دستت نسوزد روبات!
همه چیز برای یک جراحی مهم آماده است. اتاق عمل ، بیمار و روبات جراح. بیمار جراحی می شود و 2 ساعت بعد در منزل به کارهای روزمره اش می پردازد.
جملات بالا تخیلی نیستند و شاید تا همین الان هم 90 درصد آن به نتیجه رسیده باشد که البته همه و همه مدیون علمی است به نام مهندسی پزشکی. عملی که در حال پیشرفت سریعی است و امیدهای زیادی را برای بیماران به ارمغان می آورد.
دکتر سیامک نجاریان ، استاد دانشکده مهندسی پزشکی دانشگاه صنعتی امیر کبیر توانسته است پس از 6 سال کار و تحقیق مداوم امید دیگری را برای این رشته به ارمغان آورد. او با انتقال حس لامسه به ابزار جراحی باعث شده است جراحی های روباتیک خطای کمتری نسبت به گذشته داشته باشند.
در ارتباط با مهندسی بافت برای ما توضیحاتی بدهید.
حدود 8-7 سال پیش مقاله ای در مجله تایمز منتشر شد که در آن نوشته شده بود مهندسی آتی مهندسی بافت است و آینده مهندسی در کره زمین به مهندسی بافت برمی گردد. یکی از کارهای من هم در همین خصوص است ، یعنی ساخت اعضای مصنوعی مثل کلیه مصنوعی ، شش مصنوعی و یا قلب مصنوعی که یا در کنار بدن انسان کار می کنند و یا این که مثل قلب مصنوعی در بدن جایگزین می شوند. محققان امروز به فکر دیگری افتاده اند و می گویند سیستم های مکانیکی بالاخره دچار مشکل می شوند، پس بهتر است یک قلب بیولوژیک بسازیم که شاید علمی - تخیلی به نظر بیاید ؛ اما شروع شده است. چند سال پیش تلویزیون فرد ایتالیایی را نشان می داد که گوش انسان را روی یک موش رشد داده بود. برای رشد دادن یک سیستم بیولوژیک به یک محیط بیولوژیک هم نیاز است. این موش نقش همان محیط بیولوژیک را برای گوش بازی می کند و با نصب یک داربست شبیه گوش انسان این گوش روی بدن موش رشد کرده است و این شروع مهندسی بافت بود.
کاری که شما کرده اید در خصوص حس لامسه مصنوعی بوده است. چطور توانستید به چنین چیزی برسید؛
کار من طراحی و ساخت اندام های مصنوعی مثل کلیه ، شش و قلب است ؛ اما در حدود 6سالی است که روی حس لامسه مصنوعی هم تحقیقات مشترکی را با دانشگاه کانادا انجام می دهم. برای این که بدانید کاربرد حس لامسه مصنوعی چیست و ما چه کاری انجام داده ایم ، باید مقدماتی را بازگو کنیم. ما 2 نوع جراحی داریم ، یکی جراحی باز است که محل دیده می شود و جراح به کمک وسیله کوچکی که در دست دارد و نیز دست خود جراحی را انجام می دهد ؛ اما این شیوه شدیدا تهاجمی است ، خطر خونریزی و عفونت زیادی دارد، دوره بهبود بیمار طولانی است ، هزینه بیشتر است و بیمار باید مدت زیادتری در بیمارستان بماند و جای زخم هم برای مدتها با او خواهد بود؛ اما سالها پیش توانستند یک جایگزین برای این شیوه جراحی بیابند که اولین آنها آندوسکوپی است. آندوسکوپی یک واژه کلی است و معنی آن دیدن درون بدن است ؛ اما به کمک آن می توان جراحی هم انجام داد. امروزه به جای باز کردن محل جراحی 2یا 3سوراخ ایجاد می کنند، از درون یکی از آنها یک اسکوپ به داخل بدن می فرستند و سر آن دوربین و نور قرار می دهند. پزشک هم از مانیتور نگاه می کند و گاهی به کمک یک ابزار جراحی که سر اسکوپ می گذارند، می تواند نمونه ای بگیرد و کارهای جراحی را انجام دهد. گاهی هم یک حفره دیگر ایجاد می کنند و اسکوپ را فقط در نقش دوربین و نور و... از یکی از آنها به داخل بدن می فرستند و از سوراخ دیگر ابزار جراحی را وارد می کنند.گرچه شیوه جراحی با آندوسکوپی مزایای زیادی دارد ؛ اما معایبی هم دارد، مثلا این که به دلیل وجود مایعات میان بافتی و خون و... در اکثر موارد پزشک جراح نمی تواند تصویر خوبی از محل داشته باشد و باید به صورت حسی جراحی کند و چه بسا دچار اشتباه هایی هم بشود ؛ چون علاوه بر این که بینایی جراح کم شده است ، حس لامسه هم ندارد.در واقع به دنبال حل این مشکل بودیم و پس از 6 سال تلاش و ارائه حدود 25مقاله بین المللی در این زمینه به جاهای بسیار خوبی هم رسیدیم. اولین چیزی که به ذهن ما رسید، این بود که ابزار جراحی را به طریقی باهوش کنیم. این ابزارها در حال حاضر هوش دست جراح را ندارد و نمی تواند سفتی و نرمی ، ابعاد، دما و یا حتی میزان نیرویی را که باید به اندام وارد کند تا از چنگ آن در نرود و یا این که بعکس آسیبی نبیند، درک کنند. بشر روی بینایی کارهای خیلی خوبی کرده است ؛ اما تا به حال روی حس لامسه کاری انجام نداده است. هدف ما این بود که ویژگی های دست جراح را به ابزار جراحی منتقل کنیم تا ابزار بتواند چیزهایی را بفهمد که دست جراح درک می کند.
