Roboty medyczne i polityka, czyli jak Robin Heart znika

Zbigniew Nawrat : Polska szansa cywilizacyjnego skoku.

Polska stała się krajem Unii Europejskiej w 2004 r. 20 lat temu dołączyliśmy do grupy państwa najlepiej zarządzanych o niezwykłym dorobku i wpływie na rozwój cywilizacji w naszych czasach. Polska była wtedy krajem o w sumie niezłej pozycji w dziedzinie medycyny. Mieliśmy np. sztuczne serce, transplantacje i wiele nowoczesnych ośrodków medycznych. Mieliśmy świetne kadry, innowacyjnych i śmiałych naukowców, o czym świadczy to, jak sobie radziliśmy i w kraju, i za granicą. To czego nam brakowało – to reguł, które wyzwalają twórcze i aktywne postawy każdego, reguł, które tworzą równy i sprawiedliwy dostęp do sukcesu. Zarówno sukcesu finansowego jak i sukcesu rynkowego wynikających sprawczości.

Tego typu wielkie zmiany dają niezwykłą szansę dokonania przeskoku technologicznego. Czyli przejścia gwałtownie do nowoczesności, zmniejszając tzw. koszty wejścia, które po prostu poniosły inne kraje i gospodarki. Mamy znakomite tego przykłady, takie jak Tajwan czy Singapur, ale również w niektórych dziedzinach u bliższych sąsiadów.

Czy wykorzystaliśmy tę szansę w medycynie?

Rok temu NIK podsumował [1]. „Decyzje o zakupie podejmowane były często ad hoc, bez rzetelnego rozpoznania potrzeb pacjentów i pomimo braku zainteresowania NFZ zakontraktowaniem rozszerzonego zakresu usług. … W 10 podmiotach leczniczych (prawie 60 proc. objętych badaniem) wysokospecjalistyczna aparatura medyczna nie była wykorzystywana w sposób optymalny.” Oczywiście oberwało się robotom chirurgicznym. Bo kupione, a brak obsługi. Wiadomo – robot, jak nie operuje codziennie, to się zmarnuje jak komputer w szafie. Roboty mają określony, poniżej 10 lat wiek użyteczności. Jak komputery, bo w sumie są bardziej cyfrowe niż mechaniczne – wbrew pozorom.

Roboty, trudno, ale dlaczego coraz gorzej wykorzystujemy tomografy komputerowe? Wydaje się, iż w zakresie robotyki chirurgicznej powtarzamy błędy państw bogatszych (jak Niemcy) i trudno się z tym zgodzić bez zdziwienia. Mądry Polak po szkodzie. Mieliśmy też niezwykłą szansę być europejskim producentem robotów chirurgicznych. Bardzo byłem dumny, gdy w 2001 r. mogłem odpowiedzieć na wezwanie UE – róbmy roboty w Europie. Tak – my w Polsce już wiemy, jaki i zrobimy. To już muszę opowiedzieć subiektywnie.

Subiektywnie. Gdy podpisywano traktat w Atenach, kończyliśmy z prof. Zbigniewem Religą i naszym zespołem projekt polskiego robota Robin Heart. Mieliśmy prototyp o 7 stopniach swobody i funkcjonalności zbliżonej do da Vinci. Tak – robotyka chirurgiczna w Polsce zaczęła się na Śląsku. W katowickiej klinice prof. Andrzej Bochenek zaczął operować kupionym AESOP (pewnie ponad 400 operacji) i niespełna 10 razy – pożyczonym Zeusem. Da Vinci raczkował, konkurując z Zeusem i w tym właśnie roku pokonał rywala drogą sądową (aneksja). Za chwilę pojawiiły się pierwsze dowody, iż operacja prostaty przynosi korzyści pacjentom. kilka czasu minęło, iż inwestycja w robota okazała się korzystna dla szpitala, a później dla udziałowców firmy IS.

