جراحی در شرایط بی‌وزنی

هواپیمای دانشمندان ابتدا تا ارتفاع 10 هزار متری اوج می‌گیرد و سپس تا ارتفاع 6000 متری فرود می‌آید و این عمل را چندین بار در قوسی سهمی‌وار تکرار می‌کند که اساسا سقوط آزادی را با موازنه تعیین‌کننده برای اندازه حرکت رو به جلو تامین می‌نماید. افراد حاضر در هواپیما در هر بار خروج از یکی از 60 سهمی وارونه می‌شدند که درواقع هر 30 ثانیه یک ضربت ناگهانی داشتند. از 60 منحنی سهمی‌شکل مسیر حرکتی که در برنامه آزمون قرار داشت، 40 سهمی مربوط به جاذبه صفر و 20 سهمی مربوط به جاذبه ماه بود.

ناسا با برنامه فضایی «چشم‌انداز ماموریت‌های طولانی و طولانی‌تر» تلاش دارد به حل نسل بعدی جراحی اورژانسی کمک کند. درواقع این برنامه پاسخی به این پرسش اساسی است که آیا در فضاپیما نیاز به دکتر است یا این که ربات‌ها می‌توانند کار جراحان را از طریق دانلود کردن انجام دهند؟ سناریوی پرواز شبه‌فضایی این گروه دانشمندان به چالش کشیدن میدان نبردی با حضور ربات در مقابل دکتر برای امتحان کردن امکان‌پذیری اعمال جراحی رباتیک متحرک و موثر است؛ خواه این موقعیت در بعد ترابری نظامی باشد که در گریز از منطقه‌ای جنگی آمبولانس‌ها جاده‌ای پر از دست‌انداز را به سرعت طی می‌کنند و هلی‌کوپترها از میان دود و آتش و هوایی توفانی در پروازند یا این که در موقعیت یک ایستگاه فضایی شناور در جاذبه صفر باشد. آزمایش‌های پیشین در عقب ماشین ون تندرو و روی جاده‌ای پر از دست‌انداز به انجام رسیده بودند. در همین حال تجهیزات ربات جراح نیز در تاسیسات زیرآبی برنامه ناسا موسوم به نیمو (اعمال جراحی در ماموریتی با محیط فوق‌العاده) تحت بررسی‌های فراوان قرار گرفته‌اند. اما حتی بستر اقیانوس هم نمی‌تواند محدودیت و حالت اضطراری ضدجاذبه یک ایستگاه فضایی را کاملا شبیه‌سازی کند. از همین‌رو برنامه ومیت کامت ناسا برای شبیه‌سازی چنین وضعیتی در دستور کار قرار گرفت. به منظور تایید صلاحیت و کنترل مهارت لازم برای این پرواز، اعضای گروه تحت تعلیم استفاده از اکسیژن تکمیلی و گذراندن جلسات توجیهی پیش از پروازی قرار گرفتند که از جمله تست 10‌‌دقیقه‌ای نحوه کار کردن با کیسه تهوع هوایی بود.

این برنامه پروازی از سوی محققان مرکز عالی پزشکی از راه دور و ابداعات جراحی دانشگاه سین‌سیناتی طراحی و هدایت شده بود. مدل‌های اصلاح شده و تغییر شکل یافته‌ای از ربات‌های داوینچیSRI برای این ماموریت در نظر گرفته شده که بیشتر از 10 هزار عمل جراحی لاپاراسکوپی بیرون آوردن غده پروستات را انجام داده‌اند (SRI ربات جراحی دیگری موسوم به تروما پاد را نیز به سفارش پنتاگون تکمیل می‌کند که احتمالا تا سال 2009 می‌توان آنها را در میدان جنگ دید.) یک برنامه جراحی از روی برد الکترونیک مثل این است که خود فرد کنترل‌های ربات 7SRI M موسوم به «استاد» را در دست بگیرد و در همین حال صفحه نمایشگری ببیند که ربات «شاگرد» را در حال نسخه‌برداری و انجام حرکت موردنظر ارباب در جای دیگری از هواپیما نشان می‌دهد. یکی از وظایف ربات‌های جراح، بخیه‌زدن تکه‌ای لاستیک با هدف شبیه‌سازی اصلاح و مرمت یک پارگی پوستی بود. شاید در وهله نخست این عمل ربات جراح کار شاقی به نظر نرسد، ولی وقتی به دلیل وجود جاذبه صفر مجبورید به کف فضاپیما محکم بسته شوید، درمی‌یابید که هیچ چیز دشوارتر از بخیه‌زدن در بی‌وزنی نیست. البته حالت شناور شدن ناشی از جاذبه صفر مزایای خودش را دارد؛ مثل زمانی که چاقوی جراحی را در میان هوا رها کنید و بدانید که موقع نیاز چاقویتان در کنارتان معلق مانده است.

