Кіріспе

Қашықтан операция (сонымен қатар киберхирургия немесе телехирургия деп те аталады) – дәрігердің пациентке операция жасау мүмкіндігі, тіпті олар физикалық тұрғыдан бір орында болмаса да. Бұл телеболғандай сезінудің бір түрі. Роботты хирургиялық жүйе әдетте хирург басқаратын бір немесе бірнеше манипулятордан, басқару консолінен және пайдаланушыға сезімдік кері байланыс беретін сенсорлық жүйеден тұрады. Қашықтан операция жасау робототехника, телекоммуникация (мысалы, жоғары жылдамдықты деректер байланысы) және басқару ақпараттық жүйелерінің элементтерін біріктіреді. Роботты хирургия саласы жетілдірілгенімен, осы роботтардың көпшілігін хирургтар операция жасалатын орында басқарады. Қашықтан хирургия – хирургтар үшін қашықтықтан жұмыс істеу, онда хирург пен пациент арасындағы физикалық қашықтық аса маңызды емес. Бұл мүмкіндік әлемнің кез келген жеріндегі пациенттерге мамандандырылған хирургтардың біліктілігін қолжетімді етуге, пациенттердің жергілікті ауруханадан тысқары сапарлауының қажеттігін жоюға мүмкіндік береді.

Хирургиялық жүйелер

Хирургиялық робот жүйелері алғашқы функционалдық телехирургиялық жүйе ZEUS-тен бастап, қазіргі кезде коммерциялық түрде қолжетімді жалғыз хирургиялық робот жүйесі – da Vinci хирургиялық жүйесіне дейін дамытылды. Израильде Технионның механика факультетінің профессоры Моше Шохам компания құрды. Бұл роботтар көбінесе "жерінде" орындалатын хирургияда қолданылады, хирургқа көмектеседі, нақтылығын арттырады және пациенттерге тигізетін зиянды азайтады.

Шығындар

975 000 долларға сатылған ЗЕУС роботты хирургиялық жүйесі 1 миллион доллар тұратын да Винчи хирургиялық жүйесінен арзан болды. Телехирургия арқылы жасалған операцияның құны нақты емес, бірақ хирургиялық жүйеге, хирург еңбегіне төлеу қажет, сондай-ақ бір жылдық ATM технологиясын қаржыландыруға үлес қосу керек, ол 100 000 – 200 000 доллар шамасында тұрады.

Линдберг операциясы

Бірінші толыққанды қашықтықтан жасалған операция 2001 жылдың 7 қыркүйегінде Атлант мұхиты арқылы өтті, онда француз хирургі (Д-р Жак Мареско) Нью-Йорк қаласында 68 жастағы әйел пациентке холецистектомия жасады, ол Францияның Страсбург қаласында 6230 км қашықтықта болды. Бұл операция Чарльз Линдбергтің Нью-Йорктен Парижге жасаған тарихи Атланттық ұшуының құрметіне «Линдберг операциясы» деп аталды. France Telecom жаңғырту уақытын (latency) азайту және байланысты оңтайландыру үшін артық оптикалық ATM желілерін қамтамасыз етті, ал Computer Motion модификацияланған Zeus роботтық жүйесін ұсынды. 2001 жылдың шілдесінде толық шешімнің клиникалық бағасынан кейін, адамға жасалған операция 2001 жылдың 7 қыркүйегінде сәтті аяқталды. Процедураның табысы және кең танылуы роботтық команданы осы технологияны Канадада да қолдануға итермеледі, бұл жолы Bell Canada-ның қоғамдық интернеті Хамильтон, Онтарио және Солтүстік Бей, Онтарио арасында (шамамен 400 километр қашықтықта) пайдаланылды. «Линдберг операциясы» алғашқы телехирургияның сенімділігі мен табысын қамтамасыз ету үшін ең қымбат ATM оптикалық байланыс желісін қолданған болса, Канададағы келесі процедуралар стандартты қоғамдық интернетті пайдаланды, ол MPLS QOS арқылы QOS қамтамасыздығымен жабдықталған. Осы жағдайда тәжірибелі дәрігер операция жасап жатқан, тәжірибесі аз хирургқа көмектесетін бірқатар күрделі лапароскопиялық процедуралар орындалды. Нәтижесінде пациент өз қаласында қалып, ең жақсы күтім алды, тәжірибесі аз хирург құнды тәжірибе жинақтады, ал тәжірибелі хирург саяхаттамай-ақ өз білімін ұсынды. Роботтық команданың мақсаты Линдбергтің идеялық жобасын нақты өмірдегі шешімге айналдыру болды. Бұл Хамильтон мен Норт-Бей арасында өткен 20-дан астам күрделі лапароскопиялық операциялар арқылы қол жеткізілді.

