Orvosi robotika

Az orvosi robotika, mint kutatási terület az elmúlt évtizedek techonlógiai fejlődésének és elterjedésének egyik legújabb terméke. Napjainkban a robotika egyik leggyorsabban, legdinamikusabban fejlődő ágának számít, mely elsősorban a gépek pontosságának és megbízhatóságának napról-napra való növekedéséből adódik. Sikere nem csupán a robotika kutatások fejlett mechanikai és irányítástechnikai mivoltából adódik, hanem egyben a robotok és intelligens gépek mindennapi életünkben való általános elfogadottságából is.

A 21. századra a robotokról alkotott általános világképünk gyökeresen megváltozott. Korábban a robotokra, mint olyan gépekre tekintettünk, melyek konkrét feladatok elvégzését nagy pontossággal, gyorsasággal és ismételhetőséggel végzi el. Mindazonáltal, ahogy két egyforma páciens sem létezik, az orvosi robotika esetén ugyanannak a mozdulatsornak az elvégzése sem általános feladat. Ennek következtében az elmúlt időszakban az ember által vezérelt robotkarok és intelligens kiszolgáló robotok jelentették a főbb kutatási irányokat, melyekkel a közeljövőben nem helyettesíteni szeretnénk az orvosok munkáját, hanem a műtétekben, betegellátásban és egyéb, kapcsolódó feladatokban a lehető legnagyobb mértékben segíteni azt.

A Bejczy Antal iRobottechnikai Központ kiemelt feladatának tekinti, hogy részt vállaljon a modern egészségügy fejlesztésében és hogy hozzájárulhasson egy jobb, egészségesebb társadalom megalkotásához. Törekszünk arra, hogy a világ vezető sebészrobotikai szervezeteivel és a témában jelentős kutatásokat végző egyetemekkel, kutatóközpontokkal való együttműködéseinket erősítsük, ezáltal is bizonyítva, hogy a nemzetközi közösség palettáján is megálljuk helyünket

Központunk három főbb kutatási irányvonalat képvisel az orvosi robotika terén:

1.      Eszköz-szövet interakció és lágyszövet modellezés

Az emberi szövet egyike a robotikai manipulációknál használt legbonyolultabb anyagoknak. Ennek az általában anizotrop, viszkoelasztikus, inhomogén anyagnak a kutatása és viselkedésének elemzése régóta foglalkoztatta és foglalkoztatja a mai napig is tudósokat és kutatókat. Kutatásaink célja hogy a már létező anyagmodelleket továbbfejlesszük, illetve új modelleket hozzunk létre a lágyszövetek, és azoknak a gyakorlatban alkalmazott merev és elasztikus orvosi segédeszközökkel való kapcsolatának vizsgálatához, ezáltal szilárdan megalapozva a későbbi, különböző modell alapú irányítási módszerek használatát. Modelljeink érvényességét szimulációkkal és phantom-szövetek alkalmazásával validáljuk, felhasználva központunk robot infrastruktúráját.

2.      Teleoperáció és távsebészet

Az ember által irányított, kórházakban nap mint nap alkalmazott sebészrobotok száma fokozatosan nő. Ezeknek a robotoknak a fejlesztése elsősorban az emberi hiányosságokat, így például a kéz remegését és egyéb pontatlanságokat hivatott áthidalni. Ugyanakkor amennyiben a sebész egy távoli helyről kívánja az operációt elvégezni ahelyett, hogy közvetlenül a beteg mellett állna, további megoldandó problémák jelentkeznek, mint például a számítógépes kommunikáció időkésése, a haptikus visszacsatolás problémája illetve a megfelelő kommunkációs protokollok alkamazásának kérdések. Kutatásainkban ezeket a kérdéseket is részletesen tárgyaljuk.

3.      Szabványok és ontológiák

A gyártósoroknál használatos általános ipari robotokkal ellentétben a sebésztrobotok munkaterében már emberek is tartózkodhatnak, így egy orvosokkal és asszisztensekkel telített műtőszobában szükség van új szabványok létrehozására. A robotika rohamosan fejlődő világunkban új definíciókra és szabályokra van szükségünk ahhoz, hogy használatukkor a biztonság és a megbízhatóság minden időben a legnagyobb legyen. Központunk aktívan kíván részt vállalni ezeknek az új szabványoknak és definícióknak a fejlesztésében és létrehozásában.