекты, связанные с роботизированной техникой.
Ниже мы перечислим семь крупнейших компаний Израиля, которые занимаются разработкой роботизированной техники.
Mazor Robotics из Кесарии – один из крупнейших новаторов в области роботизированной хирургии головного мозга и позвоночника. Создание технологий основано на устройствах профессора Моше Шохам из университета Техниона и технологической лаборатории по научным исследованиям в области роботехники.
Первым продуктом данной компании стало устройство SpineAssist, которое было одобрено FDA в 2004 году. Следующее поколение устройств компании Mazor – система Renaissance Guidance System предназначена для проведения биопсии, реконструктивной хирургии, коррекции сколиоза, спондилодеза и др. патологий. В настоящее время эта система установлена приблизительно во 100 медицинских центрах по всему миру. 3D программное обеспечение системы Renaissance помогает хирургу спланировать индивидуальный план проведения процедуры для каждого конкретного пациента.
- Компания MedRobotics’ представила роботизированную систему Flex Robotic, которая была основана на «роботе-змее» профессора Вольфа. С помощью этой роботехники система позволяет достигать в труднодоступные полости тела, в частности – в структуры головы и шеи.
«Вы вводите инструмент в нужную часть тела и с помощью робота-змеи и других роботизированных инструментов проводите оперативное вмешательство», - говорит профессор Вольф. - Это однопортовая операция, поскольку система является гибкой и дает возможность проводить хирургические манипуляции, которые были не возможно провести до этого времени».
Роботизированная система Flex была одобрена в качестве медицинской роботехники в реабилитационной хирургии в Европе в 2014 году и в США в июле 2015 года. Профессор Вольф создал MedRobotics 10 лет назад совместно с коллегами, с которыми он работал в Питтсбурге, штат Пенсильвания. Штаб квартира находится в Массачусетсе.
- Компания Medical Surgery Technologies из г. Йокнеам занимается производством устройства AutoLap – системы позиционирования лапароскопа для того, чтобы упорядочить манипуляции хирурга без человеческого фактора, при проведении минимально инвазивных операций.
Хирург носит беспроводное кольцеобразное устройство, которое взаимодействует с системой AutoLap. Программное обеспечение собирает и интерпретирует визуальные данные из лапароскопа и координирует действия хирурга в режиме реального времени, по словам генерального директора Мотти Фримера.
«Мы сравниваем AutoLap с устройством Xbox в клинической области, где система понимает отдельные жесты хирурга», - говорит он.
В июне прошлого года компания MST получила 12,5 миллионов долларов в качестве инвестиций от китайской фармацевтической группы Haisco. Денежные средства предназначены для расширения продаж AutoLap в Соединенных Штатах, Европе и Китае. Система уже используется в десятках медицинских центров в Европе и США.
«Мы ощущаем реальную потребность в компьютерной роботизированной хирургии, поскольку команды у большинства робототехники происходят с помощью джойстиков или других устройств, в то время как платформа анализа изображений MST реагирует на действия хирурга. Мы стремимся стать золотым стандартом для всей лапароскопической хирургии, а также надеемся расширить изображение на основе технологии искусственного интеллекта МСТ в медицинских роботах и компьютеризованных хирургических областях».
- Компания Human Extensions из г. Нетания ожидает одобрения FDA и CE для своего девайса - эргономичной, биомеханической хирургической перчатки, которая обеспечивает точность и плавность движений хирурга.
Основатель и генеральный директор Тами Френкель объясняет, что технологии Human Extensions имеют модульную конструкцию, что позволяет использовать их в самых разнообразных сложных минимально инвазивных операциях и может быть адаптирована к уровню квалификации хирурга и конкретной задачи.
«Это новое решение позволит хирургам – прежде всего, - получить доступ к телу пациента в форме, напоминающей открытую операцию» - говорит Френкель . Как будто руки хирурга находятся непосредственно внутри тела пациента».
Он говорит, что разработка Human Extensions представляет собой на сегодняшний день «единственную умную многофункциональную портативную систему для проведения минимально инвазивной хирургии всех видов».
- Компания Microbot Medical была основана в 2010 году тремя учеными, во главе с Моше Шохам, и в своей практике использовала две технологии лаборатории для создания своих разработок ViRob and TipCAT.
ViRob является революционным автономным ползающим микро-роботом, который выступает в качестве "подводной лодки" и дает возможность хирургам отправить камеру, лекарства или шунты в узкие, извилистые части тела (например, кровеносные сосуды, органы пищеварения и органы дыхания) и совершать минимально инвазивные операции с использованием МРТ и КТ сканеров. Профессор Нир Швалб, который ныне занимает пост главы кинематики и вычислительной геометрии многопрофильной лаборатории в Ariel университете, работал над разработкой ViRob в качестве докторанта профессора Шохама.
Еще одно роботизированное устройство TipCAT представляет собой запатентованный гибкий самодвижущийся эндоскоп, который используется при проведении хирургических операций в области толстого кишечника, мочевыводящих путях и на кровеносных сосудах. Группа баллонов последовательно накачивается и спускается для создания безопасного и быстрого передвижения внутри структур тела. Как и предыдущее устройство, данная разработка поддерживает использование дополнительных опций.
- Компания XACT Robotics занимается разработкой новой роботизированной технологии, которая заключается в точном введении иглы при проведении малоинвазивных процедур с использованием компьютерной томографии, к примеру – биопсия легких.
Устройство состоит из робота, блока управления, подключенного к устройству компьютерной томографии и к роботу и рабочей станции, где интервенционный радиолог может планировать и соблюдать порядок. Любое отклонение от запланированного пути может быть обнаружено и исправлено немедленно без введения иглы или репозиционирования пациента.
Компания собрала 5 миллионов долларов во главе с MEDX Ventures Group, которая основала фирму, взявшую за основу технологии университета Техниона. Американский Национальный институт здоровья проведет совместные испытания XACT на животных, а позже на людях. Генеральным директором компании является Chen Levine.
- «Memic Innovative Surgery специализируется на разработке и реализации инновационных роботизированных хирургических решений которые позволяют проводить хирургические процедуры, считающиеся в настоящее время недопустимыми», - говорит генеральный директор Двир Коэн, который получил дипломы в области машиностроения университета Техниона и степень магистра делового администрирования Университета Тель - Авива.
«Хирургическая роботизированная система Memic основана на уникальном дизайне, который позволяет создать новый и интуитивный хирургический подход к лапароскопическим процедуру», - говорит один из основателей компании Нир Швалб. Основанный в Квар-Сабе, Memic в настоящее время проводит клинические испытания.
