Stil Zdravlje

Svjetsko, a naše

Znanstvenici diljem svijeta skidaju kapu hrvatskim stručnjacima: Ronna G4 najbolji je neurokirurški robot, ali uskoro stiže još moćniji Nero

Svjetsko, a naše

Hrvatski projekt Ronna G4, neurokirurški robot četvrte generacije, u Londonu je upravo nagrađen glavnom nagradom u kategoriji najbolje inovacije (Best Integration and Innovation Award) u sklopu međunarodnog simpozija Hamlyn o medicinskoj robotici. Ronna je zajednički projekt prof. dr. sc. Bojana Jerbića sa zagrebačkog Fakulteta strojarstva i brodogradnje i doc. dr. Darka Chudyja, neurokirurga iz Kliničke bolnice Dubrava. Dvojicu naših nagrađenih vrhunskih stručnjaka i inovatora zamolili smo da nam, još u Londonu gdje su bili na primanju nagrade, odgovore na nekoliko pitanja.

Kako ste doživjeli glavnu nagradu za projekt Ronna G4 u svjetlu činjenice da nas mnogi percipiraju kao malu zemlju "iz koje bježe svi koji nešto vrijede", a onda dobijemo glavnu nagradu za inovaciju u ovako teškoj disciplini kao što je neurokirurgija i robotika?

– Već sam poziv za sudjelovanje na finalnom predstavljanju robotskih projekata u medicini na ovako prestižnom simpoziju, u organizaciji glasovitog Imperial Collegea, za nas je bilo veliko priznanje. Osim nas, svoje su projekte predstavili istraživački timovi iz Njemačke, Kanade, Nizozemske, SAD-a, Italije, Koreje i Švicarske. To je ponajprije bilo veliko iskustvo, jer smo imali mogućnost iz prve ruke vidjeti što vodeći istraživački centri rade.

Već na prvi pogled, svi prikazani projekti ostavljaju snažan dojam rušenja granica jednako u robotici kao i u medicini, prvenstveno u kirurgiji i dijagnostici. Mi smo predstavili svoja najnovija rješenja robotske primjene u stereotaktičkoj neurokirurgiji temeljena na umjetnoj inteligenciji. Željeli smo provjeriti vlastita postignuća i s najvećim imenima svjetske medicinske robotike razmijeniti poglede na razvojne strategije.

U iznimnoj konkurenciji međunarodni je odbor, sastavljen od vodećih svjetskih znanstvenika u području medicinske robotike, ocijenio kako je Ronna najbolje znanstveno i tehnološko postignuće u medicinskoj robotici u 2018. godini. Na taj su način Hrvatska i Sveučilište u Zagrebu uvršteni među vodeće svjetske istraživačke i razvojne centre u području medicinske robotike – otkriva prof. Jerbić.

O kakvom je robotu riječ?

– Ronna je dvoručni robot namijenjen stereotaktičkim operativnim zahvatima u neurokirurgiji. Ovi zahvati podrazumijevaju precizno navođenje kirurških instrumenata, prvenstveno prilikom minimalno invazivnih zahvata. Sustav je u osnovi autonoman. Koristi radiološke snimke pacijenta i na temelju anatomskog plana operacije, koji definira kirurg, Ronna oblikuje svoje djelovanje.

Rad robota ponajprije je usmjeren preciznom lociranju pacijenta i obavljanju motorički osjetljivih dijelova postupka, kao što je usmjeravanje instrumenata, osjetljivo bušenje lubanjske kosti i uvođenje instrumenata. Na taj način značajno se pojednostavljuje i ubrzava kirurški postupak. Povećava se preciznost i kvaliteta postupka, a kirurg se rasterećuje zahtjevnih tehničkih elemenata operacije.

S obzirom da takav robotizirani sustav mora raditi u kompleksnom ljudskom okruženju i u interakciji s liječnicima koji nisu inženjeri, morali smo razviti više upravljačkih i vizijskih algoritama temeljenih na metodama umjetne inteligencije. Stoga Ronna ostvaruje svojevrsne kognitivne sposobnosti za snalaženje u nestrukturiranoj okolini i intuitivnu interakciju s kirurgom.

Kakva je bila konkurencija i što je presudilo u našu korist?