W chwili, kiedy w Cambridge pokazywano drewniany model Versiusa, my kończyliśmy pierwsze eksperymenty na zwierzętach z największym pewnie robotem chirurgicznym na świecie, modelem Robin Heart mc2. To, iż testowaliśmy robota, który zastępował trzech fachowców przy stole operacyjnym może było ciekawostką naukową, ale to, iż testowaliśmy pierwszego robota modułowego i narzędzia mechatroniczne, które można stosować jako robocza końcówka robota lub narzędzie manualne – było innowacją o dużych walorach komercyjnych.

W 2010 r. zrobiliśmy pierwszy eksperyment modelowy teleoperacji na odległości Zabrze (FRK) – Katowice (CMD SUM). W 2019 r. gdy sprzedawaliśmy licencję na robota toru wizyjnego polskiej firmie rozpoczął się boom – w czasach COVID polskie szpitale ruszyły na zakupy. Dzisiaj jest rynek zajęty. Prawie. Dlaczego upadł polski projekt? Przede wszystkim z powodu reguł – NCBiR wprowadził reguły, iż granty wdrożeniowe mają mieć partnera przemysłowego. W Polsce nie było firmy produkującej roboty – c.b.d.o. Czyli nie będzie. Nie będzie?

Druga sprawa oczywiście, iż każdy z inwestorów, a miałem pewnie z dziesięciu, kończył rozmowę, gdy uczciwie wyjaśniałem, iż zwrot inwestycji nie jest możliwy w ciągu 3 lat. Zakup robota komercyjnego oczywiście dawał taką pewność. Widząc dzisiaj z jaką łatwością wydajemy 15 mln złotych na zakup robota, którego koszty utrzymania w następnych 5 latach przemnożą tą kwotę, wspominam, iż przez 10 lat słuchałem, iż nie ma sposobu uzyskania kwoty rzędu kilku milionów na kontynuację mojego, jednego z najbardziej zaawansowanych w Europie projektów. Potem, po deklaracji ówczesnego wicepremiera Morawieckiego, iż Polska nowoczesnym krajem będzie (explicite – polski robot medyczny został wymieniony – 2017 r.) zaangażowany w pisanie flagowego projektu Polski Robot Medyczny a potem w analizę PARP w tym zakresie – czekałem.

Razem z profesorem Witkiewiczem słyszeliśmy wielokrotnie uspakajające – nie martwcie się, będzie strategia krajowa wdrażania robotyki medycznej, która obejmie zarówno potrzeby aktualne kliniczne, jak i wykorzystanie dorobku naukowego własnego polskiego robota. Czyli coś i dla gospodarki, i usług medycznych.

Na projekt robota Robin Heart wydaliśmy od 2000 roku kwotę rzędu 5 mln zł. Czyli 1/3 ceny jednego robota da Vinci.

Krótko. Od 2000 roku prowadzimy w Zabrzu cykliczną konferencję “Roboty Medyczne” – pewnie jedną z najstarszych na świecie. To platforma wymiany doświadczeń, ale też forma corocznego sprawozdania postępów prac nad polskimi robotami dla usług medycznych. Wydałem pierwszą w kraju monografię Roboty Medyczne (2007). W 2011 roku założyłem Międzynarodowe Stowarzyszenie na rzecz Robotyki Medycznej, a od 2012 wydajemy czasopismo Medical Robotics Reports. W ramach akademickich obowiązków wprowadziłem na Śląskim Uniwersytecie Medycznym pierwsze w kraju przedmioty takie jak „Sztuczne narządy” czy “Healthcare Robotics”. Wraz z Kołem Naukowym prowadzimy warsztaty chirurgiczne dla młodzieży od prawie 20 lat – od kurzego skrzydełka klasycznie do robota medycznego. Wszystko za darmo, wszystko w trybie otwartym – dla wszystkich. Przez Zabrze przewinęły się przez te 20 lat tysiące młodych ludzi, łapiąc bakcyla nowoczesnej medycyny i bardzo wielu zacnych pionierów dziedziny robotyki medycznej.

Niewielkim pocieszeniem może być, iż robotyka w kardiochirurgii nie jest obecna tak, jak się spodziewano w 1999 roku, wdrażając roboty da Vinci i Zeus. Da Vinci operuje wszystko tylko nie (prawie) serce. Mam nadzieję, iż prowadzone prace w Zabrzu jednak zbliżą roboty do serca i Robin będzie Heart. Będzie?

