Jeszcze cień szansy na stworzenie polskiego robota medycznego. Prof. Nawrat: „To musi być robot przyszłości, z AI”

Katarzyna Pinkosz, Wprost: Coraz częściej w szpitalach w Polsce są wykorzystywane roboty chirurgiczne, głównie w operacjach onkologicznych, przede wszystkim raka prostaty. Problem w tym, że są to roboty zagranicznych producentów. Od wielu lat pracuje Pan nad polskim robotem chirurgicznym. Nie udało się go wdrożyć do produkcji, ale niedawno powiedział Pan, że jest nadzieja na polski robot chirurgiczny nowej generacji. Tym razem się uda?

Dr hab n. med. inż. Zbigniew Nawrat: Jeśli znajdzie się finansowanie, to jest taka szansa. Niestety, wpadliśmy w pewien dołek przepisów i już od kilkunastu lat nie możemy znaleźć sposobu finansowania tego projektu, odkąd w NCBiR (Narodowym Centrum Badań i Rozwoju) wprowadzono zapis, że na tego typu projekty można otrzymać pieniądze tylko wtedy, gdy jest współudział przedsiębiorcy. Nie ma dziś polskiej firmy produkującej roboty chirurgiczne, lub firmy na tyle zainteresowanej, by w to zainwestować. Od kilkunastu lat nie mogę otrzymać pieniędzy na polskiego robota, mimo wielu rozmów z inwestorami, którzy na początku są bardzo zainteresowani, ale gdy dowiadują się, że w ciągu 3 lat nie da rady mieć zwrotu poniesionych kosztów, to rezygnują.

Wiadomość jest taka, że możemy nie mieć polskiego robota chirurgicznego. Owszem, piszemy bardzo ciekawe prace naukowe na temat robotów, które stworzyliśmy; będziemy rozwijali sztuczną inteligencję w robotyce i inne pomysły, które można realizować, mając minimalne środki finansowe i minimalny zespół. Bardzo mnie to boli. W ciągu kilku lat udało naszemu zespołowi, którym kierował prof. Zbigniew Religa, stworzyć komory wspomagania pracę serca; do dziś pracują. Gdy zaczynaliśmy prace nad projektem robota Robin Heart, mieliśmy bardzo optymistyczne nastawienie, myśleliśmy, że uda nam się bardzo szybko stworzyć robot chirurgiczny. Genezą powstania projektu robota Robin Heart była potrzeba wprowadzenia w pełni funkcjonalnego narzędzia do małoinwazyjnych operacji na sercu. Rodzina manipulatorów Robin Heart powstała w Fundacji Rozwoju Kardiochirurgii im. Prof. Zbigniewa Religi w Zabrzu we współpracy ze specjalistami z kilku ośrodków akademickich i przedsiębiorstw. Już w pierwszym okresie, w latach 2000-2003, powstały trzy modele: Robin Heart 0, Robin Heart 1 i Robin Heart 2. Dzięki pierwszemu grantowi, na niespełna milion złotych, zrobiliśmy kilka prototypów robotów, z których jeden miał 7 stopni swobody – czyli tyle, co robot da Vinci.

Mogliśmy wiec mieć dziś polskie roboty – jak robot da Vinci?

Nigdy nie brałem pod uwagę innego wariantu. NCBiR był początkowo bardzo otwarty, byliśmy na dobrej drodze. Potem jednak dostawaliśmy tylko możliwość realizacji drobnych projektów. W 2009 roku doszliśmy do fazy eksperymentów na zwierzętach, mieliśmy partnera przemysłowego – firmę z Żywca (była to wtedy największa firma w Polsce związana z przemysłem medycznym), ale firma zbankrutowała (na opcjach walutowych, czyli ta świetna firma upadła też z powodów nagannych politycznie). Po 10 latach znaleźliśmy innego partnera, firmę Meden Inmed, której sprzedaliśmy licencję na robota toru wizyjnego Robin Heart PortVisionAble, ale firma jednak nie podjęła się produkcji.

Moim zdaniem jest błąd strategów odpowiadających za naukę i jej finansowanie. Przez wiele lat słyszeliśmy, że nie ma pieniędzy na takie projekty. Prof. Witkiewicz, który kupił pierwszego robota da Vinci do Wrocławia, przez wiele lat zmagał się z problemem braku finansowania operacji. Przez pierwsze 10 lat wykonał tylko 400 operacji.

