Матвеев Н.Л. - Перспективы роботической хирургии

---

Роботическая хирургия: взгляд за горизонт. От эргономики хирурга к цифровым двойникам

По материалам доклада В.Б. Матвеева

Несмотря на то, что тема доклада выходит за рамки сугубо урологической специфики, она является фундаментальной для понимания того, куда движется хирургия. В сентябре этого года исполнилось 40 лет лапароскопической хирургии в том виде, в котором мы ее знаем. За эти четыре десятилетия медицинское сообщество пришло к важному выводу: лапароскопия прекрасна для пациента, но, к сожалению, губительна для хирурга .

Кризис традиционной лапароскопии

Эргономика лапароскопических вмешательств остается крайне тяжелой. Хирурги первого поколения, начинавшие практику в 90-е годы, сегодня сталкиваются с серьезными проблемами опорно-двигательного аппарата: страдают позвоночник, суставы рук и плечевой пояс . Нефизиологичное положение тела, ограничения в тактильной чувствительности и двумерная визуализация создают естественный барьер .

Можно констатировать, что традиционная эндохирургия достигла своего технологического предела. Развитие возможно лишь в улучшении картинки и энергии, но механика — троакары, прямые инструменты, точки фиксации — выжата до максимума . Роботизация призвана преодолеть этот барьер, сохраняя малоинвазивность — лучшее, что придумано для пациента .

Робот: для пациента или для хирурга?

Парадоксально, но на сегодняшний день глобальных преимуществ роботической хирургии именно для пациента не так много. Доказана эффективность при простатэктомии и резекции почки (появляются данные о превосходстве робота в этой области), а также при хирургии труднодоступных задних сегментов печени . В остальных случаях результаты сопоставимы.

Однако преимущества для хирурга несомненны. Робот обеспечивает эргономику, снижает физическую утомляемость и, что критически важно, продлевает «хирургическое долголетие» опытных специалистов, которые обладают колоссальным клиническим опытом, но физически уже не могут выстаивать длительные лапароскопические операции .

Конечно, есть и минусы: высокая стоимость, отсутствие полноценной тактильной чувствительности и высокая когнитивная нагрузка. Хирург вынужден управлять множеством функций одновременно. Кроме того, работа в перископ (в отличие от очков-мониторов) вызывает утомление зрительного анализатора из-за конфликта вергенции и аккомодации .

Глобальные тренды: амбулаторная роботизация

Интересная тенденция наблюдается за рубежом: смещение роботической хирургии в амбулаторные центры (СКП). Это продиктовано экономикой: «жизнь» инструмента исчисляется сутками или количеством подключений. В амбулаторном центре робот работает в режиме нон-стоп с 8 утра до позднего вечера, выполняя поток рутинных операций (грыжи, холецистэктомии) на одном комплекте инструментов. Это позволяет максимально эффективно использовать ресурс оборудования .

Рынок растет стремительно: если в 2018 году доля робот-ассистированных операций составляла 4,4%, то к 2030 году ожидается рост до 21,5% с оборотом отрасли более 20 млрд долларов .

Анатомия будущего: Руки, Глаза, Мозг

Технологическое развитие робототехники можно разделить на три направления:

1. Руки (Мехатроника и инструменты)

Существует две концепции компоновки: единая консоль (как Da Vinci) и раздельные стойки для каждого инструмента (как Versius).

• Раздельные стойки: Удобны возможностью расставить их аналогично лапароскопической бригаде и легко конвертировать операцию в лапароскопию, просто убрав робота. Минусы — требуют большой операционной (36–40 кв.м) и страдают от вибрации из-за инерции при движении, так как легкие стойки сложнее стабилизировать .

• Единая консоль: Монолитна и стабильна, но сложнее при конверсии .

Главный вектор развития — миниатюризация и однопортовый доступ (Single Port). Уже существуют системы, где через один порт вводятся гибкие инструменты, работающие по принципу «краба». Также перспективны змеевидные (snake-like) инструменты без выраженного «запястья», изгибающиеся по всей длине . Важно отметить провал попыток создать ручные инструменты с «роботическими» степенями свободы (например, DEX): кисть человека не способна эффективно управлять сложной механикой через рукоятку с множеством кнопок и рычагов .

2. Глаза (Визуализация)

Развитие идет не просто по пути увеличения пикселей (человеческому глазу достаточно и 2 мегапикселей в зоне фокуса), а для обеспечения данными искусственного интеллекта (ИИ).

• Гиперспектральная визуализация и обработка: ИИ может «вычитать» дым из картинки в реальном времени или маскировать изливающуюся кровь, позволяя видеть источник кровотечения буквально сквозь лужу крови .

• Автоматизация ICG: Экспериментальные системы могут сами распознавать, когда визуализация недостаточна, и давать команду шприцевому дозатору на введение индоцианина зеленого для подсветки анатомии.

• Камеры 8K/16K: Такие камеры слишком тяжелы для рук человека, но идеально подходят для роботического манипулятора .

3. Мозг (Искусственный интеллект и навигация)

Это самая захватывающая часть. Робот превращается в «умного» ассистента.

• Дополненная реальность (AR): Технология ARAS позволяет хирургу видеть «сквозь стены» (фасции, жир), накладывая предоперационные КТ/МРТ данные на живую картинку. Поскольку на органы нельзя повесить датчики (как на актеров в кино), ИИ ориентируется по текстурным меткам тканей .

• Нейровизуальное управление: Системы (например, на базе YOLO) учатся распознавать инструменты в кадре, предсказывать их траекторию и даже управлять ими в условиях плохой видимости .

• Цифровые двойники: Создание полной виртуальной копии органа конкретного пациента. Это позволяет провести «репетицию» операции на симуляторе накануне реального вмешательства .

Проблемы и этика

Индустрия сталкивается с рядом вызовов:

• Обучение ИИ: Нужны огромные массивы размеченных данных (цифровые атласы), которые могут создать только хирурги, но пока этот процесс не налажен .

• Юридический вакуум: Кто несет ответственность за ошибку ИИ? Этот вопрос остается открытым .

• Интероперабельность: На рынке более 35 систем с разным ПО, которые не «общаются» друг с другом .

• Неравенство: Доступ к технологиям определяется не квалификацией хирурга, а бюджетом клиники, что создает неравенство как для врачей, так и для пациентов .

Прогноз: 50 лет до полной автономии

Телехирургия, ради которой военные изначально и создавали роботов, становится реальностью благодаря сетям 5G и 6G. Уже проведены успешные операции на расстоянии 3000 км с минимальной задержкой. В будущем возможна модель «дежурного роботического хирурга», подключающегося к операции из любой точки .

Глобальный прогноз таков: при сохранении темпов развития генеративного ИИ (который может сравняться с человеческим мозгом уже к 2029 году), полная или почти полная автономная хирургия станет реальностью через 30–50 лет .