Как реабилитационный робот стал «третьей рукой» терапевта и зачем ортопед «встраивает автопилот» в лечение

Искусственный интеллект (ИИ) способен выявить заболевание пациента, но он не заменит движение — не станет вместо человека разрабатывать затёкшие руки и ноги.

До сих пор медицинский ИИ в основном выполнял роль «помощника в диагностике»: анализировал медицинские изображения, такие как компьютерная томография (КТ) или магнитно-резонансная томография (МРТ), и прогнозировал заболевания. После постановки диагноза реальное лечение пациента по-прежнему остаётся задачей медперсонала.

На этот разрыв обратил внимание Им Чунёль, CEO MedisB. Если проводить аналогию с автомобилем, то нынешний медицинский ИИ скорее похож на навигатор, который подсказывает пункт назначения. Но в реабилитации одного «указания маршрута» недостаточно, чтобы пациент дошёл до цели. Кто-то должен довести пациента до пункта назначения.

«В реабилитации недостаточно просто указать человеку, куда идти — особенно важно обеспечить сервис, который сопровождает его непосредственно до места назначения», — подчеркнул Им и добавил: «Мы разрабатываем функцию автономного управления для медицинского устройства, которое с помощью робота как физического объекта сможет непосредственно выполнять терапевтические процедуры».

MedisB воплотила эту идею в собственном реабилитационном роботе ROBOARM (Робоарм). На первом этапе это вспомогательный робот, который точно воспроизводит лечебную траекторию, заданную медперсоналом. В долгосрочной перспективе компания планирует оснастить устройство искусственным интеллектом и развить его в медицинское изделие для «автономной терапии», которое само выполняет необходимое пациенту лечение.

У фразы «занимайтесь упражнениями» есть предел

Им — ортопед, который лечит заболевания плечевого сустава в больнице «Каннам Северанс». В его обязанности входило наблюдение за состоянием пациентов после операции и объяснение упражнений, необходимых пациентам, которым операция не проводилась.

Проблема, по его словам, заключалась в разрыве между объяснением и реальным лечением. Как бы подробно медперсонал ни объяснял технику упражнений, пациенту было непросто выполнить всё в точности. Особенно пожилым пациентам было трудно понять движения или регулярно их повторять.

«Бывало, что даже пытаясь объяснить пациенту словами, он не мог повторить. Во время приёма я почувствовал: “Этого недостаточно, есть предел”», — рассказал Им.

Разумеется, если медперсонал сам берёт сустав пациента и двигает его, можно обеспечить более точное лечение. Однако мобилизация сустава, при которой сустав многократно приводят в движение для восстановления объёма движений, требует повторяющегося труда. Если уделять одному пациенту достаточно времени, становится сложнее принимать других.

В регионах с нехваткой медперсонала ситуация ещё серьёзнее. Даже понимая, что лечение необходимо, без физиотерапевта или профильных специалистов выполнить его трудно. Именно поэтому Им задумался о роботе.

«Третья рука» медицинского работника

Им сравнил впечатления физиотерапевтов, которые попробовали Робоарм на практике, с «третьей рукой».

«Специалисты, которые испытали устройство в реальных условиях, говорили: “Я думал, что смог бы делать, будь у меня три руки, и Робоарм решил эту часть”. То, что устройство может работать так, словно у терапевта три руки, — преимущество, о котором я сам поначалу даже не подумал».

Существующее оборудование для мобилизации суставов обычно многократно двигает сустав вдоль одной оси. Например, сгибает и разгибает колено или двигает плечо в заданном направлении. Конструкция относительно проста, но набор и диапазон лечебных движений, которые можно реализовать, ограничены.

Им пояснил это так: если считать весь необходимый объём терапии за 100, то зона, которую способны покрыть существующие устройства, — примерно 60 баллов. Базовые движения возможны, но в ряде случаев трудно реализовать сложные траектории или довести движение до конечного диапазона.

Существующее оборудование также ограничивает пациента в выборе положения тела. Чтобы лечить плечо, пациент должен сидеть на кресле со специальным модулем, а для терапии ноги нужно перейти в определённое место и лечь. Для пациентов с ограниченной подвижностью сам процесс перемещения к месту лечения становится барьером.

Робоарм выбрал иной подход: не пациент подстраивается под устройство, а робот подходит к пациенту. Благодаря этому даже лежачие или маломобильные пациенты могут получать терапию на месте, а условия применения стали шире.

Сильная сторона Робоарм — возможность применять его к нескольким суставам. Им могут пользоваться не только пациенты с заболеваниями опорно-двигательного аппарата, но и пациенты нейрореабилитации, а также пациенты отделений интенсивной терапии и другие.

«Главное отличие в том, что диапазон и виды терапии широки, и устройство можно использовать в более разнообразных позах и условиях, чем существующие лечебные аппараты», — отметил Им и добавил: «Поскольку оборудование может непосредственно подойти к пациенту, его можно применять и там, где раньше было трудно обеспечить достаточный объём реабилитации».