Z prof. Witkiewiczem byliśmy u wszystkich decydentów, we wszystkich firmach, mówiliśmy, że niedługo roboty chirurgiczne to będzie standard. W odpowiedzi słyszeliśmy, żeby się nie martwić, niedługo będzie plan strategiczny dla Polski, który obejmie zarówno zakup robotów do szpitali, jak prace nad polskim robotem, który wszyscy uznawali za wartościowy i możliwy do komercyjnego wdrożenia. Finansowania jednak nie dostaliśmy.

Przyszła epidemia COVID-19 (Sic!), szpitale zaczęły kupować roboty da Vinci. Okazało się, że szpitale kupiły ok. 50 robotów, a każdy z nich to koszt ok. 15 mln zł. Na to znalazły się pieniądze, chociaż nie rozwiązano do dzisiaj problemu edukacji kadr, które specjalizowałyby się w tej dziedzinie. Pojawiła się refundacja operacji i obecnie NFZ płaci więcej za operacje z asystą robota niż za operacje laparoskopowe czy klasyczne.

Gdyby nie środki europejskie, które pozwoliły nam utrzymać chociaż mały zespół, to po polskim robocie nie byłoby już śladu. Szkoda, bo byliśmy pierwszym krajem, który odpowiedział na wyzwanie Unii Europejskiej o stworzenie europejskiego robota w dziedzinie chirurgii. 10 lat później w Cambridge powstał mały start up, dziś jest dużą firmą światową, która produkuje robot Versus. W Polsce jest już 17 takich robotów. Gdy oni zaczynali, my już prowadziliśmy prace na zwierzętach. Niestety, nie mogliśmy dostać nawet miliona złotych na grant, a bez takich pieniędzy nie jest możliwe wdrożenie. Dziś za wykonanie operacji robotycznej NFZ płaci ok. 30 tys. Rynek robotyki medycznej jest wart już ponad 650 mln zł, a za 3 lata będzie wart 2 mld zł.

Chirurgom należą się najlepsze narzędzia, a pacjentom wykonywanie operacji najlepszymi narzędziami. Uzależniamy się jednak od rynku zewnętrznego, od części zamiennych, a narzędzia są bardzo drogie, niedługo trzeba będzie zapłacić kolejne pieniądze za serwis i wykup kolejnych narzędzi. Moglibyśmy mieć światową firmę produkującą roboty: inne, lepsze, tańsze w serwisie – i polskie. Ale… okazało się, że jesteśmy bogatym krajem: zamiast produkować własne roboty i sprzedawać je na cały świat, kupujemy.

Przemawia przez Pana dużo goryczy. Jednak wciąż prowadzi Pan prace, jest jeszcze szansa, że polski robot chirurgiczny jednak powstanie?

Jest jeszcze zalążek zespołu, możemy go jeszcze odtworzyć, gdyż są osoby, którzy wiedzą, na czym polega robot i jak został skonstruowany. Potrzebne jest jednak finansowanie.

Prowadzimy bardzo ciekawe prace naukowe pokazujące potencjał, który mamy: stosowaliśmy elementy sztucznej inteligencji, poprawiamy bezpieczeństwo operacji; pokazujemy to każdego roku podczas konferencji „Roboty medyczne” w Zabrzu oraz na wielu forach międzynarodowych. Gdybyśmy 10 lat temu dostali milion złotych, to dziś mielibyśmy światową firmę produkującą roboty medyczne. 5 lat temu było na to już potrzebne 10 mln zł, a dziś dużo więcej, bo w samych Chinach jest już ponad 100 producentów robotów (na różnych etapach ich tworzenia) i dziś trzeba wymyśleć coś innego, by się przebić.

Miały być samochody elektryczne i roboty medyczne; miał być flagowy projekt robota medycznego, były ekspertyzy, raporty i nic z tego nie wyszło. Jeśli w ciągu kilku miesięcy nic się nie zmieni, ostatnie dwie osoby odejdą z zespołu, to polskiego robota już nie będzie. Przynajmniej z wykorzystaniem naszego, już kilkudziesięcioletniego doświadczenia.

Jest jeszcze miejsce dla stworzenia robota innego typu?

Dziś wszyscy tak naprawdę naśladują lidera, dlatego wszystkie roboty są podobne. Gdybym dostał teraz kredyt zaufania i środki finansowe na rozbudowę zespołu, to zacząłbym robić roboty zupełnie inne; roboty przyszłości, a nie roboty teraźniejszości.

Jakie to są roboty przyszłości? Nie zdradzając tajemnic: czym roboty przyszłości powinny różnić od tych, które są dziś?

