در یک جراحی رباتیک موفق، رباتی توانست رودک کوچک خوک را بخیه بزند و این کار را با بکارگیری بینایی، ابزار و هوش خود انجام داد. ربات هوشمند Tissue Autonomous Robot (STAR) توانست این کار را بهتر از جراحان انسانی که جراحی مشابه به آنها واگذار شده بود انجام دهد.
مخترعان STAR ادعایی مبنی بر جایگزینی انسان‌ها با ربات‌ها در اتاق عمل در آینده نزدیک ندارند ولی این موفقیت را به عنوان اثبات مفهوم «استقلال تحت نظارت» در اتاق عمل می‌دانند. پیتر کیم جراح اطفال و یکی از اعضای این گروه پژوهشی در کنفرانس مطبوعاتی به خبرنگاران گفت: «اگر چه ما جراحان به مهارت خود در انجام جراحی افتخار می‌کنیم، اما داشتن دستگاهی که با ما برای بهبود نتایج و ایمنی جراحی کار کند بسیار سودمند خواهد بود.»
در این پژوهش که نتایج آن در مجلۀ Science Translational Medicine منتشر شده است، پژوهشگران ربات خود را برنامه‌ریزی کردند تا جراحی با عنوان آناستوموز روده را انجام دهد که طی آن یک قطعه از روده که بریده شده است بخیه زده می‌شود که به گفته رایان دکر مهندس ارشد این تیم کاری مشابه با تعمیر شلنگ باغ است که در آن باید بخیه‌ها سفت و با فاصله منظم از یکدیگر باشد که از نشست جلوگیری کنند. STAR این عمل را بر روی بافت در هر دو شرایط آزمایشگاهی و در داخل بدن یک خوک بیهوش انجام داد و به طور همزمان جراحان انسانی با تجربه نیز جراحی مشابه را انجام دادند. هنگامی که نتایج مقایسه شد بخیه‌های STAR منسجم‌تر و در مقابل نشت مقاوم‌تر بود.
البته در طول جراحی به این ربات کمک شد. در حدود چهل در صد از آزمایش‌ها، پژوهشگران به نحوی برای هدایت ربات مداخله کردند. همانطور که در شکل بالا مشاهده می‌شود یک دست انسان نخ را نگه داشته است ولی در ۶۰ درصد باقی آزمایش‌ها ربات کار را به تنهایی انجام داد.
پژوهشگران فکر نمی‌کنند این کمک‌ها ادعای آنها مبنی بر استقلال ربات را باطل کند بلکه این روش را بیانگر پیکربندی کنترل مشترک می‌دانند که برای اتاق‌های عمل مناسب خواهد بود. در جراحی رباتیک جراح انسانی می‌تواند بر روند کار نظارت کرده و یا حتی وظایف را با ربات تقسیم کند و اجازه دهد ربات بخش‌های معمول و خسته‌کننده‌تر جراحی را انجام دهد.
امروزه در برخی عمل‌‌های جراحی از دستگاه‌های هوشمند استفاده می‌شود. ربات‌ها به طور معمول مراحل بسیار مهم را در برخی از جراحی‌ها مانند جراحی ارتوپدی جایگزینی زانو، جراحی لیزیک چشم و پیوند مو انجام می‌دهند. ولی فصل مشترک این جراحی‌ها طبیعت ثابت موضع جراحی مانند استخوان پا، چشم یا سر است که در طول جراحی می‌تواند بدون حرکت نگه داشته شود. جراحی بافت‌های نرم به خاطر اعضای صورتی لغزنده که درون بدن به اطراف جابجا می‌شوند برای خودکار شدن بسیار آشفته‌تر و سخت‌تر هستند.
در حال حاضر، بهترین ربات برای جراحی رباتیک بافت‌های نرم، سامانۀ da Vinci از شرکت Intuitive Surgical است که به هیچ وجه خودکار نیست. da Vinci یک سامانه کنترل از راه دور است که جراح در کنسولی نشسته و ابزارهای ربات را در داخل بدن بیمار برای انجام مانورهای جراحی کنترل می‌کند.
ربات STAR چالش جراحی خودکار بافت‌های نرم را با بکارگیری چند فناوری گوناگون حل می‌کند. سامانۀ بینایی این ربات به برچسب‌های فلورسانس نزدیک به مادون قرمز (NIRF) که روی بافت روده قرار می‌گیرد وابسته است. یک دوربین مخصوص NIRF این برچسب‌ها را ردیابی کرده در حالی که یک دوربین سه‌بعدی تصاویری را از کل منطقۀ جراحی ثبت می‌کند. ادغام تمام این داده‌ها به سامانه جراحی رباتیک STAR اجازه می‌دهد روی هدفش متمرکز شود. ربات نقشه راه خود را برای انجام بخیه می‌سازد و با جابجایی بافت این نقشه را تنظیم می‌کند.
گروه STAR با انجام این کار ثابت کردند که ربات‌های خودکار می‌توانند از عهده چالش جراحی بافت‌های نرم برآیند.
در همین زمینه بخوانید:
>> ربات جراحی «سینا» رونمایی شد
>> ربات جراحی «سینا» رونمایی شدنخستین پخش آنلاین عمومی جراحی سرطان با هدست‌های واقعیت مجازی
>> چاقوی جراحی هوشمند با توانایی تشخیص بافت سالم از بافت توموری
>> این ربات جراح با بازخورد لمسی در طول جراحی کاملاً داخل بدن قرار می‌گیرد
مبنع: spectrum.ieee.org
