МЕДИЦИНСКИЕ РОБОТЫ

     Стремительное развитие робототехники и компьютерных технологий открывает новые возможности во многих областях деятельности человека, в том числе и в медицине. Если проанализировать хронологию сообщений о новых разработках роботов, то можно заметить, что в период 2005-2010гг. наблюдался резкий скачок сообщений о проектах по созданию медицинских роботов в большинстве ведущих стран мира. Будущее, в котором в больницах работают роботы и многочисленные инженеры по их технической поддержке, становится всё более реальным. По меткому выражению американского инженера и предпринимателя Д.Энгельбергера, получившего титул «отца робототехники», больницы – это идеальное место и идеальная окружающая среда для использования роботов.
Полностью заменить человека роботы в обозримом будущем, к счастью, пока не способны, тем более в медицине, однако быть курьером в пределах одной больницы, брать интервью и собирать жалобы у пациентов, помогать им передвигаться в пределах клиники роботы могут уже сегодня. Роботы-манекены, роботы-курьеры, роботы-санитары – это уже фактически реальность. Соответственно клиники должны быть готовы к скорому и массовому появлению роботов в больничных коридорах, палатах с пациентами и процедурных кабинетах. Поэтому одной из задач, которые лаборатория ставит перед собой, является задача изучения потенциальной возможности и эффективности использования роботов в МОНИКИ и в практическом здравоохранении Московской области в целом. С первым нашим литературным обзором по тематике медицинских роботов, который вышел в свет в журнале "Технологии живых систем" №7 в 2010г. и был доложен на III Евразийском Конгрессе по медицинской физике и инновациям в медицине ("Медицинская физика - 2010"), можно ознакомиться здесь (PDF, 743K). 
 
     В 2012-2013гг. в рамках гранта РФФИ № 12-08-00415а лаборатория выполнила фундаментальные теоретические исследования по разработке научно-инженерных основ теории функционирования сервисных медицинских роботов (СМР). Получена первая экспертная оценка перспективных функций назначения СМР, на основе которой сформулирована обобщенная концепция функционирования СМР в клинике. Выдвинут и обоснован тезис о существовании конечного набора элементарных алгоритмов поведения робота, из которого складывается любое ситуационное поведение СМР. Сформулирована и обоснована парадигма объектно-ориентированного описания среды обитания СМР в клинике. Исследован набор переменных среды обитания СМР. Сформулировано положение об определяющей роли органов чувств робота в формировании набора переменных его среды обитания и набора переменных внутренней среды робота. Разработано формальное инженерно-техническое описание целевых функций назначения, самосохранения и вспомогательных целевых функций СМР. Исследована иерархия и обоснованы приоритеты целевых функций СМР. Исследован набор существенных и несущественных переменных целевых функций СМР. Разработана обобщенная структурная схема рассматриваемых СМР и сформулированы основы подхода к методологии и этапам их проектирования. Разработана и обоснована первая версия системы специализированных медико-технических требований к СМР. Выполненное исследование по своей фундаментальной постановке и системному охвату проблемы создания научно-инженерных основ теории СМР опережает аналогичные подходы других авторов, как в России, так и за рубежом. 
Часть предварительных результатов по проекту была доложена в 2012 г. на V Троицкой конференции по медицинской физике ("ТКМФ-5") и X Научной Конференции «Физика и радиоэлектроника в медицине и экологии» ("ФРЭМЭ’2012"). В научно-популярном изложении они опубликованы в 2013г. в журнале "Химия и жизнь" (см. здесь). Более профессиональная версия этих результатов изложена в журналах "Биомедицинская радиоэлектроника" №5, 2013 (см. здесь), "Ползуновский вестник" №2, 2013 (см. здесь)., "Робототехника и техническая кибернетика" № 2(11), 2016 (см. здесь), Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия "Приборостроение" №1(112), 2017 (см. здесь). Часть материалов еще готовится к публикации.  
 
     С другой стороны, доступность и развитость современных методов компьютерного моделирования, теоретических методов Искусственного интеллекта, последние успехи нейробиологии в изучении топографии нейронных связей и нейротрансмиссии в живых организмах, все это позволяет всерьез говорить о возможности постановки системных задач нейробиолгии, или, точнее, уже нейроинформатики по изучению  механизма высшей нервной деятельности и мыслительной (рассудочной) деятельности мозга человека и животных. А в приложении к задачам медицины, соответственно, это касается биофизических механизмов нарушений нормальной работы и причин возникновения заболеваний мозга человека и животных. Сегодня, фактически, нет сколько-нибудь эффективной нейрофизиологической теории мыслительной работы мозга. Поэтому исследования в направлении поиска путей создания такой теории есть актуальная и перспективная задача фундаментальной науки. Эта задача также сегодня входит в поле зрения лаборатории медико-физических исследований МОНИКИ. В рамках гранта РФФИ № 14-08-001127а с 2014г. в лаборатории ведутся работы по теоретическим основам формирования внутренней модели мира сервисных медицинских роботов. Проведенный масштабный аналитический обзор современных данных нейронаук позволил сделать несколько важных выводов, касающихся общих принципов управления в живых системах и рассудочной деятельности мозга. С этим нашим обзором можно ознакомиться здесь..