Chirurg w Zabrzu, pacjent w Dubaju. Jak roboty chirurgiczne zmieniają medycynę

Dariusz Jaroń: Jak roboty chirurgiczne trafiły na sale operacyjne?

Dr hab. Zbigniew Nawrat^*: Początki robotyki w chirurgii związane były z dążeniem do uzyskania większej precyzji niż ta, którą oferowała ręka chirurga. Trudno jest operować w miejscach niewidocznych, takich jak wnętrze czaszki. Dzięki robotom, które działają z pomocą zaawansowanej technologii obrazowania, możliwe stało się precyzyjne określenie miejsca operacji za pomocą cyfrowych map i współrzędnych.

Cyfryzacja była krokiem milowym w rozwoju chirurgii?

Wprowadzenie cyfrowego obrazu człowieka pozwoliło na precyzyjne celowanie narzędzi chirurgicznych, określając ich orientację i głębokość działania. Bez możliwości przekształcania pikseli na cyfry i wykorzystania matematyki, używanie robotów w chirurgii byłoby niemożliwe. Cyfryzacja stała się matką sukcesu robotów chirurgicznych. Co do samych maszyn, różne grupy naukowców pracowały nad specjalistycznymi robotami do biopsji mózgu, ortopedii, operacji prostaty czy serca. Opracowywano też rozwiązania, które umożliwiały przeprowadzanie operacji na odległość, co miało mieć szczególne znaczenie w medycynie pola walki, czy na stacjach kosmicznych, gdzie fachowa pomoc może być niemożliwa.

Może Cię także zainteresować: Choroba Alzheimera będzie uleczalna

Roboty chirurgiczne w Polsce i na świecie

O tych projektach jeszcze porozmawiamy. Proszę powiedzieć, gdzie dziś wykorzystywane są roboty chirurgiczne?

Początkowo skupiano się na operacjach serca, jednak dzisiaj roboty te są najczęściej używane w operacjach urologicznych, ginekologicznych i chirurgii ogólnej. Dziś roboty chirurgiczne są wykorzystywane na całym świecie, w tym w Polsce, gdzie ponad 50 szpitali korzysta z robotów da Vinci (amerykański) czy Versius (angielski). Do walki o kolejne 60 proc. światowego rynku stają kolejne firmy, bo dzisiaj jest to najkorzystniejsze biznesowo zastosowanie robotów. Rozwija się także technologia robotów w neurochirurgii i ortopedii, gdzie precyzyjne obrazowanie i orientowanie pozwala na minimalnie inwazyjne operacje. Pamiętajmy jednak, że roboty to nie tylko operacje, ale i diagnostyka.

Co pan ma na myśli?

Chociażby tomografię komputerową. Precyzyjne układanie zdjęć pozwala na tworzenie przestrzennych obrazów ciała. Dzięki robotyce w diagnostyce codzienne procedury medyczne stały się bardziej precyzyjne i efektywne.

Wspomniał pan o możliwości operowania na znaczną odległość. Melodia przyszłości czy takie operacje już się odbywają?

Może pana zaskoczę, ale pierwsze eksperymenty teleoperacji zrealizowaliśmy w Polsce prawie dwadzieścia lat temu. Niedawno przeprowadziliśmy eksperymenty teleoperacji na odległość Zabrze–Dubaj. Po postępach telemedycyny, czyli przesyłania na odległość informacji, przyszedł czas na przesyłanie na odległość działania – do tego potrzebne są roboty. Ta dziedzina chirurgii ma ogromny potencjał, ale wiąże się z wyzwaniami technicznymi, głównie opóźnieniem sygnału. Chirurg trzyma w ręku joystick, który precyzyjnie przesuwa narzędzie znajdujące się w ciele pacjenta setki kilometrów dalej. Opóźnienia sygnału mogą stanowić problem, szczególnie przy przesyłaniu obrazu, który musi być wysokiej jakości. A na podstawie obrazu z pola operacji chirurg podejmuje przecież wszystkie decyzje. Przeprowadzaliśmy testy w różnych warunkach i opracowujemy różne sposoby zwiększenia bezpieczeństwa takich operacji.

Polecamy: HOLISTIC NEWS: Drugie życie. Jak się żyje po przeszczepie serce? #PoLudzku

Teleoperacje. Roboty chirurgiczne w Polsce, lekarz na innym kontynencie

Jak można zminimalizować ryzyko związane z opóźnieniami?

Są dwie ścieżki rozwoju technologii teleoperacji. Pierwsza polega na stopniowym usamodzielnianiu robota, który w przypadku utraty sygnału powinien być na tyle autonomiczny, by kontynuować operację. Druga to codzienna praktyka, np. w Kanadzie, gdzie populacja jest rozproszona. Tam roboty chirurgiczne mogą być obsługiwane przez specjalistów zdalnie, podczas gdy na miejscu jest personel pomocniczy. Dzięki światłowodom i technologii 5G, które minimalizują opóźnienia, możliwe jest przeprowadzenie precyzyjnych operacji na odległość. We wspomnianej Kanadzie i Chinach przeprowadzono już kilkadziesiąt takich operacji, a technologia 5G obiecuje znaczną poprawę tych możliwości.

Teleoperacje to przyszłość chirurgii robotycznej?

Dostrzegam w nich ogromny potencjał, zwłaszcza w kontekście przyszłych misji kosmicznych, np. na Marsa. Dzięki robotom chirurgicznym i technologii zdalnego sterowania czy robotom autonomicznym możliwe będzie zapewnienie opieki medycznej w ekstremalnych warunkach, bez konieczności wysyłania pełnych zespołów medycznych.

Co nas jeszcze czeka w medycynie przyszłości?