To roboty wyspecjalizowane do konkretnych zabiegów, tanie, optymalizowane pod względem konstrukcyjnym, instalacji, kosztów utrzymania. Roboty są po to, by zwiększać kompetencje; wynikające np. z budowy anatomicznej człowieka czy możliwości myślenia. Robot powinien te kompetencje zwiększać, powodując, że potrafimy wykonać ruch, jakiego nie jesteśmy w stanie wykonać ręką; analizować pole operacyjne, wykorzystując dane diagnostyczne – także te, których nasz mózg nie zdążył przeanalizować, wykorzystując programy i aplikacje związane ze sztuczną inteligencją. Dążymy do stworzenia robotów autonomicznych, które będą reagowały na to, co się dzieje. Powinny mieć odpowiednie sensory i umiejętność wykorzystania informacji zmysłowych dla realizacji strategii budowanej przez lekarza.

Dziś roboty to przedłużenie ręki chirurga. Robot przyszłości częściowo go zastąpi?

Prototypowe roboty, nad którymi pracujemy, rozbudowujemy w jaki sposób, by można było zwiększyć bezpieczeństwo operacji przeprowadzanych na odległość. W czasie takiej operacji może wystąpić szereg różnych problemów np. w transmisji obrazu i przesyłanego sygnału. Musimy nadać pewne prawa robotom, nauczyć je, co mają robić, jeśli np. utracą sygnał i kontakt z operatorem. Czyli nie tylko ja muszę widzieć robota, ale i robot musi widzieć mnie i wiedzieć, co ma robić. Jeśli np. nie ma połączenia przez minutę (lub inny czas uznany za krytyczny), to robot musi wiedzieć, że np. jeśli wykonuje czynność A, to musi ją zakończyć; a jeśli czynność B – to ją przerwać, zaś jeżeli C, to np. wyciągnąć narzędzie. Uczymy robota pewnych umiejętności. K

Robot musi wiedzieć, czy może wykonać pewne czynności, które ratują, ale nie zagrażają życiu pacjenta – np. gdy w polu operacyjnym pojawi się krwawienie, to musi je znaleźć i zamknąć krwawiące naczynie. Jeśli nie damy mu tego prawa i go tego nie nauczymy, pacjent może umrzeć. A my przecież chcemy bezpiecznie kontynuować teleoperację, gdy tylko powróci kontakt z robotem.

Przy pomocy AI nauczyliśmy robota, by odnajdywał automatycznie miejsce krwawienia i wykonywał koagulację. Okazuje się, że dziś robi to lepiej od nas.

Robot potrafi lepiej zatrzymać krwawienie niż chirurg?

Tak, pokazaliśmy na konferencji, że jest to możliwe.

Niedawno pokazaliśmy też, że robot potrafi kontynuować niektóre operacje, np. usuwanie odłamków w ciele pacjenta. Wyobraźmy sobie, że robot jest na polu walki, w namiocie, a chirurg oddalony o kilkaset kilometrów. Robot będzie potrafił odnajdywać odłamki i delikatnie (ponieważ ma sensory) zbierał te odłamki w ciele pacjenta.

Funkcje takiego robota można wykorzystać nie tylko na polu walki?

Oczywiście, że nie. Np. w przypadku pandemii niekoniecznie wszędzie musi dotrzeć lekarz; a robot może. Historia robotów zabiegowych zaczęła się od koncepcji NASA i Pentagonu, związanych z wojnami gwiezdnymi, a także opieką nad pacjentem na polu walki.

Musimy jednak pamiętać, że projekty wielkoskalowe nie powstaną w Polsce w start upach za przysłowiową złotówkę. Takie rzeczy muszą mieć dobre państwowe finansowanie, dopiero później mogą zamieniać się w pewne rozwiązania komercyjne. Dlatego nie jest dobrym rozwiązaniem, że w Polsce, by doprowadzić projekt do fazy wdrożeniowej, trzeba mieć inwestora.

Skoro w Polsce nie ma firm produkujących roboty, to takie innowacje w Polsce nie powstaną. A przecież warto tworzyć innowacje, których w Polsce i na świecie nie było. Pewnie nie tylko my jesteśmy „beneficjentem” tego układu. Wystarczy spojrzeć, ile jest wielkich, wartościowych, polskich firm innowacyjnych. Wskazywałem na fatalne konsekwencje tej polityki od 10 lat. I nic się nie zmienia.