Dlaczego roboty w chirurgii?

Bo w Polsce nie ma młodych chirurgów. I jak nie zmienimy warunków pracy i płacy – to nie będzie. To, iż w specjalnościach wybitnych mamy wybitnych specjalistów – wiadomo. I to jest wyzwanie, które zawsze znajdzie ochotników gotowych na poświęcenia. Ale nie chirurgów ogólnych, czyli tych, którzy są na pierwszej linii. Oni usuwają chore wyrostki robaczkowe, wycinają pęcherzyki żółciowe, operują przepukliny i inne choroby przewodu pokarmowego, leczą urazy, zaopatrują ostre rany, wycinają nowotwory. Zamykane są w kraju kolejne oddziały, kliniki. Przepraszam za dosłowność – ale o ile na operację prostaty można się spokojnie wybrać za granicę to w przypadkach nagłych takiego wyboru nie ma. Wśród moich studentów 20 lat temu każdy chciał być jak Religa, dzisiaj w moim 300-osobowym kole naukowym może 3. Rezydentury są wykorzystywane w 1/3. jeżeli nie uczynimy znowu chirurgii atrakcyjnym zawodem – przede wszystkim dzięki technologii – zarówno tej odciążającej od żmudnych obowiązków dokumentacyjnych, ale też tych wspomagających decyzje na podstawie spersonalizowanych danych, faktów medycznych do narzędzi wykonawczych mechatronicznych i robotowych – to będzie kiepsko. Bo roboty medyczne są i możemy je stworzyć na miarę potrzeb i ambicji.

Roboty w chirurgii są potrzebne też w prostych zabiegach (jeśli w końcu koszty użytkowe spadną) ale przede wszystkim w bardzo skomplikowanych operacjach, od mózgu przez kręgosłup, ortopedię do każdego miękkiego organu, bo mogą dać sprawność dotarcia do celu operacji i efektywność w sposób bezpieczny i mniej inwazyjny.

Ile tych robotów?

Pytanie, ile mamy mieć robotów? Razem z moją doktorantką próbowaliśmy na to pytanie odpowiedzieć już w 2015 roku. Analizując liczbę robotów w odniesieniu do populacji i efektywność ich wykorzystania oceniliśmy wtedy, iż warto dążyć w Polsce do liczby robotów przypadających w liczbie jeden na 1,2 mln mieszkańców. I tak też odpowiednio rozmieścić w kraju [2,3]. Próbowaliśmy również opracować wskaźnik korzyści pacjenta będącego obiektywną i miarodajną metodą oceny efektywności i inwazyjności dostępnych terapii na przykładzie nowotworu gruczołu krokowego. Co jednak symptomatyczne – komisja Wydziału Zdrowia Publicznego uznała, iż to (czyli analiza po co, dlaczego, ile i za ile robotów oraz co z tego mają mieć pacjenci) nie nadaje się na doktorat.

Oczywiście dzisiaj wiemy znacznie więcej na temat skuteczności robotów chirurgicznych w różnych dziedzinach zastosowania i pewnie robotów trzeba więcej. Ciągle jeszcze są miliony operacji, które robotowo można przejąć z laparoskopii. Jednak podejście – korzyść pacjenta powinno być w centrum uwagi.

Z perspektywy życzeń

Po co ta medycyna? Ponieważ potrzebna jest, by spełnić powszechne życzenia: długiego i szczęśliwego życia. Życzenia:

Obyśmy żyli długo: medycyna nie jest po to, byśmy żyli najdłużej np. 200 lat, tylko aby każdy miał szansę. Aby każdy miał szansę przeżyć wszystkie fazy życia – dzieciństwo, młodość, dojrzałość i starość – świadomie i w radości.

