ربات‌های جراح

استفاده از دانش رایانه و هوش مصنوعی به عنوان دستیار پزشکان،‌ از ایده‌هایی است که از مدت‌ها پیش ذهن بسیاری از محققان حوزه رباتیک و مهندسی پزشکی را به خود مشغول کرده است.

موفقیت‌های به دست آمده در زمینه طراحی و ساخت ربات‌های جراح به این معنی است که تحقق چنین ایده‌هایی دور از انتظار نخواهد بود. امروزه استفاده از ربات‌ها در حوزه‌های مختلف پزشکی، از ایجاد حفره‌های کوچک و بدون نیاز به برش‌های عمیق تا انجام عمل‌های جراحی پیچیده، امکان‌پذیر شده است. اگرچه جراحی رباتیک موضوع جدیدی است، اما در این سال‌ها پیشرفت خوبی داشته است.

از این رو بسیاری از تحقیقات دانشکده‌های مهندسی پزشکی دانشگاه‌های معتبر دنیا به این موضوع اختصاص یافته است. استفاده از ربات‌ها هنگام جراحی موجب افزایش دقت جراح حین انجام جراحی خواهد شد. همچنین ربات‌های جراح می‌توانند در صرفه‌جویی زمانی و کاهش زمان جراحی‌های پیچیده نقش بسیار مهمی داشته باشند.

ربات‌ها با دقت بیشتری برش‌های لازم را برای جراحی روی بدن فرد ایجاد می‌کنند و کاهش درد، خونریزی، احتمال ابتلا به عفونت و کوتاه شدن مدت بستری بیمار و تسریع روند درمان و بهبود، از مهم‌ترین مزیت‌های بهره‌گیری از ربات‌ها برای انجام جراحی است.

ربات جراح داوینچی

ربات جراح داوینچی در رتبه نخست برترین ربات‌های دنیا قرار دارد. این ربات، انجام جراحی در ابعاد بسیار کوچک و با کمترین آسیب احتمالی را امکان‌پذیر می‌کند. اکنون بیش از 200 سامانه جراحی رباتیک داوینچی انجام جراحی‌های بسیار حساس مانند ترمیم دریچه قلب را به‌عهده دارند. بنابراین حضور ربات‌ها در این حوزه را می‌توان انقلاب بزرگی در عرصه پزشکی و مدیریت سلامت دانست. جراحی رباتیک از موضوعاتی است که در بسیاری از دانشگاه‌های معتبر دنیا مورد توجه قرار گرفته است. محققان دانشگاه‌های کشور ما نیز از این قافله عقب نمانده‌اند و طرح و تحقیقات مختلفی از سوی مراکز تحقیقاتی و پژوهشکده‌های دانشگاه‌های کشور مطرح شده است. جراحی رباتیک به‌عنوان یکی از فناوری‌های نوظهور در حوزه پزشکی، به پزشکان جراح کمک می‌کند جراحی‌های مختلف را با دقت و اطمینان بیشتری انجام دهند. با توجه به ضرورت توجه به تحقیق در این زمینه، محققان ایرانی نیز توانسته‌اند در سال‌های اخیر به دستاوردهای مهمی در این حوزه دست پیدا کنند. در ادامه نمونه‌ای از این دستاوردها را که در دانشگاه‌های تهران، صنعتی شریف، صنعتی امیرکبیر و دانشگاه خواجه نصیر‌الدین طوسی مطرح شده است، مورد بررسی قرار داده‌ایم.