اما جراحان اتوماتیک یا همان ربوجراحان در بخیه‌زدنشان بی‌اشکال هم نیستند. ربات‌های استاد و شاگرد هر دو با متعادل‌کننده‌های شتاب مجهز شده‌اند (اتصالاتی که شتاب‌سنج‌ها را با موتورهای الکتریکی ریزی به همدیگر ترکیب می‌کند)، ربات‌های اجراکننده عمل جراحی با آنها یا بدون آنها فعال می‌شود. این شتاب‌دهنده‌ها حس مقاومت به حرکت بازوهای رباتیک را در 3 محور دارند و نیروی مقابله خنثی‌سازی بسیار دقیقی برای شتاب یا جاذبه را در سرعت باورنکردنی 1000 بار در ثانیه فراهم می‌کنند که در واقع بسیار بیشتر از حساسیت دست جراح انسانی است. این محققان در ادامه آزمایش‌های خود دریافتند که بدون متعادل‌کننده‌های شتاب، عمل جراحی رباتیک امکان‌پذیر نیست و به عبارتی با وجود این متعادل‌کننده‌ها، مهارت مورد نیاز برای جراحی دقیق چیزی در حدود مهارتی است که جراح روی زمین دارد. به تعبیر یکی از فضانوردان گروه، جراحی رباتیک بهترین دستیار برای جراحان محسوب می‌شود. همچنین جراحی با دست کارآمدترین روش چنین اعمال جراحی در یک محیط فوق‌العاده خاص و تغییرپذیر محسوب می‌شود؛ اما ربات‌ها بسرعت در حال پیشرفت هستند و ناسا،SRI و دیگر پژوهشگران، پیشگام پیشرفت روزافزون بسوی توسعه ربات‌های خودکاری هستند که به اجرای اعمال جراحی بدون هر گونه کنترل همزمان از سوی جراحی واقعی قادر باشند و بی‌شک چنین فناوری برتر برای سفرهای فضایی فاکتوری اساسی و ضروری به شمار می‌رود. آزمایش‌های صورت گرفته در مرکز تحقیقات زیرآبی نیموی ناسا حاکی از این است که یک تاخیر ارتباطی بیشتر از دو ثانیه‌ای، هدایت دستی رباتیک را برای یک جراح، بسیار گیج‌کننده می‌سازد. این تاخیر برای ماه 5/2 ثانیه است اما در مورد مریخ می‌تواند بیشتر از 20 دقیقه باشد. راه‌حلی که در حال حاضر دانشمندان علم رباتیک تحت بررسی دارند، استفاده از فناوری تصویربرداری رایانه‌ای تشخیص پزشکی برای اسکن کل بدن بیمار و ارسال نتایج بوسیله پرتو به مرکز کنترل زمین است. سپس یک جراح می‌تواند عمل جراحی لازم را برنامه‌نویسی کرده و به وسیله پرتو بازگرداند تا در فایل‌های برنامه ربات جراح آپلود (انتقال کپی برنامه انتقالی به سیستم رایانه‌ای راه دور) شود و از این طریق ربات جراح به اجرای عمل جراحی طبق برنامه ارسالی مرکز پزشکی بپردازد.

با تمام دستاوردها و پیشرفت‌های روزافزون در حوزه دانش رباتیک و بخصوص پزشکی رباتیک، هنوز چالش‌های زیادی در قبال پذیرش درمانگری رباتیک وجود دارد. دکتر کملر از پیشگامان جراحی میکروسکوپی در آخرین کتاب خود به نام «غایت بقا» این پرسش را مطرح می‌کند که در کرانه‌های پایداری و تحمل انسان چه اتفاقی برای جسم و ذهن بشری قابل تصور است؟ برخی منتقدان درمانگری رباتیک معتقدند اگر ربات جراحی قرار است شما را درمان کند، زندگی شما در خطر خواهد بود. البته این ادعا نه به دلیل ذهنیت غلط و مقاومت انسان نسبت به پذیرش بی‌قید و شرط ماشین، بلکه ناشی از این امر است که پژوهش‌های جاری در مورد جراحی خودکار بر حوزه تلفات میادین جنگی متمرکز است و بسختی به زندگی فضانوردان آسیب‌دیده در سیارات دوردست متکی و مرتبط است.

داخل یک هواپیمای دی.سی 9 و در وضعیت شیرجه رفتن هواپیما و ایجاد شرایط بی‌وزنی، پزشکان واقعی در مقابل یک جراح رباتیک، حساب کار خود را می‌کنند.

منبع: popularmechanics
مهریار میرنیا