Obyśmy żyli szczęśliwie. Życie szczęśliwe oznacza w dobrym towarzystwie bardziej niż bogactwie. Oprócz PKB per capita ważne jest, czy ktoś przyjdzie nam z pomocą w potrzebie i czy jesteśmy – wzajemnie – szczodrzy i pomocni. Mówię zwykle – lepiej w sam raz niż za dużo.

Warto zwrócić uwagę, iż generalnie dobrze człowiekowi jest tam, gdzie o niego dba powszechna, dobrze zorganizowana służba zdrowia (usługa też). Ranking światowego Health Care Index [4] otwierają Taiwan, Południowa Korea, Japonia, Francja, Holandia, Dania. Polska na 63. miejscu, Czechy na 14., Estonia 13. (które przebudowę systemu zdrowia zaczęły z tego samego punktu co my 20 lat temu). USA dopiero 36. – jeżeli ktoś myślał, iż to zależy (tylko) od kasy. Czy zdrowie można kupić? Ranking państw bogatych tylko w części odpowiada rankingowi szczęśliwych obywateli i dobrze obsłużonych przez usługi zdrowia czy po prostu długożyjących.

Oczywiście w pierwszym tuzinie są też kraje szczęśliwe według World Happiness Report [5]. Warto zwrócić uwagę, jak wybory obywateli wpływają na to, gdzie i jak się mieszka, jak się żyje. Od 2017 r. 5 razy z rzędu pierwsze miejsce w zestawieniu World Happiness Report zajęła Finlandia. Drugie miejsce ponownie zajęła Dania, a trzecie Islandia. My na pozycji – lepiej niż było – 39. Pewnie dzięki Owsiakowi. Czechy 18. USA 15.

Możemy też zmierzyć obiektywnie działania usług zdrowia, podając średnią długość życia obywateli [6]. Otóż szczęśliwi Finowie dopiero na 22. pozycji, a lider usług zdrowia – Tajwan 29. Polska na 36. pozycji. Prowadzą: Monako (prawie 90 lat !), San Marino, Japonia, Singapur, Makau, Islandia. USA na 30. pozycji, tuż przed Danią.

No cóż – łatwiej dzisiaj wykazać, iż szczęście i długowieczność jest w krajach, gdzie są roboty przemysłowe niż medyczne. Jak wynika z raportu World Robotics 2022 [7], przedstawionego przez Międzynarodową Federację Robotyki (IFR), pięć najbardziej zautomatyzowanych państw świata w 2021 r. – to: Korea Południowa, Singapur, Japonia, Niemcy i Chiny.

I bogate. Ranking PKB per capita [8]: Szwajcaria, Singapur, Stany Zjednoczone, Australia, Holandia, Wielka Brytania, Kanada, Niemcy, Francja, Japonia, Korea Południowa, Włochy.
A może po prostu lepiej zarządzane? Może po prostu postawione na efektywnych regułach gospodarowania. To też kraje ludzi pracowitych. Na pewno kraje demokratyczne i liberalne.

Słowo „robot” zostało wymyślone 100 lat temu przez czeskiego dramatopisarza Karela Čapka. Robot to znaczy sztuczny człowiek, czyli urządzenia o określonych możliwościach fizycznych i intelektualnych. Dlatego uważam, iż AI jest częścią niezbędną robota, w szczególności medycznego. Sztuczna inteligencja i roboty odnoszą się do nowego paradygmatu pracy.

Dlaczego roboty potrzebują sztucznej inteligencji?

Roboty potrzebują sztucznej inteligencji, aby móc działać autonomicznie, podejmować decyzje i wykonywać złożone zadania. Sztuczna inteligencja pozwala robotom uczyć się na podstawie doświadczenia i dostosowywać się do nowych sytuacji, czyniąc je bardziej elastycznymi i wszechstronnymi. Bez sztucznej inteligencji roboty ograniczałyby się do wykonywania z góry określonego zestawu zadań i wymagałyby ciągłej interwencji człowieka oraz programowania w celu przystosowania się do nowych środowisk lub sytuacji. Roboty medyczne napędzane sztuczną inteligencją są wyposażone w zaawansowane czujniki, kamery i inne narzędzia oceniające stan urządzenia i efekty działania [9]. Lekarz zwykle podejmuje decyzje obarczone dużym ryzykiem w warunkach braku pełnej informacji o pacjencie. Im mniej inwazyjna metoda chirurgii, im mniejszy dostęp wszystkich zmysłów do oceny sytuacji, im trudniejszy do przeanalizowania zbiór danych diagnostycznych i oceny wszystkich parametrów pacjenta podczas operacji – tym większy pożytek jest z AI [10].