От ИИ, который ищет болезнь, — к «физическому ИИ», который лечит пациента

Если прежний медицинский ИИ в основном находил болезни «на экране», то автономный ИИ, который планируется установить в Робоарм, будет напрямую взаимодействовать с телом пациента «вне экрана». Им назвал его «физический ИИ в медицине».

До автономной терапии предстоит пройти несколько этапов. Сначала в больницы поставят Робоарм, где траекторию создаёт сам медперсонал, а функции с ИИ, способным к автономному движению, планируется добавить позже — в виде обновления для уже установленного оборудования.

Им сравнил это с обновлениями программного обеспечения у автомобилей с автопилотом. Так же как можно совершенствовать функции помощи водителю одним лишь апгрейдом ПО без замены машины, Робоарм, установленный в больнице, сейчас проектируют так, чтобы в будущем можно было легко добавить функции ИИ для автономной терапии.

NVIDIA, которую называют одной из ключевых компаний эпохи ИИ, также обратила внимание на видение MedisB. Процесс разработки автономных технологий MedisB был отобран в глобальную программу поддержки стартапов NVIDIA.

Недавно компания также получила признание технологического уровня: её отобрали в государственную программу поддержки «быстрой коммерциализации прикладных продуктов ИИ» объёмом 2,4 млрд вон. С учётом этих средств MedisB на данный момент привлекла около 6 млрд вон финансирования.

После внедрения ИИ станет возможным и то, чтобы лечебную траекторию, созданную одним медработником, воспроизводили Робоарм в других регионах или больницах. То есть опытные методики лечения можно будет сохранять в виде данных и реализовывать терапию в регионах с нехваткой кадров или за рубежом.

Способ связи будет различаться в зависимости от места работы продукта. Минимальный набор функций реализуют так, чтобы он работал непосредственно внутри устройства, а при необходимости рассматривают вариант подключения к больничной сети или к отдельному серверу/облаку.

«Ожидаем, что сможем выстраивать систему под среду использования — больница, территории с дефицитом медицинской помощи, дом и так далее», — сказал Им.

Не возникнет ли тревоги из-за того, что робот двигает тело

Поскольку робот напрямую двигает тело пациента, важнее технологических достижений становится доверие. Пациент должен быть готов доверить устройству лечение.

Им допускал, что новый формат роботизированной терапии может вызывать у пациентов тревогу или отторжение. Однако, когда дело доходило до реального лечения, эти опасения быстро исчезали.

«Даже пациенты, которые в начале терапии переживали, быстро начинают доверять, когда сами убеждаются, что устройство точно движется в заданных пределах», — отметил Им и добавил: «Если брать 30-минутный сеанс, кажется, что доверие появляется уже через первые 5–10 минут».

Кроме того, Им подчеркнул: «Технологический уровень медицинского изделия в итоге нужно доказывать через клинические статьи, чтобы другие врачи по всему миру тоже могли это проверить».

Технологию готовятся внедрить в пяти больницах: цель — сделать лечение доступнее

MedisB сейчас готовит внедрение Робоарм в 5 больницах (Сеульская больница «Асан», Samsung Medical Center, больница «Северанс», Сеульская национальная университетская больница, Бунданская больница Сеульского национального университета). Также сформирован консорциум, в котором участвуют профильные специалисты из разных областей — включая отделение интенсивной терапии, реабилитационную медицину и ортопедию.

Первичная цель — коммерциализировать продукт начального этапа, где медперсонал задаёт лечебную траекторию, и накопить в больницах клинический опыт и данные. Затем поэтапно добавят функции ИИ и дистанционной терапии и расширят присутствие не только на внутреннем, но и на зарубежных рынках.

MedisB планирует получить разрешение на продажу RoboArm в качестве медицинского изделия в Южной Корее и начать его коммерческие поставки к концу этого года. Одновременно компания намерена выйти и на зарубежные рынки.

В конечном счёте Им нацелен на сокращение медицинского неравенства. Цель — «упаковать» опыт лечения квалифицированных специалистов в робота и обеспечивать сопоставимый уровень реабилитации в регионах с нехваткой врачей и за рубежом.

Если не придётся каждый раз направлять корейских специалистов за границу, а Робоарм сможет передавать методики лечения, это, по его замыслу, станет каналом распространения не только экспорта медтехники, но и самих корейских медицинских навыков. Им описал это как передачу миру «чувства руки» корейских врачей.

«До сих пор пациенты, которые находятся рядом с медперсоналом, получали лечение на 70–80 баллов, а те, кто не рядом, иногда оставались на уровне 30–40 баллов», — сказал Им и добавил: «Я хочу внести вклад в то, чтобы все пациенты, независимо от региона, могли получать лечение на 100 баллов».

Им продолжил: «Я мечтаю увидеть, как лечение мирового уровня, которое хотели бы получать CEO известных компаний, можно будет получить и в самых уязвимых с точки зрения медицины регионах нашей страны», — и добавил: «Цель MedisB — с помощью технологий предоставить большему числу пациентов лечение, которое раньше невозможно было донести из-за физических и практических ограничений».