سینا؛ جراح هوشمند

استفاده از روش‌ های آندوسکوپیک به رغم مزایای فراوانی - کاهش درد، خونریزی و دوره نقاهت - که دارند، محدودیت‌های متعددی را بر جراح تحمیل می‌کنند که از آن جمله می‌توان به دید دو بعدی و نداشتن درک مستقیم و حس لمسی از تعامل بافت و ابزار جراحی، معکوس بودن حرکات جراح به علت دید آینه‌ای، قدرت مانور محدود و قرارگیری جراح در پوزیشن‌های دشوار بر بالین بیمار تحت عمل اشاره کرد.

این روزها با استفاده از فناوری رباتیک و ربات‌های جراح می‌توان محدودیت‌ های جراحی آندوسکوپیک را رفع کرد و به توانایی‌های جراحان در انجام این اعمال افزود؛ طوری‌که این فناوری توانایی ایجاد دید سه‌بعدی برای جراح را دارد و با حذف لرزش‌های دست جراح و فراهم‌کردن شرایط ارگونومیک پشت کنسول جراحی انجام جراحی‌های ظریف را امکان‌پذیر می‌کنند.

یکی از بزرگ‌ترین مزیت‌های ربات جراح امکان کنترل از راه دور آن بر بستر اینترنت است که امکان انجام اعمال دشوار را در محل‌های دور امکان‌پذیر می‌کند که این خود باعث فراهم شدن امکان انجام اعمال جراحی مختلف در مناطق محروم، خطرناک و دور افتاده بدون نیاز به حضور جراح می‌شود.

جراحی رباتیک از کجا شروع شد؟

جراحی رباتیک یک فناوری نوپاست که از حدود دو دهه قبل با معرفی ربات جراح داوینچی در سال 1999 آغاز شد و با وجود فعالیت‌ها و تحقیقات گسترده دوران تکامل خود را سپری می‌کند.

ربات داوینچی تنها سامانه جراحی رباتیک است که به مرحله تجاری‌سازی رسیده و در سال2020 تعداد این ربات در سطح جهان به 5500 دستگاه رسید و در اغلب اتاق‌های عمل پیشرفته دنیا استفاده شده‌است.

در ایران نیز گروه‌های متعددی به تحقیق و پژوهش در این مورد اشتغال دارند که نتیجه آن ربات دستیار جراحی‌های لاپاروسکوپیک روبولنز بود که سال 1386 وارد اتاق عمل شد.

نمونه‌های صنعتی این ربات تاکنون توانسته‌اند بیش از هزار عمل جراحی انسانی را با موفقیت پشت سر بگذارند و از نمونه‌های موفق در این زمینه باشند. سال 1390 گروه مجری طرح پروژه ساخت سامانه جراحی رباتیک از راه دور را با نام سینا آغاز کرد.

اجزای تشکیل‌دهنده ربات جراحی

ربات‌ های جراحی از دو بخش تشکیل شده‌اند که شامل کنسول جراحی و ربات‌های جراح بر بالین بیمار می‌شود.

کنسول جراحی شامل اجزای زیر است: 1- کنترلرهای اصلی 2- نمایشگر استریو 3- پد‌های سمت راست و چپ 4- پدهای سوئیچ پایی.

کنترلرهای اصلی ابزار اصلی برای کنترل ابزارها و اندوسکوپ داخل بدن بیمار است که طراحی آنها باید به نحوی باشد که درجه آزادی و حرکات طبیعی مچ دست را فراهم کند.

نمایشگر استریو ابزاری است که جراح تصویر داخل بدن را در آن تماشا می‌کند و باید روی آن محلی به عنوان تکیه‌گاه سر و گردن جراح به طور ارگونومیک طراحی شود. پدهای دو سمت رابط کاربری برای کنترل پیکربندی سیستم فراهم می‌کند.

پد‌های سوئیچ پایی نیز برای کنترل و تغییر موقعیت بازوی ابزار، کنترل دوربین، فوکوس و استفاده از انرژی در حین عمل جراحی استفاده می‌شود. به‌جز بالین بیمار ربات جراح وظیفه پشتیبانی بازوهای ابزار اندوسکوپیک و بازوی حامل دوربین را بر عهده دارد.

