Pomieszczenie do złudzenia przypomina wnętrze mieszkania. Przy wejściu, jak to zwykle bywa, włącznik światła, w centralnym miejscu stół, a przy nim dwa krzesła. Po drugiej stronie lodówka, obok kuchenka gazowa z postawionymi na niej garnkami, nieco dalej zlew. Na ścianie zawieszona półka, na której położono zestaw lekarstw. Tyle że nikt tu nie mieszka. Zamysł, by w tym niewielkim studiu umieścić podstawowe elementy wyposażenia każdego domu, miał na celu z jednej strony „oswoić” uczestników z eksperymentalną przestrzenią, z drugiej sprawdzić użyteczność skonstruowanego robota. W końcu to właśnie w takich warunkach ma on być przydatny.

– Powinnaś się napić wody – instruuje swym metalicznym głosem jedną z osób, która właśnie odeszła od stołu, zażywszy porcję lekarstw. I od razu oferuje: – Przyniosę ci butelkę wody – co zresztą po chwili czyni, sprawnie poruszając się między kuchennymi meblami.

– Drzwi lodówki są otwarte. Czy mam zamknąć drzwi lodówki? – pyta kolejną uczestniczkę, jak to robot, w iście technicznym stylu, powtarzając niektóre frazy. Do następnej zwraca się w kwestii samopoczucia:

– Czy dobrze się czujesz? Czy wszystko w porządku? – A słysząc w odpowiedzi „nie”, zaleca wpierw zachowanie spokoju, po czym, korzystając z przygotowanego na takie sytuacje algorytmu, sam dzwoni po pomoc.

W ciągu następnych godzin wykona jeszcze szereg innych zadań: sięgnie wysoko na półkę, uprzedzi o leżącym na podłodze przedmiocie, poinformuje o włączonym palniku kuchennym… Z takim asystentem nie sposób czuć się nieswojo.

– Pierwsze testy wypadły pomyślnie. Pacjenci są zadowoleni, widać, że robot został przez nich zaakceptowany. To dobrze rokuje na przyszłość, bo stworzono go po to, by pomagał choremu w pełni samodzielnie, już bez – tak jak teraz – kontroli ze strony lekarza. Dlatego będzie użyteczny zarówno w prywatnych domach, jak i w instytucjach opieki, gdzie przy dużej liczbie pacjentów może uzupełnić pracę skromnego personelu – wyjaśnia prof. Konrad Rejdak, kierownik Katedry i Kliniki Neurologii Uniwersytetu Medycznego w Lublinie, w międzynarodowym konsorcjum RAMCIP (Robotic Assistant for MCI Patients) pełniący rolę konsultanta medycznego. Za hardware w tym projekcie odpowiadają inżynierowie z lubelskiej firmy Accrea. Ponadto w przedsięwzięciu biorą udział Niemcy (programowanie funkcji ruchowych), Włosi (system rozszerzonej rzeczywistości), Anglicy (superchwytak), Hiszpanie (testy z chorymi) oraz Grecy, którzy całość koordynują.

Pomocna dłoń

Między innymi dzięki takim właśnie konsorcjom robotyka coraz śmielej wkracza w medyczne rewiry. Z owoców współpracy inżynierów i lekarzy można korzystać już dziś. Przeznaczony do przeprowadzania zabiegów kardiochirurgicznych Robin Heart, wspomagający rehabilitację ręki ARM 100, czy PRODROBOT do rehabilitacji kończyn dolnych to tylko kilka przykładów odpowiadających na wyzwania współczesnej medycyny, a przecież trwają prace – także w Uniwersytecie Medycznym w Lublinie – nad kolejnymi, np. ReMeDi, który pozwoli na zdalną diagnostykę układu krążenia. Wśród tych nowoczesnych technologii, robotów czy aplikacji RAMCIP wiedzie jednak zdecydowany prym. Nie tylko z uwagi na wartość projektu (4 mln euro), który w prestiżowym konkursie Horizon 2020 okazał się najlepszy, pozostawiając w tyle blisko 500 konkurentów. Wyróżniają go także zastosowane rozwiązania. Dzięki specjalnej platformie umieszczonej na kółkach ten domowy robot asystent dla pacjentów z łagodnymi zaburzeniami poznawczymi może się samodzielnie przemieszczać. Ramię, w które go wyposażono, zwiększa zasięg do 1,7 m, zaś wieńcząca je dłoń pozwala na wyłączenie kurka z gazem czy zakręcenie kranu, z którego leje się woda. Ale to nie wszystko. Naszpikowany elektroniką jest w stanie kontaktować się werbalnie lub przez wyświetlanie komunikatów, a jego reakcje są ściśle powiązane z odpowiedziami udzielanymi przez pacjenta. Nawet przy braku odpowiedzi zareaguje – dla niego to sygnał, że dzieje się coś niepokojącego i należy zaalarmować opiekuna.