Przyszłość medycyny widzę bardzo pozytywnie dzięki coraz doskonalszym urządzeniom technicznym, którymi potrafimy coraz lepiej sterować. Systemy samodzielnego podejmowania decyzji przez roboty, w tym algorytmy decyzyjne i sztuczna inteligencja, budzą ogromne nadzieje. W zeszłym roku w Zabrzu roboty usamodzielniły się w podejmowaniu pewnych akcji w trakcie teleoperacji, gdy następuje utrata połączenia robota z operatorem.

Na przykład?

Przykładem jest sytuacja, gdy robot wykrywa krwawienie w polu operacyjnym. Robot ma prawo samodzielnie namierzyć krwawiące naczynie i zasklepić je przy użyciu odpowiedniej techniki. Roboty są w stanie nauczyć się takich działań w krótkim czasie i wykonywać je lepiej niż ludzie. Nasz robot potrafi już odnajdywać różne elementy w ciele pacjenta, które należy usunąć, np. odłamki z klatki piersiowej żołnierza przywiezionego z pola walki. Postępy, które osiągamy dzięki algorytmom i sztucznej inteligencji, wskazują na ogromny potencjał tej technologii z punktu widzenia pacjentów.

Polecamy: Uzależnienie od kawy i jego tajemnicze powiązanie z genetyką

Angielskie i amerykańskie roboty chirurgiczne w Polsce. A co z polskimi konstrukcjami?

Roboty wymagają specjalistów, które je obsłużą. Brakuje lekarzy?

No cóż, wykonuje się miliony operacji na całym świecie, ale wielu pacjentów nie doświadcza tej możliwości z powodu braku chirurgów. Tym samym inteligentne narzędzia, które nie wymagają pełnej obsługi przez wysoko wykwalifikowane zespoły, mają ogromny potencjał w miejscach o ograniczonym dostępie do specjalistów.

Rozpoczął pan pracę nad robotem Robin Heart dwie dekady temu, kiedy rządzący mogli nie rozumieć nowoczesnych technologii. Czy dzisiaj, kiedy AI coraz śmielej wkracza do naszej codzienności, łatwiej rozmawiać o finansowaniu prac nad polską maszyną?

Niestety, dzisiaj jest jeszcze trudniej przekonać partnerów do finansowania prac nad nowoczesnymi technologiami w medycynie. Wiele osób myśli, że problem jest już rozwiązany, ponieważ w Polsce kupiono dużo robotów chirurgicznych. Zakupy robione były bez żadnego planu, bez zabezpieczenia nawet zespołów przygotowanych do prowadzenia operacji i… odpowiedniego finansowania takich usług. Pomimo starań i rozmów z wieloma decydentami, jakie prowadziliśmy z profesorem Wojciechem Witkiewiczem, nie udało się stworzyć spójnej strategii ani planu wdrażania robotów w Polsce. Brakuje długofalowego myślenia i planowania. Władze zmieniają się co kilka lat, a z nimi zmieniają się priorytety, co prowadzi do ciągłego braku stabilności i konsekwencji w działaniach.

O jakich środkach rozmawiamy?

Przez ostatnie 20 lat prac nad robotem Robin Heart wydaliśmy pięć milionów złotych, co stanowi jedną trzecią ceny jednego robota da Vinci czy Versiusa. W Polsce zakupiono już ponad 50 takich robotów, co pokazuje, że pieniądze są dostępne, ale nie trafiają tam, gdzie mogłyby przynieść realne innowacje i rozwój polskiej myśli technologicznej. Brak wsparcia dla rodzimych innowacji sprawia, że Polska staje się jedynie konsumentem technologii, zamiast jej twórcą. Kupujemy amerykańskie czy angielskie roboty, zamiast inwestować w rozwój własnych technologii, co w dłuższej perspektywie może ograniczać naszą niezależność i innowacyjność.

Polecamy: Długość życia jest zależna od plemników? Im ich mniej, tym lepiej

Przyszłość medycyny

Co można zrobić, aby poprawić sytuację?

Konieczne jest długofalowe myślenie i strategiczne planowanie w zakresie wdrażania nowoczesnych technologii w medycynie. Oczywiście chirurgom i ich pacjentom należą się najlepsze narzędzia, ale są jeszcze polska nauka i polska gospodarka. Potrzebujemy wsparcia finansowego dla rodzimych projektów i inżynierów, którzy mają potencjał do tworzenia innowacyjnych rozwiązań. Warto również edukować decydentów i społeczeństwo na temat korzyści płynących z inwestowania w polskie technologie, nie tylko te medyczne.

Nowoczesne technologie to przyszłość medycyny?

Powiem więcej: przyszłość chirurgii zależy od nowoczesnych technologii i odpowiednich warunków pracy. Jeśli chcemy, aby młodzi lekarze wybierali tę specjalizację, musimy inwestować w zaawansowane narzędzia i stworzyć takie środowisko pracy, które będzie dla nich atrakcyjne. Tylko wtedy możemy zapewnić wysoką jakość opieki medycznej dla pacjentów i rozwój chirurgii na najwyższym poziomie.

^*Dr hab. Zbigniew Nawrat jest wynalazcą, nauczycielem akademickim i dyrektorem kreatywnym Fundacji Rozwoju Kardiochirurgii im. prof. Zbigniewa Religi. Pionier robotyki medycznej, twórca komory wspomagania serca POLVAD oraz pierwszego europejskiego robota chirurgicznego Robin Heart. Pracuje w Katedrze Biofizyki Śląskiego Uniwersytetu Medycznego, jest także prezydentem Międzynarodowego Stowarzyszenia na Rzecz Robotyki Medycznej.

Polecamy: Przełomy w medycynie to też zasługa pacjentów. Pamiętajmy o tym