Polski wynalazca i wizjoner, prof. Zbigniew Nawrat, stoi za stworzeniem pierwszego w Europie robota do operacji serca - Robin Heart. Jego wyjątkowe osiągnięcia naukowe i wkład w rozwój medycyny są niesamowite a jego urządzenie mogłoby być kilkakrotnie tańsze niż znany na całym świecie robot Da Vinci. Już dziś operacje można z powodzeniem przeprowadzać w pełni zdalnie, roboty w tym wykorzystywane stają się coraz bardziej autonomiczne, a przyszłością medycyny będzie właśnie ich wykorzystanie. Przyjrzyjmy się bliżej temu niezwykłemu człowiekowi.
Z wykształcenia fizyk teoretyk. Po ukończeniu Uniwersytetu Śląskiego w 1979 roku, kontynuował studia doktoranckie na Śląskim Uniwersytecie Medycznym, a w 2013 roku uzyskał habilitację z robotyki chirurgicznej. W 2016 roku otrzymał tytuł profesora Instytutu Protez Serca Fundacji Rozwoju Kardiochirurgii im. Prof. Zbigniewa Religi IPS FRK. Znany jest ze wspierania aktywnej, innowacyjnej młodzieży, a także współtwórca i wieloletni dyrektor Instytutu Protez Serca Fundacji Rozwoju Kardiochirurgii im. Prof. Zbigniewa Religi IPS FRK. Od lutego 2020 roku objął stanowisko Dyrektora Kreatywnego FRK.1
Zasługi Prof. Nawrata dla medycyny są nieocenione. Jest on projektantem komór wspomagania serca POLVAD, które ratują ludzkie życie od 27 lat. Jest też ojcem robota Robin Heart – pierwszego polskiego i europejskiego robota chirurgicznego, który ma szanse na wdrożenie kliniczne, jak również pionierem robotyki medycznej, założycielem i prezydentem Międzynarodowego Stowarzyszenia na Rzecz Robotyki Medycznej oraz redaktorem czasopisma Medical Robotics Reports.
Roboty medyczne odgrywają coraz większą rolę we współczesnej chirurgii. Od ich wprowadzenia w latach 80. XX wieku postęp w tej dziedzinie był znaczący. Przede wszystkim służą do poprawy skuteczności, precyzji i powtarzalności wykonywanych procedur chirurgicznych, oraz do zmniejszenia inwazyjności zabiegów. Te, stosowane w chirurgii są zazwyczaj telemanipulatorami, czyli wszystkie decyzje podejmuje operator robota – chirurg. Teleoperacje pozwalają na rozszerzenie grupy pacjentów, u których skuteczna ingerencja chirurgiczna jest możliwa, bez konieczności obecności specjalisty w miejscu przebywania pacjenta.
Fundacja Rozwoju Kardiochirurgii imienia profesora Zbigniewa Religi w Zabrzu (FRK) jest odpowiedzialna za powstanie kilku innowacyjnych robotów chirurgicznych. W ramach tych prac powstało kilkanaście modeli i prototypów robota Robin Heart, między innymi Robin Heart 0, Robin Heart 1 Heart 2, Robin Heart Vision do sterowania położeniem endoskopowego toru, oraz Robin Heart mc2 (robot modułowy). Ten ostatni był największym robotem chirurgicznym działającym przy stole operacyjnym za trzy osoby (Fot.1). Posiadał trzy ramiona na których można umieścić 5 narzędzi, a jedną z jego największych zalet była platforma stanowiąca mini robota chirurgicznego (2 narzędzia i tor wizyjny).2
Fot.1 Robin Heart mc2 - Robot modułowy, który może zastąpić 3 osoby podczas operacji np. serca. 3
W ramach ciekawostki pragnę wspomnieć, że dwanaście lat temu w FRK odbyła się pierwsza modelowa teleoperacja. Pracownik Śląskiego Centrum Chorób Serca w Zabrzu - kardiochirurg Joanna Śliwka - za pośrednictwem specjalnej konsoli Robin Heart Shell (Fot.2), znajdującej się w FRK w Zabrzu, sterowała robotem zlokalizowanym w Centrum Medycyny Doświadczalnej Śląskiego Uniwersytetu Medycznego (CMD SUM) w Katowicach. W celu umożliwienia przesyłu informacji na odległość, firma Emitel zestawiła system składający się z bezprzewodowego łącza radiowego punkt-punkt (13 km), systemu transmisji danych oraz sygnału audio-wideo z wielu źródeł, wraz z konwersją sygnału analogowego na cyfrowy. Pomiar opóźnienia sygnału sterowania pomiędzy CMD SUM w Katowicach a FRK w Zabrzu robotem wyniósł 1 ms, natomiast opóźnienie przesyłu obrazu wynosiło 280 ms - co świadczy o możliwości wykonania wycięcia pęcherzyka żółciowego. Niestety, opóźnienie przesyłu obrazu było wówczas zbyt duże do prowadzenia operacji na sercu.4
– My zaczęliśmy od najtrudniejszego – od serca – mówi dr Nawrat. – Już 10 lat temu przetestowaliśmy nasze roboty podczas trzech eksperymentalnych operacji na zwierzętach. Uczestniczyły w operacji woreczka żółciowego, zastawki i operacji wieńcowej. Mamy kilkanaście prototypów. Nasz Robin Heart mc2 jest dziś największym robotem chirurgicznym na świecie.5
Skąd nazwa Robin Heart? Prof. Nawrat wyjaśnia, że nazwa ta pochodzi od „rob in heart”, co oznacza „robot w sercu”. Dodał też, że lubi to skojarzenie z postacią Robin Hooda, ponieważ robot miał być dostępny i tani dla wszystkich, w przeciwieństwie do drogiego Da Vinci.6 A skoro już przy nim jesteśmy to urządzenie to jest najbardziej popularnym robotem chirurgicznym produkowanym w USA, przeznaczonym do urologii i ginekologii, ale także do wykonywania rozmaitych zabiegów. W ubiegłym roku na całym świecie zainstalowano 5,7 tys. takich urządzeń, które przeprowadziły ponad 7,2 mln operacji. Najwięcej jest ich w Stanach Zjednoczonych, gdzie na 100 tys. pacjentów przypada jeden robot. W Europie i Polsce sytuacja wygląda inaczej – w pierwszym przypadku jeden da Vinci odpowiada za 749 tys. ludzi, a w naszym kraju – 3,4 mln. W porównaniu z raportem z połowy 2019 roku jest to bardzo duży skok – rok wcześniej odpowiadało za 6,4 mln Polaków. Operacje wykonywane przy pomocy tego robota są szybsze, bezpieczniejsze, wymagają mniejszej liczby personelu i powodują mniejszą utratę krwi u pacjenta oraz mniejsze ryzyko powikłań.