– Osim Ronne, predstavljeno je više projekata koji se bave robotskom laparaskopskom kirurgijom, zatim kontinuirani roboti koji se mogu zavlačiti u najmanji dio tijela, projekt robotizirane operacije pužnice, autonomni sustav za dijagnozu raka dojke i projekt koji povezuje prividnu stvarnost, dijagnostiku i robotiku. Sve su to projekti u vrhu robotike i medicine i kada ih vidite, izazivaju izniman respekt s obzirom na razinu inovativnosti, kompleksnosti, kao i u pogledu uloženog truda i novca.
Dodijeliti nagradu u ovakvom krugu iznimnih radova, nije zahvalan posao i čini se kako svako od prikazanih istraživanja zaslužuje priznanje na neki svoj osobit način. Ne mogu znati što je presudilo u korist naše Ronne, ali mogu reći kako je naš projekt bio najkompleksniji od prikazanih te je predstavljeno više originalnih rješenja koje smo razvili i koja već koristimo u kliničkim ispitivanjima. Naime, Ronna već više od dvije godine redovito na tjednoj osnovi operira u Kliničkoj bolnici Dubrava, pod vodstvom doc. dr. sc. Darka Chudyja. Osim toga, naš pristup razvoju robotske neurokirurgije uvelike se temeljio na umjetnoj inteligenciji. Sve su to elementi koji su izazvali iznimnu pažnju robotičara i liječnika na simpoziju.

Tko su bili članovi žirija? Jesmo li imali neku vezu? Šalim se, naravno.

– Članovi žirija bili su doslovno vodeći profesionalci i znanstvenici iz robotike i robotske medicine, koji iza sebe imaju iznimna istraživanja i projekte koji se primjenjuju diljem svijeta. Dovoljno je reći kako članovi žirija dolaze s glasovitog američkog sveučilišta "John Hopkins", iz američke tvrtke "Intuitive Surgical", koja proizvodi najprodavaniji medicinski robot Da Vinci, s engleskog Imperial Collegea, njemačke tvrtke "Kuka", koja je jedna od najvećih proizvođača robota, američkog sveučilišta Washington i drugi. Njih zasigurno nije jednostavno impresionirati, jer su to ljudi koji diktiraju razvoj visokih tehnologija u medicini. To više je njihovo priznanje poticajno za razvojni tim Ronne.

Kako je uopće došlo do ove inovacije? Tko je potaknuo ideju o kreiranju robota i koliko ste na njemu radili?

– Projekt Ronna započeo je prije deset godina zahvaljujući susretu dr. Chudyja i prof. dr. sc. Gojka Nikolića, dugogodišnjeg suradnika Fakulteta strojarstva i brodogradnje i utemeljitelja automatike u Hrvatskoj. Bilo je to vrijeme kada je dr. Chudy tragao za novim rješenjima stereotaktičke navigacije u neurokirurgiji koji bi mogli unaprijediti moderne neurokirurške zahvate. S obzirom kako su se već tada za navigaciju u kirurgiji masovno koristili sustavi opremljeni računalnim vidom, prof. Nikolić je prepoznao kako tu ima nešto zanimljivo za mene i moj tim.
Kao robotičaru, nije mi bilo teško prepoznati mogućnost robotske primjene. Međutim, ta ideja nije bila nova. Mnogi su u to vrijeme pokušavali primijeniti robote u stereotaktičkoj kirurgiji, ali zbog specifičnosti primjene i same robotske tehnologije rezultati su bili izrazito skromni. Mi smo, međutim, imali drukčiji pristup. Smatrao sam kako je pogrešno raditi na razvoju tehnički savršenih i determinističkih sustava koji bi dosegnuli zahtijevanu preciznost. Savršenost nije prirodna kvaliteta. Priroda je raznolika i prilagodljiva.
Ljudsko tijelo postoji u beskonačnim varijacijama i daleko je od savršenosti, ali zahvaljujući našoj prilagodljivosti vlastitim nesavršenostima i motoričkoj inteligenciji, sposobni smo izvoditi iznimno složene i precizne zadaće. Stoga smo se u razvoju Ronne prvenstveno posvetili razvoju svojevrsne tehničke svijesti o nesavršenosti primijenjenih robotskih komponenti, koju onda sustav nastoji ispravljati. Tako smo postigli operativne značajke koje nadmašuju nama poznate robotske sustave primijenjene u kirurgiji.

Što sve vaš, odnosno naš, robot može raditi u neurokirurgiji i koliko to olakšava posao neurokirurzima?

– Ronna je namijenjena izvođenju minimalno invazivnih zahvata u neurokirurgiji, a u to spadaju biopsija, drenaža, SEEG, duboka mozgovna stimulacija i resekcija tumora. U spomenutim primjenama Ronna osigurava visoku preciznost postupka i skraćenje vremena operacije. Dakle, smanjuje se vjerojatnost za komplikacije i u isto se vrijeme bolje koriste bolnički resursi – pojašnjava dr. Chudy.

Može li se koristiti samo u neurokirrgiji, ili u budućnosti i u nekim drugim područjima medicine?

– U budućnosti namjeravamo primjenu Ronne proširiti na operaciju kralježnice. Općenito Ronna se može koristiti za bilo koji postupak u stereotaktičkoj kirurgiji. Ono što Ronna i drugi autonomni roboti još uvijek ne mogu bez kirurga jest tretiranje mekog tkiva, poglavito u slučaju otvorenih operacija. Za to je potrebna još viša razina motoričke i vizualne inteligencije kojoj još uvijek nismo dorasli u robotici – kaže neurokirurg.

