Создано устройство, позволяющее проводить клиническое обследование молочной железы (КОМЖ). Манипулятор, разработанный командой ученых Бристольского университета (University of Bristol) и базирующийся в Бристольской лаборатории робототехники (Bristol Robotics Laboratory), способен прикладывать очень специфические силы в диапазоне, аналогичном силам, используемым людьми-исследователями, и может обнаруживать различные образования (комки, бугорки) с помощью сенсорной технологии на большей глубине, чем это было ранее.
Практическая значимость работы
Это устройство может изменить то, как женщины следят за здоровьем своей груди, предоставив им доступ к безопасным электронным КОМЖ, расположенным в легкодоступных местах, таких как аптеки и медицинские центры, которые обеспечивают точные результаты.
Точность, повторяемость и достоверность имеют первостепенное значение при проведении тактильных медицинских обследований для обеспечения благоприятных результатов лечения пациентов. Для оптимизации этой задачи был предложен ряд автоматических и полуавтоматических устройств, особенно для труднодоступных ситуаций, например, во время минимально инвазивной хирургии.
Ведущий автор исследования Джордж Дженкинсон (George Jenkinson) объяснил: «Существуют противоречивые представления о том, насколько полезно проведение клинического обследования молочной железы для здоровья населения. Принято считать, что если оно проводится хорошо, то оно может быть очень полезным диагностическим методом низкого риска».
Доклад команды ученых «Роботизированный механизм радиальной пальпации для обследования молочных желез» (“A robotIc Radial palpatIon mechaniSm for breast examination (IRIS)”) был представлен на конференции RO-MAN.
Новизна исследования
«В прошлом было несколько попыток использовать технологию для улучшения стандартов, в соответствии с которыми медицинские работники могут выполнять КОМЖ, используя робота или электронное устройство, физически пальпирующее ткань молочной железы. Но последнее десятилетие или около того технологических достижений в манипуляциях и сенсорные технологии означают, что теперь мы находимся в лучшем положении. Первый вопрос, на который мы хотим ответить, заключается в том, можно ли продемонстрировать, что специализированный манипулятор обладает ловкостью, необходимой для пальпации реалистичного размера и формы груди», – добавил Дженкинсон.
Команда ученых создала свой манипулятор, используя 3D-печать и другие методы компьютеризированного числового управления, а также применила комбинацию лабораторных экспериментов и имитационных экспериментов на искусственной (силиконовой) груди и ее цифровом двойнике, смоделированных на добровольце исследовательской группой Центра моделирования в медицине и хирургии Имперского колледжа Лондона (Imperial College London).
Робот в диагностике рака молочной железы
Моделирование позволило ученым выполнить тысячи пальпаций и протестировать множество гипотетических сценариев, таких как расчет разницы в эффективности при одновременном использовании двух, трех или четырех датчиков. В лаборатории ученые смогли провести эксперименты с силиконовой грудью, чтобы продемонстрировать точность моделирования и экспериментально обнаружить силы для реального оборудования.
Дженкинсон добавил: «Мы надеемся, что исследование может внести свой вклад и дополнить арсенал методов, используемых для диагностики рака молочной железы, а также собрать большой объем связанных с ним данных, которые могут быть полезны при попытке выявить крупномасштабные тенденции, которые могли бы помочь в диагностике рака молочной железы на ранней стадии».
«Одним из преимуществ, о котором вскользь упоминали некоторые врачи, является то, что это может обеспечить возможность с низким уровнем риска объективно регистрировать данные о состоянии здоровья, а также использоваться для более легкого сравнения последовательных обследований».
Планы на будущее
В качестве следующего шага команда ученых объединит методы КОМЖ, полученные от профессионалов, с искусственным интеллектом и полностью оснастит манипулятор датчиками для определения эффективности всей системы в выявлении потенциальных рисков рака. Конечная цель состоит в том, чтобы устройство и датчики могли обнаруживать образования (шишки, бугорки и т.д.) более точно и глубже, чем это возможно только при прикосновении человека. Его также можно комбинировать с другими существующими методами, такими как ультразвуковое исследование.
«На данный момент мы заложили основу всей работы», — заключил Дженкинсон. «Мы показали, что наша роботизированная система обладает необходимой ловкостью для проведения клинического обследования молочной железы — и надеемся, что в будущем это может стать реальной помощью в ранней диагностике рака».
Статья по теме: Как рак молочной железы связан с подмышечными лимфатическими узлами?
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
