اخبار علمی, مطالب
اولین جرّاحی لاپاروسکوپی بدون کمک انسان، توسط یک ربات انجام میشود.
یک ربات توانستهاست بدون دخالت انسان جرّاحی لاپاروسکوپی را روی بافت نرم یک خوک انجام دهد – گامی قابلتوجه در رباتیک که به سمت عمل جرّاحی کاملاً خودکار بر روی انسان پیشرفتهاست. ربات خودمختار و هوشمند بافت (STAR) که توسط تیمی از محققان دانشگاه Johns Hopkins طراحی شده، امروز در مجلّهی Science Robotics توصیف شده است.
Axel Krieger، نویسندهی عالیرتبه و استادیار مهندسی مکانیک در دانشکده مهندسی Johns Hopkins Whiting اظهار داشت: «یافتههای ما حاکی از آنند که میتوانیم یکی از پیچیدهترین و ظریفترین کارها در عمل جرّاحی را به صورت اتومات درآوریم: پیوند مجدّد دو انتهای یک روده. STAR این روش را در چهار حیوان به انجام رسانید و نتایج به طرز قابلتوجهی بهتر از کار انسانهایی که همین روش را انجام میدادند، شد.»
این ربات در انجام آناستوموز (پیوند دو قسمت بریدهی روده به هم)، روشی که نیاز به میزان زیادی حرکات پیدرپی و دقّت فراوان دارد، موفق بود. بدونِ شک پیوند دو انتهای روده، چالشبرانگیزترین مرحله در جرّاحی دستگاه گوارش بوده که برای بخیه زدن به جرّاحی با دقّت و پشتکار بالا نیاز است. حتّی کوچکترین لرزش دست یا بخیهی نابهجا میتواند منجر به نشت آناستوموز شود که ممکن است عوارض فاجعهباری برای بیمار به وجود آورَد.
Krieger با همراهی همکاران بیمارستان ملّی کودکان در واشنگتن دیسی و Jin Kang، استاد مهندسی برق و کامپیوتر در دانشگاه Johns Hopkins، به ساخت این ربات که یک سیستم هدایتشوندهی تصویریست که به طور خاص برای بخیه زدن بافت نرم طراحی شده است، کمک کرد. تکرار فرایندهای آنها مدل 2016 را ارائه کرد که رودههای یک خوک را به دقّت درمان میکند، اما برای دسترسی به روده، نیاز به برشی بزرگ و راهنمایی بیشتر از انسان دارد.
این تیم STAR را با ویژگیهای جدیدی برای افزایش خودکاری و دقّت در جرّاحی، از جمله ابزارهای بخیهزنی تخصصی و سیستمهای تصویربرداری پیشرفتهای که تجسّم دقیقتری از عرصهی جراحی ارائه میکنند، مجهز کردند.
Krieger توضیح داد: «به طور خاص جرّاحی بافت نرم به دلیل غیرقابلپیشبینی بودن برای رباتها سخت است و آنها را وامیدارد که بتوانند به سرعت برای رسیدگی به مشکلات غیرمنتظره هماهنگ شوند. STAR یک سیستم کنترل نوین دارد که میتواند برنامهی جرّاحی را در زمان واقعی درست مانند یک جرّاح تنظیم کند.»
وی افزود: «دلیل ویژه بودن STARاین است که اولین سیستم رباتیکی است که یک جرّاحی بافت نرم را با کمترین دخالت انسان برنامهریزی، تنظیم و اجرا میکند.»
STAR توسط یک آندوسکوپ سهبعدی مبتنی بر ساختار نور و الگوریتم ردیابی مبتنی بر یادگیری ماشین که توسط Kang و دانشجویانش ارتقا داده شده، هدایت میشود. Kang گفته است: «ما معتقدیم که یک سیستم ماشینی تصویری سهبعدی پیشرفته، در هوشمندانهتر و مطمئنتر کردن رباتهای جرّاحی هوشمند ضروری است.»
Krieger گفت: «همچنان که رشتهی پزشکی بیشتر به سمت رویکردهای لاپاروسکوپی برای جرّاحیها میرود، داشتن یک سیستم رباتیک خودکار که برای دستیاری در چنین کارهایی طراحی شده باشد، حائز اهمیت است.»
وی افزود: «آناستوموز رباتیک، روشیست برای اطمینان از اینکه کارهای جرّاحی که نیاز به دقّت و تکرارپذیری بالایی دارند، جدا از مهارت جرّاح، بتوانند با دقّت و ظرافت بیشتری در بیمار انجام شوند. فرض ما بر این است که این منجر به یک روش جرّاحی اصولی با نتایجی قابل پیشبینیتر و با ثباتتر برای مراقبت از بیمار میشود.
خلاصه:
یک ربات توانستهاست بدون دخالت انسان جرّاحی لاپاروسکوپی را روی بافت نرم یک خوک انجام دهد؛ گامی قابلتوجه در رباتیک که به سمت عمل جرّاحی کاملاً خودکار بر روی انسان پیشرفتهاست.
مترجم: ستایش بصیری
