Робот-хирург тренируется в невесомости, готовясь работать в космосе

12 октября 1964 года со стартовой площадки Байконур стартовала ракета-носитель «Восход» с первым в мире многоместным космическим кораблём «Восход-1». И в состав его экипажа наровне с капитаном корабля Владимиром научным сотрудником и Комаровым Константином Феоктистовым был включён доктор Борис Егоров… Испытывает недостаток, понимаете ли, человек время от времени в ремонте. Действительно, в дневном полете услуги медика не пригодились, но сейчас летают подолгу и подготавливаются летать на большом растоянии — и вот спустя пяти десятилетий к космическим тренировкам подготавливается приступить робот-врач!

Врач постоянно сопровождал боевые суда и научные экспедиции: отыщем в памяти хотя бы Гексли («Младший врач с “Гремучей змеи”»). И в опубликованной за пять лет до полёта «Восхода-1» повести Ивана Ефремова «Cor Serpentis» детально описывалась проводимая на звездолёте операция, на протяжении которой хирургический робот вычищал нагноение аппендикса у второго астронавигатора:

«…аппарат провалился сквозь землю в раскрытом рту астронавигатора, продолжавшего нормально дышать. Засветился полупрозрачный экран, косо поставленный над животом больного. Мут Анг придвинулся ближе. В зеленоватом сиянии серые контуры внутренностей были совсем отчётливы, и по ним медлительно двигался членистый прибор. Лёгкая вспышка мелькнула, в то время, когда прибор дал импульс закрывающей мышце — сфинктеру желудка, пробрался в двенадцатиперстную кишку и начал ползти по сложным извилинам узких кишок. Ещё мало — и тупой финиш сколопендры упёрся в основание червеобразного отростка».

Отыщем в памяти: написано это было через два года по окончании запуска спутника и за два года до полёта Гагарина. Тогда невесомость создавалась лишь в кабинах идущих на понижение по баллистической кривой самолётов… И как раз в таких условиях сейчас начинает подготавливаться к будущим работе и космическим рейсам на них робот-врач от компании Virtual Incision в Линкольне (штат Небраска). Операцию в повести Ефремова делал «членистый железный аппарат, похожий на большую сколопендру». Ну а настоящий робот-врач — приблизительно с кулак. Учитывая, что сколопендры достигают 25 сантиметров, возможно заявить, что размеры были предугаданы практически совершенно верно…

Размеры робота-врача палеонтолог Иван Ефремов предугадал совершенно верно, но вот на сколопендру он не через чур похож.

Правда, пока что в кабинах самолётов робот будет не заниматься хирургией, а манипулировать разными объектами наподобие резиновых жгутов и другого медицинского инвентаря, «отрабатывая небольшую моторику» в условиях нулевой либо низкой гравитации. Задача, как говорит привычный астронавт, в высшей степени нетривиальная. Роботу, само собой разумеется, возможно и легче: в его нервную совокупность не впечатан сотнями миллионов лет эволюции опыт судьбы в гравитационном поле Почвы. Но это не облегчает работу его программистам и создателям, которым предстоит отбросить Common Sense и направляться только ньютоновым законам перемещения…

А имеется так как ещё и окружающая робота среда, также ведущая себя нетривиально. Вот разрез в живой ткани, вот давление в кровеносной совокупности выдавливает жидкость… Но дальше начинаются различия — в высшей степени значительные. Капля не падает на пол, равномерно ускоряясь, а, свернувшись под действием сил поверхностного натяжения в шарик, принимается порхать по дешёвому количеству, чутко отзываясь на мельчайшее дуновение сквознячка… И роботу предстоит обучиться трудиться в таких условиях!

Сперва — соединять края разрезов и вязать узелки (что в том месте медики делают при обучении врачей?), ловить разлетающиеся капли всяческих телесных жидкостей… Ну а позже переходить и к полномасштабным операциям, каковые до тех пор пока что робот осуществляет лишь на земле и только на свиньях: это вкусное и нужное животное достаточно прекрасно подходит для медико-биологических опытов.

Действительно, в отличие от проникавшего через рот фантастического устройства, робот-врач настоящий будет попадать в туловище через маленький разрез. Ну а сама брюшная полость по традиции врачей-лапароскопистов будет надуваться инертным газом чтобы дать роботу больше пространства для деятельности.

Более ранние конструкции роботов-врачей от Virtual Incision.

Воображаемый на опробования робот-врач имеет две «ручки», в каковые может «брать» разные инструменты, нужные чтобы резать, скреплять, сшивать ткани, и «головку», в которой смонтирована камера. Весит машинка около четырёхсот граммов. Управляется дистанционно — с Почвы, приблизительно так же, как операторы дронов несут демократию и свободу в Пакистан и Йемен с базы в германском Рамштайне.

Действительно, такая схема приемлема только для околоземных космических полётов — скажем, работы Интернациональной космической станции. Другими словами в тех обстановках, в то время, когда временем прохождения сигнала от наземного пульта управления, за которым сидит человек-врач, до робота-врача возможно пренебречь… А вот уже на расстояниях, сравнимых с лунными, начнутся неприятности: обмен сигналами занимает 2,5 секунды. Советская космонавтики столкнулась с данной проблемой в первой половине 70-ых годов XX века, в то время, когда на поверхность Луны был доставлен «Луноход-1».

При управлении «Луноходом-1» задержки прохождения сигнала давали о себе знать…

Тогда операторов автомобили намерено обучали на тренажёрах с линией задержки, и при управлении роботом они эту задержку учитывали. Но ползающая по Луне восьмиколёсная машинка имеет куда меньше степеней свободы, чем двурукий робот-врач. По словам трудящегося с компанией Virtual Incision доктора наук хирургии из Медицинского центра Небраскского университета Дмитрия Олейникова, сложность управления медицинским роботом растёт логарифмически по мере возрастания расстояния.

Исходя из этого и при возвращении пилотируемой космонавтики на Луну, и при более дальних полётах, таких как эвентуальные марсианские рейсы, поднимется задача управления роботом-врачом. Дистанционное управление с Почвы в этом случае нереально — исходя из этого будет необходимо или руководить машинкой одному из членов экипажа, имеющему квалификацию врача (как делалась операция в «Cor Serpentis»), или передать управление автоматике. Но это — уже дальняя возможность, пока речь заходит только об отработке самого робота-врача.

Вложения в него со стороны НАСА имеют красивые шансы появляться нужными не только для задач охраны здоровья астронавтов, но и для всей медицинской индустрии. Тут появляется красивая возможность разложить инвестиции в отработку робота-врача, предназначенного для работы в самых твёрдых, космических условиях, на громадный количество серийного производства. На Земле достаточно мест, куда квалифицированного врача-человека не заманить — по крайней мере в обозримое время…

ОТКРЫТЫЙ КОСМОС > Surgeon Simulator: Experience Reality #7


Похожие статьи: