Как робот-тюлень может быть медицинским устройством?

Как робот-тюлень может быть медицинским устройством?
Как робот-тюлень может быть медицинским устройством?
Жительница дома престарелых обнимает Паро. FDA считает искусственного гренландского тюленя медицинским устройством класса II.
Жительница дома престарелых обнимает Паро. FDA считает искусственного гренландского тюленя медицинским устройством класса II.

Вы не найдете этого плюшевого тюленя на полках вашего местного магазина игрушек или среди Gund, Webkinz или Furbies, разбросанных по полу детской комнаты. Скорее всего, вы, скорее всего, найдете эту игрушку в домах престарелых, в домах престарелых и в больницах, а ее целевой аудиторией являются гериатрические наборы.

Познакомьтесь с Паро, детенышем гренландского тюленя, который на самом деле является терапевтическим роботом, используемым для успокоения пациентов с деменцией и предлагает когнитивную терапию для пожилых людей. Он может выглядеть как плюшевая игрушка, но не считается игрушкой. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) считает Paro медицинским устройством класса II, наряду с рентгеновскими аппаратами и инвалидными колясками с электроприводом. Класс I, для сравнения, включает такие предметы, как лейкопластыри и повязки для рук, тогда как сердечные клапаны и металлические протезы тазобедренного сустава считаются классом III. Но в отличие от рентгеновского аппарата, это устройство класса II мягкое.

Паро размером с новорожденного; он весит всего около 6 фунтов (2,7 кг) и имеет длину около 22 дюймов (57 сантиметров). Он покрыт антимикробным белым искусственным мехом и реагирует на человеческое взаимодействие движениями головы, покачиванием ног и трелями, подобными тем, что есть у детеныша гренландского тюленя, на которого он и рассчитан. Но в отличие от настоящего животного, такого как собака-терапевт, этот робот-терапевт работает от батареек (и подзаряжается от собственной пустышки).

Он оснащен легкими 32-битными встроенными процессорами RISC и пятью типами встроенных датчиков, которые позволяют ему взаимодействовать с людьми. Датчики света дают ему возможность осознавать свет и темноту, а тактильные датчики сообщают Paro, когда к нему прикасаются. Звуковые датчики позволяют ему слышать, что вы говорите, датчики температуры сообщают ему, жарко или холодно в комнате, а датчики осанки предупреждают робота, когда его держат. Эти датчики в сочетании с программным обеспечением искусственного интеллекта (ИИ) позволяют Paro учиться. Это требует времени и повторения, но этот робот выучит свое собственное имя и будет адаптировать свое поведение в зависимости от поведения своих пользователей. Например, если вы обнимете своего робота-тюленя - что считается положительным, хорошим поведением - он будет ворковать, а затем снова поощрять такое поведение. И наоборот, если вы бросите щенка-робота или иным образом причините ему вред, он запомнит взаимодействие, приведшее к такому ответу, и будет препятствовать этому действию.

Что общего у анималотерапии и роботов

Взаимодействие с роботами Paro может быть столь же эффективным, как и терапия живыми животными для пациентов с когнитивными расстройствами.
Взаимодействие с роботами Paro может быть столь же эффективным, как и терапия живыми животными для пациентов с когнитивными расстройствами.

В исследованиях взаимодействия человека и робота было обнаружено, что Paro оказывает успокаивающее и снижающее беспокойство воздействие на пожилых пациентов, находящихся в состоянии стресса, а также положительно влияет на социальную стимуляцию и общение. Это похоже на то, как анималотерапия связана с уменьшением боли (как физической, так и эмоциональной) и улучшением заживления (как тела, так и разума). И это неудивительно; Разработанный в 2003 году японским инженером Таканори Шибата из Национального института передовых промышленных наук и технологий (AIST), препарат Паро основан на успешном использовании животных в терапевтических целях, чтобы помочь пациентам преодолеть как физические, так и психические проблемы со здоровьем.