– Takie komunikaty, wydawane co pewien czas, stymulują mózg, gdyż na co dzień zmagamy się z rutyną, wykonujemy praktycznie te same, wyuczone zadania, nie zadając sobie wysiłku, aby zrobić coś nowego. Mówiący do nas robot stanowi wybicie z tego rytmu – mówi prof. Rejdak, mając nadzieję, że interakcja z robotem RAMCIP też przysłuży się lepszemu funkcjonowaniu i dłuższej samodzielności chorych.

Na biało i z uśmiechem

W prace nad nim zaangażowano nie tylko inżynierów, informatyków czy lekarzy, ale również psychologów i specjalistów od wzornictwa przemysłowego. Trwały one od 2015 roku. Z początku miał być nieco wyższy, ale wówczas mógł onieśmielać, powodować niepokój, a u niektórych nawet budzić lęk. Zmniejszono go więc do optymalnej wysokości, która u będącego w interakcji z robotem człowieka nie powinna wywoływać dyskomfortu. Mierzy zatem około półtora metra. Musiał też być przyjazny i w pełni akceptowalny przez pacjentów, inaczej nie chcieliby z nim współpracować. Nie było więc mowy o designie rodem z filmów sci-fi. Wygląda skromnie, cały na biało, a jego uśmiech, choć sztuczny, dodaje mu uroku. Nie mniej istotne było połączenie technologicznych możliwości z bezpieczeństwem jego użytkowania. Dlatego wszystkie zastosowane napędy są na tyle mocne, żeby sprostał postawionym przed nim zadaniom, ale jednocześnie nie na tyle, by mógł wyrządzić komukolwiek krzywdę. Porusza się dość wolno i zawsze zatrzymuje w bezpiecznej odległości od chorego. Najważniejsze kryło się jednak gdzie indziej – w celu, do którego go stworzono: miał służyć pomocą, przypominać, alarmować…

Ta interakcja jest innowacją przydającą robotowi miano najbardziej zaawansowanego technologicznie urządzenia tego typu. Funkcji manipulacyjnych, w jakie wyposażono aparat, nigdzie wcześniej nie stosowano. „Dłoń” przysporzyła zresztą niemałych problemów, kiedy okazało się, że jest zbyt… ciężka. Ponieważ zmniejszenie wagi nie wchodziło w grę, jedynym wyjściem pozostało dostosowanie całego urządzenia do tej jednej jego części. Ale to jednak możliwość interakcji z chorymi na alzheimera jest najważniejszym z wprowadzonych tu nowatorskich pomysłów. Dzięki niej robot będzie stanowił jedną z niekonwencjonalnych metod stymulowania pacjentów, o wiele efektywniejszą od pozostałych, z uwagi na bezgraniczną cierpliwość maszyny i jej „chłodną głowę”. W przypadkach postępujących zaburzeń pamięci, które wpływają zarówno na ograniczone możliwości nauczenia się czegoś nowego, jak i na życie społeczne i emocjonalne, to niezaprzeczalny atut.

– Charakterystyczna jest również labilność emocjonalna, czyli gwałtowne przechodzenie pomiędzy skrajnymi emocjami, np. radością i smutkiem. Ze względu na trudności z zapamiętywaniem niedawnych wydarzeń, chory może być zdezorientowany, co rzeczywiście wprowadziło go w złość. Często poszukując logicznego wyjaśnienia, obwinia otoczenie o takie zachowanie – tłumaczy dr n.med. Justyna Gerłowska z Uniwersytetu Medycznego i adiunkt w Instytucie Psychologii UMCS.

Aby uniknąć skomplikowanej obsługi, interfejs, czyli wyświetlacz służący do komunikacji z robotem, został dostosowany do możliwości osoby starszej z zaburzeniami pamięci. Na początku zastanawiano się, jaka forma komunikacji będzie najefektywniejsza: przez tablet, ekran dotykowy, monitor czy za pomocą wskaźnika laserowego. Ostatecznie zdecydowano, że panel użytkownika będzie zawierał sześć wyraźnie oznakowanych funkcji (ikony z podpisem), uruchamianych przez dotyk na ekranie tabletu. Można wybierać spośród opcji: gry, gotowanie, zadzwoń, SOS, woda i przynieś. Właśnie te chorzy uznali za najbardziej użyteczne.