Қолданбалар

Операция Линдбергтен бері қашықтықтан хирургиялық операциялар көптеген орындарда маңызды жетістіктерге жетті. Бүгінгі күнге дейін Канаданың Гамильтон қаласында лапароскопиялық хирург қызметін атқаратын доктор Анвари, Гамильтоннан 400 шақырым қашықтықта орналасқан Норт-Бей қаласындағы пациенттерге көптеген қашықтықтан операциялар жасады. Доктор Анвари арнайы емес оптикалық талшық байланысы арқылы VPN қолданғанымен, бұл байланыс жүйелік телекоммуникациялық деректермен бөліседі, процедуралары кезінде ешқандай байланыс мәселесі туындаған жоқ. Технологияның қарқынды дамуы қашықтықтан хирургиялық бөлмелердің арнайы мамандануына мүмкіндік берді. Канаданың Торонто қаласындағы Mt. Sinai ауруханасының Advanced Surgical Technology Center-індегі хирургиялық бөлме хирургтың дауыстық командаларына жауап береді, операциялық ортадағы жарықтандыру, операциялық үстелдің орналасуы және хирургиялық құралдар сияқты әртүрлі жабдықтарды басқаруға мүмкіндік береді. Коммуникациялық технологиялардың үнемі жетілуі, жоғары өткізу қабілеті мен қуатты компьютерлердің болуы қашықтықтан хирургиялық бөлімшелерді орнатудың қарапайымдылығы мен тиімділігін жылдам арттыруға ықпал етеді. Хирургтің білімі мен физикалық дағдысын қашыққа жеткізу мүмкіндігі зор қызығушылық тудырады. Осы мәселе бойынша жан-жақты зерттеулер жүргізілуде. Қарулы күштердің мүддесі айқын, себебі телеқатысу, телеоперация және телероботиканың үйлесімі, соғыс салдарынан зардап шеккендердің өмірін жедел медициналық көмек көрсету арқылы сақтап қалуға мүмкіндік береді. Операцияларды роботтардың орындауының тағы бір артықшылығы – дәлдік. Англияның Лондонындағы Guy's Hospital-да жүргізілген зерттеуде 304 науқасқа жасалған бүйрек операцияларының нәтижелері дәстүрлі және қашықтықтан орындалған операциялармен салыстырылды. Зерттеу көрсеткендей, роботтарды қолдану арқылы жасалған операциялар бүйрек тастарын анықтауда дәлдікке ие болды. 2015 жылы роботтық хирургиядағы кешігу уақытын анықтау үшін тағы бір сынақ жүргізілді. Флоридадағы аурухана интернет арқылы туындаған кешігуді сәтті сынап көрді, бұл Техас штатының Форт-Уорт қаласындағы симуляциялық роботтық операцияда хирургтың виртуалды басқаруымен 1200 мильден астам қашықтықта орындалды. Команда роботтық операциялардағы кешігу уақытының маңызды еместігін анықтады. Флоридадағы Николсон ауруханасының технологиялық директоры Роджер Смит команданың қорытындысы бойынша телехирургияның АҚШ-тың кең аумақтарында мүмкін екенін және жалпы алғанда қауіпсіз екенін мәлімдеді.

