ロボット工学が医療業界にもたらす変化

ロボット工学は医療分野で一般的になりつつあり、生物医学工学の分野における医療用ロボットへの資金提供が増加しています。

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エンジニアは医療現場で使用するための医療用ロボットの開発を緊急に必要としています。人間とは異なり、ロボットは疲れ知らずです。ロボットの「手」は震えたり、集中力を失ったり、退屈したり、大きな圧力で倒れたりすることはありません。 COVID-19の時代に最も重要なことは、ロボットは病気にならないということです。人間の活動範囲を超えた精密な作業を実行でき、バッテリーが許す限り動作を継続します。これらの理由から、医療用ロボットは医療スタッフを日常的な単純作業から解放し、医療処置（一部の手術を含む）をより正確で安全かつ低コストにすることができます。

ロボットの主な使用例を 3 つご紹介します。

ロボットが病棟を消毒

医療および外科手術の失敗を最小限に抑えることに加えて、院内感染もロボット工学によって改善できるもう一つの広範囲にわたる医療問題です。米国疾病予防管理センター（CDC）の報告によると、米国では患者の25人に1人が病院で感染症にかかっている。病院では、時間的な制約や病原体が目に見えないなどの理由で病棟を100％滅菌することができず、院内感染が頻繁に発生します。

テキサスに拠点を置くXenex社はユニークなロボットを製造している。高強度の紫外線を使用して、医療施設内のあらゆる空間を迅速かつ効果的に消毒します。 Xenex ロボットは他のどの消毒装置よりも効果的に微生物細胞を破壊し、院内感染の可能性を減らします。

Xenexでは、COVID-19パンデミックが始まって以来、注文が600%増加しました。同社のLightStrikeロボットは、COVID-19を引き起こすウイルスであるSARS-CoV-2をわずか2分で99.99%以上のレベルまで消毒します。このロボットはもともと医療現場での使用を目的として設計されましたが、住宅やスタジアムなどの他の環境にも導入されています。

テレプレゼンス

テレプレゼンス ロボットは一般的なアプリケーションであり、さまざまな方法や形で活用できます。テレプレゼンス ロボットは、ワイヤレス ネットワーク接続を備えたリモート制御の車輪付きデバイスです。通常、ロボットはタブレットを使用してビデオおよびオーディオ機能を提供します。テレプレゼンスロボットは急成長している市場であり、アナリストはロボットへの世界の支出が2025年までに1500億ドルを超えると予測している。

テレプレゼンス ロボットは、転倒検知や患者と医師が画面上でコミュニケーションをとるなど、高齢者の介護によく使用されます。 COVID-19パンデミックの間、テレプレゼンスロボットにより集中治療室の患者は面会が許されていない家族とコミュニケーションをとることができた。ロボットは患者のベッドサイドに立ち、搭載されたタブレットを使用してビデオ会話を行うことができます。

また、ロボットにより、隔離された医師が遠隔で作業できるようになり、看護師は個人用防護具を気にせずに患者を診察できるようになり、屋内での訪問頻度を減らすことでウイルスの拡散を抑えることもできる。これらのロボットは、施設の安全性の向上に加え、患者の監視、対応時間、医療教育、特別なニーズや研究支援の改善にも使用されています。

外科手術

ロボット手術は世界中の病院で急速に導入されています。世界の医療用ロボット市場は2020年に2億7,750万米ドルと評価され、2026年末までに3億3,745万米ドルに達すると予想されています。

多くの外科手術では、ロボット技術の導入により、手術の精度、器用さ、制御性を向上させることができます。ダヴィンチ手術システムは、手術ミスを減らし、何千人もの患者の手術外傷を軽減するために使用される多腕ロボットです。ダヴィンチ外科システムは15年前に導入され、600万件の手術を経て、外科医はより正確にさまざまな手術を行うことができるようになりました。 (出典: IoT Home) da Vinci システムは、外科医の手首と手に装着された拡大された 3D 高解像度ビジョンと制御装置を使用して、人間が手作業で行うことができない微細で正確な切開を行います。これにより、外科医はより高度な制御が可能になり、従来の手術よりも侵襲性が低いため、患者の治癒時間も短縮されます。

サイバーナイフは、腫瘍を持つ患者にミリメートル未満の精度で放射線療法を施すことができるロボット手術システムです。サイバーナイフシステムは 1990 年代に発明され、世界中の病院や治療センターで癌の治療に使用されています。このシステムはロボットに搭載された放射線源であり、これにより放射線治療の標的ビームを迅速に調整および適応させることができます。

サイバーナイフは、前立腺、頭部、首、肝臓などの、かつては手術が困難だった腫瘍を治療することができます。この方法は非侵襲的であり、健康な臓器や組織への放射線を最小限に抑えます。

ロボット工学は医療分野においては新しい概念ではありませんが、COVID-19パンデミックにより病院や医療従事者にサービス提供のプレッシャーがかかり、自動化のプロセスが加速し、病院ベースのロボット工学の導入が加速しています。この傾向は、パンデミックが終息し、ユースケースがさらに検討されて初めて継続するでしょう。