Было обнаружено, что анималотерапия значительно улучшает как психическое, так и физическое самочувствие не только пациентов, но и членов их семей и лиц, осуществляющих уход. Оказывается, гладить животных и общаться с ними - это больше, чем просто развлечение: это заставляет нас чувствовать себя хорошо как эмоционально, так и физически (в нашем организме высвобождаются эндорфины, которые, естественно, помогают уменьшить нашу боль), это снижает уровень стресса (и нашу кровь). давление), и это заставляет нас чувствовать себя немного менее одинокими. И это взаимодействие также помогает улучшить общение между пациентами и лицами, осуществляющими уход.

Паро так же силен, как живое животное, за исключением счетов ветеринара и совка для какашек. Взаимодействие с роботом-тюленем улучшает работу мозга у пожилых пациентов со снижением умственных способностей и настроения, связанных со средней и поздней стадиями деменции, включая болезнь Альцгеймера, а также с другими когнитивными проблемами. Со временем взаимодействие с Паро может предотвратить не только ухудшение, но и развитие когнитивных расстройств. И точно так же, как подтвердились исследования с живыми терапевтическими животными, Паро также доказал значительное снижение как артериального давления, так и частоты сердечных сокращений у пожилых пациентов, живущих в домах престарелых - оба этих показателя значительно увеличились после прекращения взаимодействия с терапевтическим плюшевым роботом.

Сила роботов в терапии

Робот NAO от Aldebaran Robotics восхитителен, но он также один из ровесников Паро. Среди его потенциальных применений - терапия для детей с расстройствами аутистического спектра.
Робот NAO от Aldebaran Robotics восхитителен, но он также один из ровесников Паро. Среди его потенциальных применений - терапия для детей с расстройствами аутистического спектра.

Терапевтическая эффективность Paro и других терапевтических роботов также все еще пересматривается, и результаты долгосрочных исследований до сих пор неизвестны, но данные свидетельствуют о том, что робототерапия может быть альтернативным немедикаментозным вариантом для пожилых пациентов с деменцией и настроением расстройства. Терапевтические роботы могут также помочь снизить затраты на долгосрочный уход за пожилыми пациентами, страдающими деменцией, хотя использование игрушечных роботов вместо традиционных фармакологических методов лечения является частью более масштабных этических дебатов по поводу использования взаимодействия человека и робота в качестве средства лечения. форма нетрадиционной терапии по сравнению с традиционным уходом.

Другие типы терапевтических роботов можно найти в клинических условиях, от тех, которые также являются плюшевыми - например, мягкая игрушка, похожая на пасхального пипса, используемая, чтобы помочь успокоиться чрезмерно стимулированным аутичным детям (Keepon) - до LEGO- построил роботов, используемых для борьбы с фобиями (Фобот).

MIT-Manus - еще один пример терапевтического робота; этот помогает пациентам повторно изучить основные двигательные навыки после перенесенного инсульта. А данные, собранные и сохраненные о каждом пациенте, использующем этот тип робота, могут помочь клиницистам более эффективно оценивать общее улучшение или ухудшение состояния пациентов.

В дополнение к вышеупомянутому Keepon существуют и другие терапевтические роботы, которые помогают детям с аутизмом, расстройствами аутистического спектра (РАС) или другими проблемами развития расти, практиковать и улучшать свои социальные навыки. Например, робот NAO (произносится как «сейчас») предлагает детям безопасные и предсказуемые взаимодействия. Разработчики этого бота обнаружили, что аутичные дети лучше реагируют на машину, чем на других людей. Социальные роботы также могут собирать данные, полезные для клиницистов, чтобы лучше диагностировать аутизм, например, измерять взгляд и выражение лица у маленьких детей.

Примечание автора: как робот-тюлень может быть медицинским устройством?

Это было еще в 1950 году, когда Алан Тьюринг задумался: «Могут ли машины думать?» и официально зажег наши фантазии об искусственном интеллекте; несколько десятилетий спустя мы перешли от споров о том, жив ли номер пять в кино, к реальному взаимодействию с машинами, которые мы построили. Скрестим пальцы, эти плюшевые терапевтические роботы, которые меняют нашу человеческую жизнь сегодня, - это не сайлоны завтрашнего дня.