Czyli potrzebne jest finansowanie publiczne..

A jest zablokowane przez przepis, który jest bezmyślną kopią przepisu europejskiego. Nigdzie na świecie takie projekty, wielkie projekty, nie powstają bez wsparcia państwa, czyli wykorzystania środków, na które wszyscy się składamy z wiarą, że dadzą nie tylko nam, ale i naszym dzieciom szansę na obywatelstwo w kraju silnym, zdrowym, kreatywnym. W którym z powodzeniem podejmuje się tematy ważne w skali świata i konkretnego człowieka, który jest w potrzebie. Na marnowanie poniesionych środków finansowych i zaangażowania najbardziej twórczych ludzi na pewno nas nie stać.

Dziś, żeby wejść na rynek robotów medycznych, to trzeba wykazać się czymś wyjątkowym. Trzeba ludzi, którzy mają pomysły, wiedzę, wynikającą z tego, że jesteśmy partnerem lekarzy.

Wciąż ma Pan wiarę, że to się powiedzie?

Od 10 lat jesteśmy w blokach startowych, jest coraz trudniej, bo rynek zapełnia się. Inni inwestują, wchodzą na ten rynek duże firmy, bo to bardzo dobry biznes. Jest bardzo duże zapotrzebowanie i zgoda na stosowanie robotyki. Naprawdę mi żal, bo wraz z prof. Witkiewiczem mówiliśmy o tym od wielu lat. Byliśmy jednym z najlepszych ośrodków na świecie, mieliśmy szansę zawojować ten rynek, a zawsze słyszeliśmy, że nie ma pieniędzy. Na anioła biznesu właściwego też nie trafiliśmy.

A zmarnowanych pieniędzy w naszym kraju jest tyle, że aż mi łzy stają w oczach, jak pomyślę, w jaki sposób można je było wykorzystać.

W cyklu „Polska nauka dla rozwoju medycyny i zdrowia Polaków” staramy się pokazać, że polska nauka jest na światowym poziomie, że mamy znakomitych naukowców…

Bo mamy. Możemy napisać o sukcesie, że polscy naukowcy dodali sztuczną inteligencję do telemanipulatora i prowadzą ambitne prace, które mają zwiększyć bezpieczeństwo operacji na duże odległości, w przypadku wystąpienia zagrożenia.

Liczymy jednak, że wszystko nie skończy się na projektach naukowych.

Ja też na to liczę, wciąż na to liczę. Gdy w styczniu 2009 r. rozmawiałem z prof. Religą w czasie eksperymentu na sercu świni, byliśmy przekonani, że ten sukces otwiera nas do wdrożenia pierwszego robota z rodziny Robin Heart. Jednak żywiecki Famed właśnie upadał. Profesor odszedł w marcu. Byliśmy już wtedy po pierwszej fazie badań na zwierzętach, tak naprawdę byliśmy już o krok od stworzenia polskiego robota medycznego w wersji klinicznej. Wciąż są na to jeszcze szanse, choć dziś jest to znacznie trudniejsze.

My jesteśmy tu, gdzie powinniśmy. Bo przecież rzeczy naprawdę wielkie robimy z ciekawości. A rzeczy naprawdę ważne z potrzeby pomocy drugiemu człowiekowi.

Dr hab. n. med. inż. Zbigniew Nawrat, prof. Instytutu Protez Serca, jest fizykiem, dyrektorem kreatywnym Fundacji Rozwoju Kardiochirugii im. Zbigniewa Religi. Jest założycielem i prezydentem Międzynarodowego Stowarzyszenia na Rzecz Robotyki Medycznej, twórcą i redaktorem czasopisma Medical Robotics Reports. Pracuje w Katedrze Biofizyki Śląskiego Uniwersytetu Medycznego (SUM), jest członkiem Rady Naukowej kierunku Fizyka Medyczna na UŚ, twórcą i organizatorem odbywających się cyklicznie od wielu lat konferencji i warsztatów: BioMedTech Silesia i Roboty Medyczne (najstarszej cyklicznie odbywającej się konferencji tematycznej na świecie). Jest nazywany „ojcem” robota Robin Heart. Jego Studenckie Koło Naukowe liczy ponad 300 studentów, którzy mają swoją stację naukową w zabrzańskim kampusie, z aparatem USG i trenażerami chirurgicznymi, otwarte 24h/dobę. Jego studenci w ciągu ostatnich 3 lat własnym kosztem wydali kilkanaście książek poświęconych innowacyjnej medycynie.