ROBOSCAN — НОВЫЙ ПОМОЩНИК ВРАЧА УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДИАГНОСТИКИ

Научный прогресс в робототехнике набирает обороты с каждым годом. Роботизированные системы находят применение в быту, промышленности, освоении космоса и, конечно же, в медицине. Так был запущен российский стартап RoboScan — это роботизированная система ультразвуковой диагностики, созданная компанией «РОБОСКАН». Она предназначена для автоматизации процесса ультразвукового исследования и повышения качества диагностики. Так давайте поговорим главных достоинствах и особенностях отечественного проекта.

RoboScan — это автономный роботизированный комплекс для проведения ультразвуковых исследований. Стартап впервые дал о себе знать еще в 2020 году. Особенность этого комплекса заключается в том, что он позволяет проводить диагностику без участия врача ультразвуковой диагностики. Это даёт возможность переложить обязанности по приёму пациентов на средний медицинский персонал, такой как медсестры и лаборанты. На этапе расшифровки результатов врач подключается и составляет заключение.

Однако на данный момент врачам запрещено проводить ультразвуковую диагностику без соответствующей подготовки. Цифровизация здравоохранения и внедрение роботизированных комплексов может изменить эту ситуацию, позволяя обходиться без врача на этапе проведения исследования. Тем не менее, потребуется внести изменения в законодательную базу.

Возможности такого роботизированного комплекса обширны, и его использование позволит объединить различные методы исследования, такие как МРТ, УЗИ и КТ, предоставляя больше информации для точной постановки диагноза.

Разработчики оснастили прибор специальным датчиком давления, который определяет силу нажатия на рабочую зону с учётом особенностей телосложения пациента и его движений. В дальнейшем планируется добавить сенсорные датчики для самостоятельного отключения устройства пациентом при возникновении дискомфорта.

Софт полностью разработан в России на базе Московского авиационного института и включает управление датчиками, контроль их перемещения и считывание информации.

Таким образом, для проведения самого исследования достаточно вывести датчик в нужную область и выбрать сценарий для исследуемого органа или ткани с учетом телосложения пациента. Причём выполнить это сможет даже медсестра или лаборант.

К моменту запуска проекта, не существовало базы данных по ультразвуковым исследованиям, так как записывалось меньше 1% проводимых процедур. С помощью робота ученые намерены создать такую базу из набора DICOM снимков или реконструированных 3D-моделей органов. Впоследствии этот массив информации может лечь в основу фундаментальных изменений в области УЗИ, например, способствовать внедрению в неё искусственного интеллекта.

Разработчики уверены, что умный RoboScan станет незаменимым помощником для всего медицинского персонала, сократит время, затрачиваемое врачами на приём пациентов, и ускорит предоставление помощи в отдалённых районах, где не хватает специалистов с высшим медицинским образованием.

В сельской местности, где часто наблюдается дефицит как узких специалистов, так и врачей с высшим образованием, приём обычно ведут фельдшеры, и автоматизация сбора и анализа данных будет очень полезна. В городских же поликлиниках и медицинских центрах, где есть врачи ультразвуковой диагностики, RoboScan поможет автоматизировать процесс исследования, снимет с врачей значительную часть нагрузки, что повысит качество диагностики и даст специалистам больше времени для постановки диагноза.

В комплекс испытаний входят отработка алгоритма проведения ультразвуковой диагностики на силиконовых макетах с костями, распечатанными на 3D-принтере, затем следуют этапы тестирования на макетах разных органов и систем человеческого тела, а также клинические испытания в клинике Сеченовского университета. Также присутствует необходимость подготовить законодательную инициативу в виде законопроекта для внесения соответствующих изменений.

В 2023 году руководитель проекта Артем Бадриев и медицинский эксперт проекта, заведующий лабораторией Института цифровой медицины Первого МГМУ им. И.М. Сеченова, врач-уролог Игорь Шадеркин получили патент на данную разработку.

Подведем итоги. RoboScan, состоящий из коллаборативного робота-манипулятора и программного обеспечения, которое позволяет проводить исследование в автоматизированном режиме, разделяет традиционное УЗИ на два этапа: непосредственно процедуру обследования пациента, проводимую в автоматизированном режиме, и анализ полученных данных. Комплекс может работать в связке с любым аппаратом УЗИ, у которого есть возможность сохранения данных в DICOM-формате. После проведенного обследования данные передаются на сервер, где врач может с ними работать, независимо от места и времени обращения, используя стандартное ПО.

Вся работа по сбору данных с помощью робота упорядочена, стандартизирована и может выполняться под контролем среднего медицинского персонала, согласно описанию изобретения. Оператор следит за работой робота и выполняет определённые задачи, такие как выбор УЗИ-датчика в зависимости от типа исследования, изменение положения пациента, очистка и дезинфекция датчиков и рабочей зоны. Так как рутинные задачи по сбору данных выполняет оператор, врач может сосредоточиться на анализе результатов ультразвукового сканирования, их описании и формулировании заключения, указано в патенте. Кроме того, врачу предоставляется доступ к системе искусственного интеллекта (ИИ), которая анализирует данные во время ультразвукового исследования и выявляет аномалии. ИИ использует нейронные сети, обученные на основе множества УЗИ-изображений, классифицированных по наличию или отсутствию различных проблем. Также ИИ позволяет сформировать альтернативное мнение при составлении заключения.

Метод ультразвукового исследования всё ещё остаётся очень оператор-зависимым методом диагностики, то есть в зависимости от проводящего исследование могут меняться результаты (разные расстояние и угол постановки датчика, например). Мы отдаём себе отчёт, что полностью исключить человека из проведения данной процедуры невозможно. Однако внедрение ИИ в процесс работы врача сильно снизит нагрузку на работников и позволит уделять больше времени интерпретации результатов.

Полина Сердюк, Анастасия Поплавская

Визуал: Екатерина Кадочникова