– Mamy obecnie pokolenie chorych na alzheimera, którzy wcześniej niewiele mieli do czynienia z komputerami, więc spodziewam się, że akceptacja tego typu urządzeń robotycznych będzie rosła wraz ze starzeniem się generacji, które obecnie mają nadmiarowy dostęp do technologii. To one narzucą kierunek rozwoju takich maszyn. Natomiast obecni pacjenci nie rozumieją tych technik, dlatego interfejs został maksymalnie uproszczony – zaznacza prof. Konrad Rejdak, pod którego okiem odbywało się testowanie oryginalnego asystenta. W badaniach prototypu wzięło udział około 20 osób starszych, zarówno zdrowych, jak i cierpiących na zaburzenia pamięci. Każda z nich w trakcie około półtoragodzinnej sesji współpracowała z robotem podczas odgrywania scen z codziennego życia, jak przyjmowanie leków czy gotowanie. Naukowcy obserwowali, jak zareaguje on na błędy popełniane przez pacjentów i jaka będzie z jego strony pomoc dla pacjenta. Uwagi uczestników eksperymentu dotyczyły najczęściej poziomu głośności komunikatów, tempa mówienia, częstości interakcji oczekiwanej od użytkownika czy szybkości poruszania się robota. Dr Justyna Gerłowska nie była zaskoczona tymi opiniami.

– Kluczem do właściwego doboru urządzenia jest dopasowanie do zgłaszanych przez pacjentów i ich otoczenie potrzeb. Dzięki wspólnej pracy specjalistów z zakresu medycyny, psychologii i inżynierów możliwe staje się spersonalizowanie urządzenia w zależności od wieku, stanu somatycznego pacjenta oraz dostępnych na rynku rozwiązań technologicznych.

Scenariusz dla robota

W przypadku choroby Alzheimera obserwuje się pewną stałość objawów, lecz ich nasilenie i czas trwania uzależnione są od wielu czynników, co z kolei powoduje rozbieżność potrzeb konkretnych pacjentów. Tymczasem zbyt wiele funkcjonalności wynikających z rozrastania się systemu mogłoby zaburzać pracę całego urządzenia. Stąd konieczność skoncentrowania się na osobach z łagodnymi zaburzeniami poznawczymi oraz we wczesnych fazach choroby, kiedy nie obserwuje się jeszcze owej heterogeniczności. Ci pacjenci są albo nieświadomi popełnianych przez siebie błędów, albo z kolei mają tę świadomość i potrzebują jedynie wsparcia. To tzw. zespół amnestyczny.

– Kiedy zostałem zaproszony do projektu RAMCIP, oczekiwano ode mnie medycznego scenariusza wykorzystania takiego urządzenia. Podsunąłem pomysł, by skierować je właśnie do tej grupy chorych, u której wszelkie inne funkcje poznawcze, jak np. mowa, są zachowane lub tylko częściowo zaburzone, a problem stanowi pamięć. Robot pomoże w jej ćwiczeniu, ale jest w stanie zareagować także wtedy, gdy dojdzie do upadku lub omdlenia, a to wcale nie takie rzadkie u pacjentów z otępieniem – podkreśla prof. Rejdak, w październiku ubiegłego roku wybrany na nowego prezesa Polskiego Towarzystwa Neurologicznego (jego kadencja zacznie się za dwa lata).

Dodaje jednocześnie, że postrzeganie choroby Alzheimera w ostatnich latach bardzo się zmieniło. Z jednej strony, przestaje ona być społecznym tabu, a dotknięci nią – poddawani wykluczeniu. To przez to, że zwiększyła się średnia długość życia, coraz więcej osób zapada na choroby wieku starczego, częściej się o tym mówi… Druga strona medalu, z którą świat nauki próbuje się mierzyć, związana jest z różnorodnością patologicznych procesów, które objawiają się zaburzeniami funkcji poznawczych. Choroba Alzheimera stała się przez to synonimem wszelkich otępień, podczas gdy pierwotnie dotyczyła jedynie bardzo rzadkiego, genetycznie uwarunkowanego przypadku.

– Wiemy, że proces patologiczny zaczyna się 10-20 lat przed ujawnieniem się objawów i w związku z tym mówimy o fazie przedklinicznej otępienia. Idealnie byłoby rozpoznawać proces chorobowy już na tym etapie. Na razie nie mamy jednak tak czułych i wiarygodnych metod. Ale wiadomo, że promowanie prozdrowotnego stylu życia, czyli aktywności fizycznej, umysłowej, zdrowej diety i unikania czynników chorobowych, takich jak nadciśnienie tętnicze, daje warunki dla mózgu, aby właściwie długo funkcjonował – zaznacza prof. Rejdak, który zachęcony współpracą z inżynierami już przygotowuje kolejne aplikacje – tym razem dla chorych z padaczką i niedowładami kończyn – będąc przekonanym, że tego typu rozwiązania wyznaczają przyszłość medycyny.