معایب و مزایای ربات جراح داوینچی و ربات ایرانی سینا

در مقام مقایسه ربات ایرانی سینا با ربات داوینچی به صورت جزء به جزء می‌توان گفت که کنسول جراحی در هر دو مدل تقریبا مشابه هستند ولی محققان ایرانی روی سامانه‌ای کار می‌کنند که برای انتقال قدرت بازو بر بالین بیمار به کنترلر اصلی در دست پزشک را دارند تا بتوانند احساس لامسه مصنوعی ایجاد کنند که در صورت تحقق این مهم قدم بزرگی در این حوزه توسط محققان کشورمان برداشته می‌شود.

کنترلر اصلی در هر دو ربات 7 درجه آزادی و تغییر 90 درجه‌ای زاویه مچ دست را فراهم می‌کنند و به علت داشتن حسگر‌های خاص باعث عدم انتقال لرزش دست جراح به بازوی رباتیک می‌شوند.

این موضوع یکی از مزیت‌های بزرگ جراحی رباتیک برای انجام جراحی‌های ظریف است. بازوهای ربات داوینچی و ربات سینا هر دو از 7 درجه آزادی برخوردارند اما با توجه به اختصاصی بودن بازو‌های ربات داوینچی برای انواع جراحی‌ها توانایی بیشتری دارند و همچنین در ربات داوینچی از 4 بازوی رباتیک استفاده می‌شود که این تعداد در ربات ایرانی سینا سه عدد بازو رباتیک است.

اختصاصی بودن بازوها در ربات داوینچی باعث افزایش هزینه‌ها شده‌است ولی ربات ایرانی سینا از بازوهای لاپاروسکوپی مرسوم استفاده می‌کند که کاهش قیمت را به همراه دارد. یکی از بازوهای رباتیک بازوی حمل کننده دوربین و در واقع چشم جراح است.

دید دوربین در ربات داوینچی سه‌بعدی و حاصل تصویر دو دوربین در یک بازو با بزرگ نمایی 60 برابر است که در مقایسه با ربات ایرانی سینا که دید دو بعدی ایجاد می‌کند مزیت بزرگی محسوب می‌شود.

مقرون به صرفه

یکی از بزرگ‌ترین مزیت‌های ربات ایرانی سینا نسبت به داوینچی قیمت تمام شده آن است که در مقایسه با قیمت حدود 1.5 میلیون‌دلاری داوینچی بسیار پایین محسوب می‌شود. به علت ابزار‌های اختصاصی جراحی با ربات داوینچی هزینه تحمیلی هر عمل با این ربات بالغ بر 4000دلار می‌شود. قیمت پیش‌بینی شده ربات سینا با مشخصات استاندارد بالینی در مرحله تولید صنعتی کمتر از یک‌سوم قیمت ربات داوینچی است. همچنین هزینه تعمیر و نگهداری این ربات بسیار کمتر از ربات داوینچی است و در طراحی آن سعی شده تا هیچ قطعه استهلاکی و نیازمند تعویض مداوم استفاده نشود.

شکست انحصار آمریکا

از ربات داوینچی امروزه برای اعمال متعددی در تمام دنیا استفاده می‌شود به طوری که بیش از هفت‌میلیون عمل با این ابزار رباتیک انجام گرفته‌است و برای نمونه می‌توان به عمل پروستاتکتومی توتال اشاره کرد که سالانه بالغ بر 90درصد آن توسط ربات انجام می‌شود. ربات جراح سینا بعد از پشت سر گذاشتن آزمون‌های فنی و عملکردی، در تست‌های حیوانی مورد ارزیابی قرار گرفته‌است. از جمله عمل‌هایی که با استفاده از این سامانه انجام شده ، عمل جراحی لاپاروسکوپیک کوله سیستکتومی یا همان برداشتن کیسه صفرا از طریق سه شکاف پنج میلی‌متری روی شکم حیوان ( گوسفند زنده ) بوده که با موفقیت کامل به انجام رسیده‌است. این فناوری که در انحصار آمریکا بود، هم اکنون در کشور ساخته شده و امید است با پیشرفت روز افزون و تلاش مضاعف محققان این حوزه در خدمت ارتقای خدمات درمانی جامعه قرار گیرد.

علیرضا باقری - پزشک و پژوهشگر حوزه آی‌تی /  ضمیمه کلیک روزنامه جام جم