Mød Carol Reiley - 💡 Fix My Ideas

Mød Carol Reiley

Mød Carol Reiley


Forfatter: Ethan Holmes, 2019

Har du nogensinde lavet en robot, der ikke fungerede rigtigt, i hvert fald i første omgang? I hobby robotik er det ikke noget, og det er stadig ikke verdens ende med industrirobotter, men med kirurgisk robotik kan det være at være en millimeter af liv eller død - eller i det mindste komplikationer. Velkommen til Carol Reiles verden. Hun er co-maker og medforfatter af Air Guitar Hero og Blood Pressure Monitor-projekterne i dette nummer af MAKE, og hun har for nylig afsluttet en Ph.D. i kirurgisk robotik fra Johns Hopkins, hvor hun (blandt andet) udviklede præcise kraft-tilbagekoblingsarmer til fjernstyring af kirurgiske knuder.

Nu arbejder Reiley på Intuitive Surgical, beslutningstagere af da Vinci Kirurgisk System. Disse robotter virker ikke autonomt; i stedet bruger menneskelige læger dem til at udføre præcise kirurgiske procedurer eller for at øge deres evne til at se inde i en patients krop. Den forbedrede præcision og reduceret traume i robotkirurgi omdanner til mindre patientesmerter og hurtigere genopretningstider.

Men selv når hun bruger sine dage til at udvikle multi-million dollar kirurgiske robotter, forbliver Reiley aktiv som en maker, der nyder efter enkle og billige måder at løse store sundhedsmæssige problemer på. MAKE talte med hende for at lære, hvordan hun fandt hendes niche og hvordan hun vil ændre operationen i de kommende årtier.

Pool Bot: Triton RUV (fjernundervands køretøj) fra professor Chris Kitts robotik klasse på Santa Clara University, hvor Carol Reiley begyndte at arbejde med robotter.

Hvad førte dig til kirurgisk robotik?

Min far er ingeniør, og han lærte mig og min bror at programmere computere, da jeg var i ottende klasse. Jeg har altid haft interesse i at blande computing og engineering.

Jeg ville aldrig rigtig være læge, men alle gennem gymnasiet frivilligt jeg på et hospital. Jeg så meget der og indså, at jeg ville have indflydelse. Som læge sparer du ét liv ad gangen, men som ingeniør kan jeg bygge noget, som kan ændre måden kirurgi udføres på og potentielt spare millioner af liv.

Hvordan begyndte du at arbejde med robotter?

Som undergrad ved Santa Clara University var jeg meget heldig at arbejde med en professor, der havde et laboratorium for land-, hav- og rumroboter. Det var meget praktisk, og undervands robotik syntes lige så cool! Vi byggede et lavpris, undervands, fjernstyret køretøj, der fungerede i en lille pool. Jeg fik en scuba-licens, vi gik ud i feltet - sådan begyndte jeg at bygge robotter.

Det er et skridt at gå fra undervandsroboter til operationsstuen!

Mine professorer har haft en så stor indflydelse på mit liv. Som kandidatstuderende mødte jeg en professor hos Hopkins, der gjorde meget arbejde med kirurgisk robotik. Jeg indså, at der var så mange problemer, der skulle løses, som hvordan giver du robotter en følelse af kontakt, så en læge ved hjælp af en kirurgisk robot kan føle hårdhed eller tekstur. Jeg endte med at gøre min masters speciale på haptisk teknologi.

Er der en ordentlig balance mellem robotteknologi og menneskelig ekspertise?

Jeg har aldrig været interesseret i robotautonomi; Jeg er meget mere interesseret i menneske-maskine interaktion. Jeg vil ikke have, at robotter skal kunne operere på dig selvstændigt, men jeg vil have computere til at forstå, hvad der foregår, så de kan hjælpe læger på måder, at selv en menneskelig assistent ikke kunne sige med en ekstraarm eller ved giver øget vision. Lige nu laver jeg en praktikplads på Intuitive Surgical, det firma, der fremstiller da Vinci-kirurgisk robot (youtu.be/rP25mga2x8M), som allerede kan skala bevægelser, forstørre visninger og give 3D-vision. Roboter kan hjælpe en læge til at blive en superkirurg.

Hvordan styrer læger kirurgiske robotter?

