Pierwsza zdalna operacja robotyczna w kosmosie


Do przeprowadzenia operacji w kosmosie wykorzystano system operacji robotycznych spaceMIRA.
Do przeprowadzenia operacji w kosmosie wykorzystano system operacji robotycznych spaceMIRA.

Historyczne wydarzenie dla medycyny kosmicznej: zespół chirurgów zlokalizowany na Ziemii wykonał udane cięcie robotem chirurgicznym umieszczonym na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) oddalonej ponad 400 km. To otwiera drogę do załogowych, długoterminowych misji eksploracji kosmosu. Pierwsza z nich planowana jest już na 2026 rok.

Choć podczas każdej misji kosmicznej na pokładzie jest lekarz, może on pomóc jedynie w przypadku mniej skomplikowanych dolegliwości. Na statku kosmicznym nie ma też miejsca, aby zabrać ze sobą cały zespół medyczny z chirurgami specjalizującymi się w określonych operacjach wraz z pełnym wyposażeniem sali operacyjnej. Wystaczy zapalenie wyrostka robaczkowego i życie astronauty jest zagrożone.

Roboty chirurigczne pozwalają od dawna na prowadzenie operacji na odległość, ale na Ziemii. W kosmosie problemem jest odległość – opóźnienie sygnału wynosi ok. pół sekundy, co znacznie utrudnia płynne sterowanie ruchami maszyny.

Robot otwiera drogę do bazy na Księżycu i misji na Marsa

W symulowanej operacji na ISS zastosowano robota o nazwie spaceMIRA, czyli “Miniaturized in vivo Robotic Assistant”. Ważące niecały 1 kilogram urządzenie zostało przetransportowane na ISS na początku 2024 roku.

Specjalista chirurgii jelita grubego steruje z Ziemii robotem chirurgicznym umieszczonym na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) (zdjęcie: University of Nebraska-Lincoln/Craig Chandler)
Specjalista chirurgii jelita grubego steruje z Ziemii robotem chirurgicznym umieszczonym na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) (zdjęcie: University of Nebraska-Lincoln/Craig Chandler)

Dwuramienny robot stworzył startup Virtual Incision. Projekt jest częścią badań medycznych NASA w ramach programu Artemis 3 planowanej na 2026 rok. Atronauci po raz pierwszy od 1972 roku wylądują na Księżycu, aby przygotować bazę operacyjną do kolejnych misji, np. na Marsa. Kosmiczny robot jest wersją jego ziemskiej wersji o nazwie MIRA, rozszerzonej o tryb operacji na duże odległości i opóźnienie w przesyłaniu sygnału, które w przypadku operacji Ziemia-ISS wynosi około pół sekundy.

MIRA - system chirurgiczny Virtual Incision (żródło zdjęcia: NASA/Virtual Incision)
MIRA – system chirurgiczny Virtual Incision (żródło zdjęcia: NASA/Virtual Incision)

Precyzyjne cięcie mimo opóźnienia transmisji sygnału

Symulowana operacja z pomocą SpaceMIRA umieszczonego na ISS polegała na uchwyceniu nożyczek przez robota i przecięciu cieńkiej gumki pełniącej w tym przypadku rolę tkanki człowieka. Maszyną sterowało kilku chirurgów z siedziby Virtual Incision w Lincoln w stanie Nebraska (USA).

Podczas prób, wystąpiły opóźnienia w obsłudze elementów sterujących trwające od 2/3 do 3/4 sekundy, co wymaga dużego doświadczenia chirurgicznego – ruchy są zdecydowanie wolniejsze od tych wykonywanych przez klasyczne roboty operacyjne.

NASA pracuje równolegle nad innymi innowacjami z dziedziny medycyny jak przykładowo druk 3D ludzkich tkanek.

Czytaj także: Technologie kosmiczne, które pomagają pacjentom na Ziemii