Možete li otkriti kako se financirao ovaj projekt, robot je skupa 'igračka'!?

– Istraživanje i razvoj u sklopu projekta Ronna zahtijevali su značajna sredstva. Stoga se projekt financirao iz različitih izvora. Sve je počelo s inicijalnim sredstvima koja smo osigurali preko Hrvatskog instituta za tehnologiju. Taj nam je novac omogućio da se tehnički opremimo i kvalitetno uđemo u problematiku.
Potom smo se natjecali za financiranje na svim mogućim pozivima, kao što su Unity Through Knowledge Fund, Ministarstvo znanosti, Hrvatska zaklada za znanost, EU strukturni fondovi itd. Ukupno je potrošeno više od dva milijuna eura, što je za takve projekte vrlo skroman iznos. Danas najveći dio novca trošimo na financiranje istraživača te smo izgradili zavidan tim koji će u bliskoj budućnosti značajno povećati našu znanstvenu produktivnost.

I naravno, što je sljedeći korak, kad vam je već dobro krenulo?

– Tijekom razvoja neurokirurškog sustava Ronna susretali smo se s mnogim problemima, no jedan od najvećih je tzv. inverzna kinematička greška, koja proizlazi iz klasične robotske konfiguracije. Zato smo počeli razmišljati o primjeni jednostavnijih robotskih struktura koje uzrokuju greške nižeg reda. U suradnji s dr. Chudyjem oblikovali smo ideju novog robotskog sustava koji odgovara specifičnim kliničkim zahtjevima. Tako je nastao novi projekt Nero. U sklopu toga novog projekta želimo razviti robot vlastite konstrukcije koji bi trebao biti precizniji i kompaktniji od Ronne. Savršenog partnera za taj projekt našli smo u tvrtki INETEC, koja je svjetski poznati proizvođač robota za inspekcije nuklearnih postrojenja. INETEC-ov tim predvode dr. sc. Ante Bakić i dr. sc. Ante Buljac.

Zahvaljujući novim sredstvima otvoreno je 12 novih istraživačkih radnih mjesta, koja okupljaju na jednom mjestu inženjere strojarstva, računarstva, fizike i profesoricu psihologije. Tako ukupan broj zaposlenih na projektu Nero u sve tri partnerske institucije, INETEC-u, FSB-u i KBD-u, broji 25 istraživača, što je u odnosu na ljudski potencijal kojim smo raspolagali tijekom razvoja Ronne četiri puta veći. Mladi istraživači pomno su odabrani i već sada pokazuju iznimne doprinose u razvoju projekta.

Također, počeli smo s koncipiranjem mobilne platforme za Ronnu koja će omogućiti da se ona samostalno kreće između operacijskih dvorana i, što je najvažnije, samostalno pozicionira u odnosu na pacijenta, osiguravajući najpovoljniji položaj za zadanu operaciju. Kada su visoke tehnologije u pitanju, projekt je nemoguće završiti, jer se stalno javljaju nove mogućnosti i nove ideje za poboljšanje.


Prof. dr. sc. Darko Chudy: Lobiranja nisu potrebna
– Prva pomisao kada sam od prof. Bojana Jerbića dobio poruku da smo nagrađeni bila je da stručnjaci, svjetski autoriteti, prepoznaju dostignuće i ako istinski prikažeš kvalitetan doseg, tada "lobiranja" nisu potrebna. Bila je to žestoka konkurencija različitih ponuđenih rješenja u području primjene robotike u kirurgiji i svi bez iznimke dolaze iz visoko razvijenih zemalja. Bila je to hrabra odluka prof. Bojana Jerbića da se mi iz Hrvatske prijavimo i pokazalo se da je bio u pravu.
Ponosan sam što sam sudionik u tome, a još više da imam povlasticu raditi s vrlo talentiranim mladim inženjerima i visoko motiviranim mladim neurokirurzima. Prof. Bojan Jerbić i ja dijelimo ideju da stvorimo svaki u svom području, kao i u zajedničkim projektima, utočište gdje će mladi ljudi s velikim potencijalom u Hrvatskoj moći ostvariti svoje strukovne želje i vizije. Hrvatska neurokirurgija u svijetu je prepoznata na respektabilnoj razini. Napominjem da sam žestoki zagovornik prepoznatljivosti u znanstvenom i strukovnom, a ne u političko-lobističkom smislu. Takav način prepoznatljivosti u svijetu Zavod za neurokirurgiju KB-a Dubrava uspješno ostvaruje kako samostalno, tako uz pomoć suradnje s FSB-om Zagrebačkog svučilišta.

 

Naslovnica Zdravlje