Obecnie w Zabrzu rozwijamy prace w zakresie użycia robota Robin Heart do teleoperacji. Zmniejszenie ryzyka operowania w podczas występowania przerw lub dużych opóźnień komunikacji operatora z robotem wymaga, abyśmy usamodzielnili robota w takiej sytuacji. Żeby robot mógł podjąć decyzję „co robić”, gdy oceni, iż nie ma kontaktu z lekarzem. Robot musi „wiedzieć” co robi. Musi również znać swój zakres obowiązków w sytuacjach zagrożenia życia pacjenta. Tego nie da się zrobić bez wprowadzenia sztucznej inteligencji.

Jak zarządzać zatem innowacjami?

W Polsce nie premii za wdrażanie innowacji medycznych. Trzeba czekać na zwrot kosztów, jeżeli procedura zostanie przez Ministra (na podstawie rady i wyceny AOiTM) wprowadzona do NFZ.

Kto adekwatnie odpowiada za reguły i ich stosowanie., byśmy mieli usługi zdrowia nowoczesne i efektywne? Który z 700 urzędników w resorcie zdrowia czy podobnej liczby zatrudnionej w Ministerstwie Nauki, pracowników NCBiR, NCN, NFZ, wielu agencji państwowych odpowiedzialnych za promowanie, finansowanie i opiekę nad innowacjami miałby się zająć opracowaniem i wdrożeniem strategii robotyki medycznej w Polsce? Jak widać, wśród tych kilku tysięcy pracowników, pomimo szeregu podpowiedzi (patrz „Subiektywnie ”) – nikt. Wiem, wiem – są sprawy ważne i ważniejsze.

Dlatego chciałbym pomóc. Sprawdziłem. Działa. To już nie jest takie trudne. Zapytałem chat GPT – jaka powinna być strategia naszego kraju. Może taniej i lepiej jak zacznie zarządzać AI? Tak i w ten sposób mogą pomóc roboty.

Wprowadzenie robotów chirurgicznych, takich jak da Vinci, w systemie zdrowia kraju to skomplikowane przedsięwzięcie. Oto kilka proponowanych kroków oraz polityk, które mogłyby być stosowane w celu skutecznego wdrożenia robotyki chirurgicznej:

Analiza potrzeb i możliwości:

• Przeprowadzenie oceny stanu obecnego systemu zdrowia i analiza potrzeb w zakresie chirurgii, aby określić, w jakich dziedzinach roboty chirurgiczne przyniosłyby największe korzyści.
• Ocena ekonomiczna: Koszt zakupu i utrzymania robota chirurgicznego jest wysoki. Analiza kosztów powinna uwzględniać nie tylko zakup, ale także szkolenie, konserwację i inne powiązane wydatki.

Szkolenie i edukacja:

• Organizacja szkoleń dla chirurgów, aby nauczyć ich korzystania z robota chirurgicznego.
• Szkolenie personelu technicznego w zakresie obsługi i konserwacji robota.
• Współpraca z producentami robotów w zakresie specjalistycznych programów szkoleniowych.

Regulacje i normy:

• Opracowanie krajowych wytycznych dotyczących stosowania robotyki chirurgicznej w medycynie.
• Współpraca z międzynarodowymi organizacjami medycznymi w celu zapewnienia, iż stosowane są najlepsze praktyki.
• Implementacja systemu monitorowania i raportowania wyników operacji wykonywanych z użyciem robota.

Dostępność i rozmieszczenie:

• Rozważenie zakupu dodatkowych robotów dla innych szpitali, szczególnie w większych miastach lub regionach o wysokim zapotrzebowaniu.
• Analiza rozmieszczenia robotów chirurgicznych w kraju, aby zapewnić równy dostęp do zaawansowanej opieki medycznej dla jak największej liczby pacjentów.