چطور توانستید این هوش را به ابزار منتقل کنید؛ برای این کار باید یک سنسور ویژه طراحی می کردیم. در بازار سنسورهای مختلفی مثل دما و نیرو وجود دارد که دردی را از ما دوا نمی کرد. در واقع ویژگی های دست جراح یک ویژگی چندگانه و تلفیقی است ، پس باید سنسوری طراحی می شد که ویژگی های لامسه را به صورت تلفیقی دارا می بود. ما چند سال کار کردیم و سنسورهای مختلفی هم ساختیم تا بالاخره به سنسور مد نظر و خاص خود رسیدیم و مرحله به مرحله آن را بهبود دادیم و روی ابزار مختلف جراحی آن را امتحان کردیم و جوابهای خیلی خوبی هم بدست آوردیم.
آیا کار شما در دنیا سابقه ای هم داشته است؛
خیر این اولین باری است که چنین کاری انجام شده است ، البته فراموش نکنید که ما با دانشگاه کانادا به صورت مشترک این کار را انجام داده ایم. ما سالها در آزمایشگاه خود در ایران و نیز در آزمایشگاهی مشابه در کانادا که اسم هر دوی آنها حس لامسه مصنوعی است به طور شبانه روزی کار و تحقیق کردیم تا به نتیجه رسیدیم. مجلات خارجی از من و همکارم ، دکتر جواد درگاهی دپارتمان مهندسی مکانیک و صنعتی دانشگاه کونکوردیای کانادا به دلیل این دستاورد و این که در این عرصه پیشگام بوده ایم ، می خواهند برای مقالات چاپ شده review بنویسیم که نکته بسیار مهمی است.
بازتاب این کار در دنیا چه بوده است؛
استقبال زیادی از نقاط مختلف دنیا در این زمینه داشته ایم. همین الان مشغول خواندن ایمیلی از یک پزشک نیویورکی بودم که به کار ما علاقه مند شده است و می خواهد روی آن کار کند. در کانادا هم در یک بیمارستان تستهای اولیه در حال انجام است. مرتب هم روی کار ما مقاله چاپ می شود. یکی از موارد جالبی هم که در این رابطه با آن روبه رو شدم ، ایمیلی از بخش کشاورزی بود که هیجان انگیز بود و به آن فکر نکرده بودم. در این ایمیل از من خواسته بودند رباتهای میوه چین را دارای حس لامسه کنم تا ضایعات میوه چینی به حداقل برسد.پشت این کار شکست فراوانی بوده است ؛ اما ناامیدی در ذات من جایی ندارد و تا همین جا هم راضی هستم و باز هم به دنبال پیشرفت و بهبود آن هستم. نیازی هم نمی بینیم که به این زودی بحث را کلینیکی کنیم. به اعتقاد ما، باید این کار را قدم به قدم و با حوصله زیاد و احتیاط فراوان انجام داد تا به بعد انسانی برسد.
|
مهندسی پزشکی مهندسی پزشکی کاربرد بیولوژی دارد و اصول آن در مهندسی است. همان طور که می دانید، مهندسی بخشهای مختلفی دارد و بخشی از آن که در آن از زیست شناسی و علوم پزشکی استفاده می شود، به مهندسی پزشکی برمی گردد. خود مهندسی پزشکی جنبه های مختلفی دارد که بهتر است آنها را با نام گرایش هایش توضیح دهیم. یکی از آنها گرایش بیوالکتریک است که بیشتر در خصوص تجهیزاتی است که به مهندسی برق مربوط می شود، مثل طراحی دستگاه هایی که در بیمارستان ها استفاده می شوند. گرایش دیگر بیومکانیک است که به کاربرد اصول مکانیک در پزشکی برمی گردد، مثل حرکت انسان ، حرکت بیماران برای بهبودی و طراحی اعضای مصنوعی. گرایش بعدی هم بیوماتریال است که به کاربرد مواد برمی گردد. فرض کنید قرار است قطعه ای در بدن انسان جاسازی شود. پس برای جلوگیری از دفع آن از سوی بدن باید از جنس مواد زیست سازگار باشد. البته مهندسی بافت هم جدیدا شروع شده است . این رشته خیلی جذاب است و کاربردهای بسیار زیادی دارد. از ساخت یک فشارسنج گرفته تا دستگاه های MRI همگی کار مهندسی پزشکی است. |
فریبا فرهادیان
گفت و گو