Көмектестірілмеген роботпен операция жасау

Мамандар хирургтардың тәсілдерін зерттеп, арнайы компьютерлік жүйелерге сақтағандықтан, бір күні роботтар адамның аз немесе ешқандай араласуынсыз операциялар жасауға қабілетті болуы мүмкін. Итальяндық хирург Карло Паппоне бірнеше хирургтан жиналған деректерді және мыңдаған операцияларды пайдаланатын бағдарламалық құралды жасады, ол адамның тікелей қатысуынсыз операция жасауға мүмкіндік береді. Сенімсіз дереккөз: себебі, менің зерттеуімде бұл туралы бастапқы ақпараттың жаңылысып, жаңалықтарда таратылғаны және роботтың ішкі жұмысында әлі де адамның көмегі қажет екені туралы мақала кездескен еді. Бұл бір күні қымбат, күрделі операцияларды, тіпті дәстүрлі түрде тиісті медициналық жағдайлары жоқ аймақтардағы науқастарға да қолжетімді ете алады.

Форс-қайта байланыс және уақыт кідірісі

Нақты манипуляцияларды орындау қабілеті кері байланысқа көп тәуелді. Мысалы, жұмыртқаны ұстау үшін қандай қысым керек екенін үйрену оңай. Роботты хирургияда хирургтар хирургиялық құралдарға тікелей тиместен қолданылатын күшті сезіне алуы керек. Мұны симуляциялау үшін күшті кері байланыс немесе тактильді технология деп аталатын жүйелер әзірленді. Тактильдік – бұл қолмен сезу ғылымы. Кез келген тактильді кері байланыс қолдың тиюіне қарсы жауап беретін күшті қамтамасыз етеді. Телехирургиядағы тактильді технология пациенттің немесе тіліктің виртуалды бейнесін жасау арқылы хирургқа жұмыс істеп жатқан нәрсені көруге және сезінуге мүмкіндік береді. Бұл технология хирургқа сірәлер мен бұлшық еттерді нақты пациенттің денесіндей сезінуге мүмкіндік беру үшін жасалған. Дегенмен, бұл жүйелер қашықтан хирургияда қолданылатын желілердегідей уақыт кешігуіне өте сезімтал.

Тереңдікті қабылдау

Кесіктің тереңдігін бағалай білу өте маңызды. Адамның екікөзді көруі үш өлшемді кеңістікте мұны жеңілдетеді. Дегенмен, бұл компьютердің жалпақ экранында көрсетілгенде әлдеқайда қиын болуы мүмкін.

Мүмкін болатын пайдаланулар

Қашықтан операция жасаудың бір мүмкін қолданылуы – АҚШ әскерилерінің Қорғаныс жоғары технологиялық зерттеулер агенттігі (Defense Advanced Research Agency) ұсынған "Травма Под" жобасы. Бұл жүйе, майданда жарақат алған әскерлерге, алыс жердегі медициналық қызметкерлердің біліктілігін пайдалану арқылы көмек көрсетуге бағытталған. Тағы бір болашақ мүмкіндік – ұзақ ғарыш саяхаттары кезінде қашықтан операция жасау.

Шектеулер

Қазірге дейін қашықтан хирургиялық операция кең таралған технология емес, себебі үкіметтер тарапынан қолдау жеткіліксіз. Оны кеңінен қабылдау үшін көптеген мәселелерді шешу қажет. Мысалы, екі орын арасындағы қауіпсіз және жоғары жылдамдықты байланысты қамтамасыз ету, клиникалық ережелерді әзірлеу, оқыту жүргізу және жабдықтардың жаһандық үйлесімділігін орнату. Тағы бір технологиялық шектеу – байланысқа араласу (хакерлік шабуыл) қаупі. Сонымен қатар, байланыс үзілген немесе роботтың жұмысында ақау болған жағдайда, анестезиолог пен қосымша хирургтың қатысуы міндетті. Дегенмен, "Линдберг" операциясы қазіргі таңдағы технологияның көмегімен әлемнің шалғай аймақтарына сарапты көмек көрсетуге мүмкіндік бар екенін көрсетті.