Как вылечить робота: российская компания создала реалистичных андроидов для практики медиков

Анатомически точная имитация органов и систем позволяет врачам измерять все жизненно важные показатели организма и отрабатывать сердечно-легочную реанимацию, механическую вентиляцию легких при помощи аппарата ИВЛ, введение лекарственных веществ и другие манипуляции.

Сам я из семьи врачей, поэтому от медицинских новинок меня не оторвать. Вот и сейчас я подошел к сотруднику, который тестирует готового андроида. У робота под сотню разных функций, и он способен симулировать практически любое состояние пациента, с которым может столкнуться реаниматолог. Диагноз вводится на мониторе, и мы мгновенно видим реакцию машины. Например, отек Квинке. Я засовываю палец роботу в рот и явственно ощущаю, как язык начинает опухать, перекрывая дыхание. Нужна срочная интубация – введение эндотрахеальной трубки в трахею при помощи ларингоскопа. Процедура несложная, но требующая навыка: при неумелом введении возможны разрывы трахеи, а значит, нужно будет хирургическое вмешательство. Мне, к слову, операция удалась с первого раза, ни один андроид не пострадал.

Или пневмоторакс, «схлопывание» легкого из-за попадания воздуха в плевральную полость, с которым я сталкивался лично, – неотложное состояние, требующее немедленной медицинской помощи. Для этого делается прокол медицинской иглой во втором межреберье по верхнему краю нижележащего ребра. Я провел на андроиде все необходимые манипуляции: кожа симуляторов сама затягивается после проколов!

А еще роботы весьма натурально покрываются испариной, и зрачок у них реагирует на свет. Машине можно вводить лекарства внутривенно: на шприцах с водой есть штрих-код с дозировкой и названием, и система реагирует на жидкость как на настоящий препарат. И все перечисленное лишь небольшая часть функционала медицинских симуляторов.

Основали компанию выпускники физического факультета Казанского университета. Начинали они с автомобильных тренажеров, в частности для КАМАЗов, сделав акцент на максимальную реалистичность и обратную связь. Однако рынок автотренажеров высококонкурентный – нужно было искать другие ниши.

«Мы смотрели на авиационные и корабельные симуляторы, а когда в 2012 году в Медуниверситете им. Н. И. Пирогова увидели западные медицинские тренажеры, решили, что это космос и их невозможно не то что превзойти, но даже воспроизвести. С другой стороны, из-за сложности разработки на этом рынке мало игроков. Мы не испугались – разбили задачу на ряд простых этапов и стали повторять. Первый шаг – всегда повторение», – вспоминает исполнительный директор Eidos Николай Тихонов.

Первой удачей, которой в компании гордятся до сих пор, стал виртуальный симулятор лапароскопии, современного метода хирургии, при котором операции на внутренних органах проводят через небольшие отверстия. Современный стенд с портами для введения лапароскопа (трубки с телеобъективом) и троакарами – инструментами для работы внутри тела с сохранением герметичности. Эта техника хорошо показана, кстати, в популярном сериале «13 Клиническая».

Ввожу лапароскоп – и на экране, совсем как в настоящей операционной, отображается брюшная полость. Пытаюсь троакаром захватить ткань – ощущение абсолютно естественное, чувствуется сопротивление и натяжение, и все это видно на мониторе! Так работает одна из множества собственных запатентованных технологий Eidos. У конкурентов имитация сопротивления обеспечивается микротягами, а здесь – электромагнитами, что позволяет использовать точные копии троакаров. Симулировать обратную связь электромагнитами инженеры Eidos научились еще в те времена, когда компания делала автотренажеры.

«Инновации – это когда ты делаешь то, чего не умеют другие. Например, наши андроиды внешне похожи на конкурентов, но способы и механизмы реализации функций у них разные. Когда работаешь на зарубежных рынках, слово "патент" становится одним из важнейших», – говорит Николай Тихонов.

Rolls-Royce среди медицинских симуляторов – высокореалистичный Leonardo NF, включающий в себя последние разработки компании. Все функции андроида и не перечислить: моргание и реакция зрачков на свет, пальпация пульса в 14 точках, измерение артериального давления, мониторинг ЭКГ, звуки сердца, легких и кишечника, конвульсии, возможность проведения внутривенных инъекций и интубации, анатомически точные дыхательные пути, использование реального аппарата для дефибрилляции и проведения непрямого массажа сердца, интеграция с аппаратом ИВЛ, звуки аускультации при COVID-19, выделение пота, слез и мочи и даже кровотечение.

Существует и симулятор ребенка шести-восьми лет. Этому роботу дали имя Артур, и он сфокусирован на основных проблемах педиатрии. Для изменения состояния андроида используется тот же программно-аппаратный комплекс, что и для Leonardo, то есть с ним можно создавать сценарии любой сложности.

Но настоящая гордость компании – андроид Mia, симулятор новорожденного. Его особенность – рост 51 см при весе 3,8 кг (у Leonardo 180 см и 70 кг) при полном сохранении функционала. Несмотря на малые размеры, «малыш» может делать вещи, недоступные «взрослому» роботу, например двигаться и кричать: это необходимо для оценки младенца по шкале Апгар.

Я недавно присутствовал при родах, поэтому смог оценить реалистичность Mia. Особенно поразила силиконовая пуповина, которую невозможно отличить от натуральной. Компания развивается стремительно: не успели мы вернуться из Казани, как выяснилось, что Eidos запускает робота Лизу в среднем ценовом сегменте для использования в медицинских колледжах и университетах, а еще симулятор сердечно-сосудистой хирургии «Бакулев» для отработки базовых навыков проведения операции на сердце в условиях искусственного кровообращения.

Разработчиков подобного профиля в мире всего четыре: это норвежская фирма Laerdal Medical, канадская CAE Healthcare, американская 3D Systems и российская Eidos. Причем если первые три существуют на рынке больше 30 лет, то Eidos – всего 10, но она уже на равных конкурирует с ними. У компании есть отдел исследований в Японии, сервисный центр и отдел продаж в США, производственный и сервисный центр в Австрии, а ее «дочка» Eidos Robotics выпускает промышленных роботов. И в ближайшее время мы собираемся на них посмотреть.