Современные роботы-хирурги, так же, как и 30 лет назад, оперируют человека через разрезы в его теле. Однако, в скором времени все может измениться – робота нужно будет съесть. Описание последней разработки было опубликовано в журнале Science Translational Medicine.

Квалифицированных врачей часто не хватает, поэтому сейчас активно развивается медицинская робототехника. Например, австралийские исследователи полагают, что к 2030 году стране нужны будут 40 миллионов медицинских работников, однако к тому времени будет работать только 18 миллионов. В странах с низким уровнем дохода, а также в сельской местности и удаленных от городов территориях развитых стран вопрос нехватки квалифицированных медиков также стоит достаточно остро.

Команда ученых из университета Джонса Хопкинса разработала автономного робота Smart Tissue (STAR), возможности которого превосходят даже навыки некоторых врачей. Робот продемонстрировал свои способности в операциях на живых свиньях, и в будущем хирурги смогут не беспокоиться о том, чтобы закрывать внешние разрезы на теле пациента. В ходе эксперимента робот сшивал тонкий кишечник свиньи: его предварительно запрограммировали на процедуру под названием кишечный анастомоз. По словам исследователей, эта операция напоминает ремонт садового шланга. В 40% работы механического хирурга человек все-таки принимал участие – например, придерживал нить, — но авторы все равно считают, что робот работал автономно.

В STAR объединены несколько технологий, которые позволили решить проблему оперирования мягких тканей. Зрение робота обеспечивалось инфракрасными флуоресцентными метками (NIRF), помещенными в кишечную ткань; камера NIRF отслеживала эти маркеры, а другая камера записывала все, что происходило во время операции. Робота также обучили накладывать швы и корректировать движение в зависимости от положения тканей.

Автономный робот Smart Tissue в съедобной капсуле

Съедобных роботов-хирургов создают и другие ученые: уже десятилетия существуют камеры, которые отправляют снимки врачам, находясь в пищеварительной системе. Точное местонахождение камеры регулируется с помощью внешнего магнита. Однако такие камеры – только начало революционной технологии. В прошлом году инженеры из Массачусетского технологического института разработали робота, оснащенного небольшим магнитом, который может прийти на помощь, например, если ребенок проглотил металлическую скрепку. Устройство выполнено из высушенного кишечника свиньи, его нужно принимать внутрь. После того, как таблетка растворяется в желудке, робот из кожи разворачивается и обследует желудок на предмет металлических деталей.

Как альтернатива эндоскопу, который может взять образец ткани для биопсии, может выступить робот, разработанный в институте Макса Планка в Германии. В него также входит магнит, и сам робот способен удерживать груз – ткань с потенциальной раковой опухолью, который остается невредимым, пройдя весь кишечник.

Швейцарские исследователи также работают над роботом, для управления которым не нужен магнит – механизм движется благодаря воздуху или жидкости, реагирующим на химические вещества, хранящиеся в корпусе. Этот робот находится на начальной стадии разработки.