– W robotyce medycznej wypadamy coraz lepiej i – szczerze mówiąc – najdziwniejsze jest to, że w ogóle bez pomocy państwa i rządu. Od kilkunastu lat trwają starania, żeby NFZ płacił za operacje wykonywane robotami chirurgicznymi, które na świecie są już standardem. Takich operacji na świecie wykonuje się już ponad 1 mln rocznie, z czego połowa to zabiegi ginekologiczne, operacje prostaty etc., przywracające ludzi do aktywności życiowej i zawodowej, z lepszym skutkiem i większą efektywnością – zaznacza prof. Zbigniew Nawrat.7
Fot.2 Prof. Zbigniew Nawrat przy konsoli Robin Heart Shell. 8
Do dnia dzisiejszego żaden z robotów Robinów nie jest produkowany, a wszystkie są jedynie wersjami badawczymi. Wyjątkiem jest najprostszy model - Robin Heart PortVisionAble PVA, czyli lekki i przenośny robot toru wizyjnego, który udało się skomercjalizować. W 2019 roku Instytut udzielił na niego licencji sprzedaży.
– Gdybyśmy mieli pieniądze, to od 10 lat mielibyśmy w Polsce własnego robota chirurgicznego. W ciągu tych 20 lat, które poświęciliśmy na pracę nad polskim robotem, wydaliśmy mniej niż potrzeba na zakup jednego Da Vinci. Za mniejsze pieniądze właściwie stworzyliśmy w Polsce od podstaw nową dziedzinę i nauczyliśmy ludzi myślenia o robotach. Zaczęliśmy organizować konferencje, wydawać czasopisma, powstały katedry i zakłady robotyki. Nie wiem, co więcej mógłbym jeszcze zrobić.– mówił w 2019 roku prof. Nawrat w wywiadzie dla portalu sztucznainteligencja.org.pl.9
Jeśli Ministerstwo Zdrowia wprowadziłoby program finansowania procedur robotycznych przez Narodowy Fundusz Zdrowia, dynamika rynku robotyki chirurgicznej uległaby znacznemu zwiększeniu. Pomimo pozytywnej oceny Agencji Oceny Technologii Medycznych i Taryfikacji wydanej wcześniej, w Polsce nie ma jeszcze możliwości refundacji takich zabiegów. Z tego powodu szpitale, które chcą odzyskać część kosztów, muszą wykonywać je na prywatnej podstawie albo ubiegać się o granty. Eksperci spodziewają się jednak, że wprowadzenie publicznego finansowania jest kwestią czasu ze względu na korzyści, jakie przynosi robotyka w medycynie. Prognozy Upper Finance i PMR przewidują, że program refundacji wejdzie w życie w 2023 roku. Przewiduje się również, że w latach 2020-2025 średnia cena za zabieg spadnie z 45 do 36 tys. zł.10
- Cała automatyzacja, robotyzacja, wszystkie urządzenia i mechanizmy, które są wokół nas, są właśnie po to, aby więcej ludzi miało się szansę spotkać się z drugim człowiekiem i być dla niego pomocnym. – podkreśla profesor.11
Fot. https://www.sztucznainteligencja.org.pl/robot-jak-robin-hood/
[1] https://frk.pl/kontakt-fundacja-rozwoju-kardiochirurgii-im-prof-zbigniewa-religi.html
[2] Nawrat Z., Krawczyk D., Robin Heart czyli jak pokonać odległość i wykorzystać człowieka jako element układu sterowania telemanipulatora, „Medical Robotics Reports” 8/2019
[3] https://www.sztucznainteligencja.org.pl/robot-jak-robin-hood/
[4] Nawrat Z., Krawczyk D., Robin Heart czyli jak pokonać odległość i wykorzystać człowieka jako element układu sterowania telemanipulatora, „Medical Robotics Reports” 8/2019
[5][6] https://www.sztucznainteligencja.org.pl/robot-jak-robin-hood/
[7] https://biznes.newseria.pl/news/w-polsce-dziala-11,p18331215
[8] https://next.gazeta.pl/next/7,150857,11546949,robot-o-zlotym-sercu-patenty-w-potrzasku.html
[9] https://www.sztucznainteligencja.org.pl/robot-jak-robin-hood/
[10] https://biznes.newseria.pl/news/w-polsce-dziala-11,p18331215
Autor: Michał Wiktorowicz