Komunikacja i edukacja społeczna:

• Kampanie informacyjne dla społeczeństwa na temat korzyści i potencjalnych ryzyk związanych z robotyką chirurgiczną.
• Zrozumienie i odpowiedź na obawy społeczne związane z robotyką w medycynie.

Współpraca międzynarodowa:

• Współpraca z innymi krajami, które już wprowadziły roboty chirurgiczne, aby wymieniać się doświadczeniami i najlepszymi praktykami.
• Uczestnictwo w międzynarodowych konferencjach i warsztatach dotyczących robotyki chirurgicznej.

Ewaluacja i aktualizacja:

• Regularna ewaluacja skuteczności i bezpieczeństwa robotów chirurgicznych w praktyce klinicznej.
• Aktualizacja wytycznych i polityk w oparciu o najnowsze badania i rozwój technologiczny w dziedzinie robotyki chirurgicznej.

Pamiętajmy, iż każdy kraj ma swoje unikalne wyzwania i potrzeby, dlatego każdy plan wdrażania robotyki chirurgicznej powinien być dostosowany do konkretnego kontekstu narodowego. jeżeli kraj posiada grupę badawczą, która opracowała robot chirurgiczny i uzyskała pozytywne wyniki podczas operacji na zwierzętach, stanowi to znaczący krok w kierunku wprowadzenia innowacji do systemu opieki zdrowotnej tego kraju. (I tu już skrócę, podam tylko podsumowanie)

Mając lokalną grupę badawczą z doświadczeniem w robotyce chirurgicznej, kraj ma znaczącą przewagę w zakresie wdrażania i adaptacji tej technologii w systemie opieki zdrowotnej. Wykorzystanie tej przewagi może prowadzić do znaczących korzyści dla pacjentów, systemu zdrowotności i gospodarki kraju.

PS. Tak mogło być. Szkoda.

Autor: Zbigniew Nawrat, [email protected] (Fundacja Rozwoju Kardiochirurgii im. prof. Zbigniewa Religi; Zakład Biofizyki, Wydział Nauk Medycznych w Zabrzu, Śląski Uniwersytet Medyczny, Katowice; prezydent Międzynarodowego Stowarzyszenia na rzecz Robotyki Medycznej)

Źródła:

• [1] https://www.nik.gov.pl/aktualnosci/niewykorzystany-potencjal-wysokospecjalistycznej-aparatury-medycznej.html
• [2] Karolina Kroczek, Zbigniew Nawrat. Sytuacja na rynku urządzeń medycznych w Polsce i wybranych państwach UE. The situation on the market of medical devices in Poland and selected EU countries. Medical Robotics Reports – 6/2017 str 15-27
• [3] Karolina Kroczek, Piotr Kroczek, Zbigniew Nawrat. Medical robots in cardiac surgery – application and Perspectives Kardiochirurgia i Torakochirurgia Polska 2017; 14 (1), s.1-5.
• [4] https://www.numbeo.com/health-care/rankings_by_country.jsp?fbclid=IwAR2aUXDYlTKOaxy7fxSaiRffjMWyUchDbKKEXLPhoV_vXyKJOhd5COWBL_I
• [5] https://worldhappiness.report/ed/2023/
• [6] https://pl.wikipedia.org/wiki/Lista_pa%C5%84stw_%C5%9Bwiata_wed%C5%82ug_oczekiwanej_d%C5%82ugo%C5%9Bci_%C5%BCycia
• [7] https://magazynprzemyslowy.pl/artykuly/oto-najbardziej-zrobotyzowane-panstwa-polska-poza-rankingiem
• [8] https://pl.tradingeconomics.com/country-list/gdp-per-capita
• [9] Zbigniew Nawart Introduction to AI-driven surgical robots. Art Int Surg 2023;3:90-7
• [10] Nawrat Z. MIS AI – artificial intelligence application in minimally invasive surgery, Mini-invasive Surg 2020;4:28