Det er det, jeg synes om at tænke på - hvordan mennesker interagerer med maskinerne. Der er stadig meget arbejde på dette område. Uanset hvad en robot "føler", ønsker vi at formidle denne feedback til en læge på en realistisk måde. Det kan betyde en slave robot - en fysisk enhed, der giver direkte feedback til en læge i et fysisk miljø. Eller det kan være en

virtuelt miljø, hvor forholdene simuleres på en computer for at replikere og manipulere et fysisk miljø.

I begge tilfælde er målet at give en mere realistisk oplevelse. Det kan betyde en tilbøjelig følelsesfølsomhed med attributter som vægt, tryk og følelse. Eller i et virtuelt miljø at give yderligere oplysninger som numeriske data. Jeg vil have ting til at føle sig mere naturligt, og at filtrere ud fremmede informationer.

Det er svært at forestille sig, at en læge udfører kirurgi uden nogen taktil tilbagemelding.

Ved åben kirurgi kan en kirurg føle hårdheden af ​​væv, trykket af omgivende stykker anatomi, eventuelle fysiske ændringer, der sker i løbet af en procedure osv. Kirurgiske robotter arbejder i et meget vanskeligt miljø. I modsætning til industrielle robotter, som fungerer mere eller mindre i frit rum, opererer kirurgiske robotter indenfor meget små snit i kroppen. Det begrænsede rum betyder, at der er meget fysisk pres på de kirurgiske værktøjer, hvilket gør det meget svært at afgøre, hvilke af disse tryk der skal oversættes til haptisk feedback. Plus sensorerne på robotarmene skal steriliseres i en autoklave, hvilket er meget svært på dem. Haptics er levedygtige i forskning, men i den virkelige verden er det meget mere kompliceret.

Så hvor er grænserne i kirurgisk robotik?

Kirurgiske robotter har ikke intelligens lige nu, men det er den slags ting, jeg arbejdede på i grundskolen. Jeg ser at tilføje den intelligens som det næste niveau; sådan kan vi virkelig revolutionere operationssalen. Der er tre grænser: At have robotter, der arbejder i operationsstuen, der fungerer som ægte assistenter, så de begynder at handle og foregribe som en erfaren kirurgisk sygeplejerske i løbet af en procedure. En anden grænse er forstørrelse, med evner som forstærket bevægelse til at styre kirurgen, der udfører en opgave eller forstærket vision, for at give kirurger evner, som de virkelig ikke ville have ellers. Den tredje grænse er at automatisere opgaver, der er kedelige, gentagne eller kedelige - som at lukke et kirurgisk snit.

Det lyder godt, men det lyder også dyrt.

Det er! I dag koster en kirurgisk robot omkring 2 millioner dollars. Men det er også derfor, jeg har lanceret et projekt kaldet TinkerBelle Laboratories. TinkerBelle er en gruppe ingeniører, jeg har fået at vide, og sammen forsøger vi at udvikle enkle løsninger til at angribe store globale problemer. I sundhedssektoren har for eksempel mange gravide kvinder i udviklingslanden hypertension, der kan forårsage mange sundhedsmæssige problemer. Men i disse slags miljøer er der relativt få mennesker, der ved, hvordan man tager en ordentlig blodtrykslæsning. Så vi skabte en automatiseret blodtryksenhed, der er meget nem at bruge, kræver ingen træning og kan produceres til meget lave omkostninger.

Jeg har tendens til at tænke på to forskellige niveauer på samme tid. Jeg elsker at kunne arbejde med de mest sofistikerede robotmaskiner i verden, men jeg elsker også at arbejde på problemer, der kræver billige løsninger. Jeg er klar over, at de to impulser trækker i modsatte retninger, men de er begge rigtig interessante for mig, fordi de kræver, at du designer og bygger ting på meget forskellige måder.



Du Kan Være Interesseret

Hvordan og hvorfor jeg byggede min egen Teardrop Camper Trailer

Hvordan og hvorfor jeg byggede min egen Teardrop Camper Trailer


Á FAIRE: Franske Fab Labs

Á FAIRE: Franske Fab Labs


Maker Faire Bay Area 2013: En fototur

Maker Faire Bay Area 2013: En fototur


Offentlig maleri maskine giver øjeblikkelig kunst karriere

Offentlig maleri maskine giver øjeblikkelig kunst karriere