سینا، رقیب داوینچی

گروهی از محققان دانشگاه علوم پزشکی تهران با همکاری محققان دانشگاه صنعتی شریف، موفق به طراحی و ساخت یک سیستم پیشرفته جراحی از راه دور شده‌اند که به نام ابوعلی سینا نامگذاری شده است. این ربات، انجام جراحی از دورترین نقاط دنیا و حتی کشتی‌های اقیانوس پیما را امکان‌پذیر می‌کند. در این روش، کنسول جراحی در اختیار جراح قرار دارد و ربات پس از دریافت حرکت‌های دست جراح، این حرکات را روی بدن بیمار اجرا می‌کند. همزمان تصاویر عمل جراحی برای جراح ارسال می‌شود. ویژگی منحصر به فرد ربات سینا در مقایسه با رقیب آمریکایی یعنی داوینچی این است که نیروی وارد شده به بدن بیمار را اندازه‌گیری و از طریق کنسول جراحی به دست جراح اعمال می‌کند تا برای مثال جراح از این طریق مناسب بودن بخیه‌ها را بررسی کند. قیمت برآورد شده برای ربات سینا یک سوم نمونه مشابه آمریکایی است. مراحل آزمایش‌های مقدماتی و بالینی این ربات به پایان رسیده و پیش‌بینی می‌شود تا سه سال آینده این طرح به طور کامل اجرا شود. این ربات میزان آسیب وارد شده به بافت سالم را کاهش می‌دهد و در نتیجه بیمار کمتر آسیب می‌بیند. همچنین دوره نقاهت و میزان خونریزی در این روش کاهش پیدا می‌کند.

از جراحی تا توانبخشی به روش رباتیک

یکی دیگر از دستاوردهای جدید محققان کشور در حوزه جراحی رباتیک، طراحی و ساخت ربات جراح و توانبخشی از راه دور توسط اعضای قطب علمی کنترل و رباتیک دانشگاه صنعتی امیر‌کبیر است. این ربات علاوه بر توانایی اندازه‌گیری نیروی اعمال شده بر بدن بیمار و امکان برقراری ارتباط با اینترنت، از قابلیت کنترل حین جراحی و در نتیجه بهبود روند درمان برخوردار است. از ویژگی‌های منحصر به‌فرد این ربات می‌توان به امکان ارتباط با ربات از طریق نرم‌افزارهای تلفن همراه اشاره کرد. یکی از مهم‌ترین زمینه‌های کاربرد این ربات، انجام جراحی‌های کم تهاجمی مانند لاپاروسکوپی است. متخصصان ایرانی موفق به دستیابی به دانش فنی این ربات جراح شده‌اند و به دانش فنی فرآیند طراحی مکانیسم، سخت‌افزار و نرم‌افزار این ربات نیز دست یافته‌اند. این گروه از محققان در طرحی دیگر مطالعه ربات توانبخشی از راه دور را آغاز کرده‌اند. افراد میانسال به علت شرایط جسمانی، برای مراجعه به مراکز توانبخشی با محدودیت مواجه هستند، در حالی که بیشترین خدمات توانبخشی به این گروه از افراد اختصاص دارد. از این رو طراحی یک ربات توانبخشی از راه دور با هدف ارائه خدمات به این گروه از افراد بدون نیاز به مراجعه به مراکز توانبخشی مورد توجه قرار گرفته است.

جراحی چشم به ربات‌ها واگذار می‌شود

دانشجویان دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی در اقدامی جدید موفق به طراحی و ساخت یک ربات کروی شده‌اند که قادر به انجام عمل جراحی چشم است. انجام جراحی‌های چشمی کم تهاجمی مستلزم استفاده از ابزار دقیقی است که می‌تواند بدون جابه‌جایی از یک نقطه وارد چشم شود و جراحی را انجام دهد. برای این نرم‌افزار یک مدل چشمی طراحی شده است که پزشک متخصص با استفاده از آن، از طریق نمایشگر رایانه‌ای جراحی را مدیریت می‌کند.

به این ترتیب کیفیت جراحی افزایش می‌یابد و خطاهای احتمالی حین جراحی به حداقل می‌رسد. عملکرد این ربات به این شکل است که وقتی جراح ابزاری را برمی‌دارد و در دست می‌گیرد، احساس و نیروی اعمال شده به ابزار به ربات منتقل می‌شود. ربات اطلاعات دریافتی را ذخیره و جراح از راه دور، جراحی را مدیریت می‌کند. این ربات برای جراحی بخش خارجی چشم، مانند جراحی آب مروارید چشم کاربرد دارد. برای انجام جراحی‌های داخل چشم، از ابزارهای جدیدی استفاده می‌شود که باید داخل چشم بیمار شود.

سامانه رباتیک طراحی شده به پزشک این امکان را می‌دهد از طریق کنترل ابزار جراحی، این کار را با دقت بیشتری انجام دهد. این طرح مورد تائید سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی قرار گرفته است.

فرانک فراهانی‌جم

دانش