استفاده از ربات‌های پزشکی برای کمک به جراحان و یا کاوش‌های آسیب شناختی در حال رشد است. ربات‌ها با صرفه‌جویی در زمان، کاهش پیچیدگی‌های کار و … در کنار جراحان کار می‌کنند. بنابراین حضور ربات در اتاق جراحی نیازمند آشنایی جراح و تسلط به ربات به عنوان یک وسیله جراحی است. با این وجود پیچیدگی‌هایی در مورد استفاده زیاد از ربات‌ها وجود دارد. از شما دعوت می‌کنیم برای مرور برخی از این پیچیدگی ها با ادامه این مقاله از مجله فناوریهای توان افزا و پوشیدنی همراه باشید.
استاندار سازی سکشنینگ یا Sectioning در آسیب شناسی
Sectioning فرآیندی است که در آن بافت نمونه را لایه لایه می‌کنند و روی لام یا یک تکه شیشه قرار میدهند. این فرآیند زمان‌بر و خسته و کننده است. تعداد افراد متخصص در این زمینه در حال کاهش است. یک استارت‌آپ نیویورکی به نام ClaraPath این چالش را ساده کرده است. این شرکت به تازگی در مرحله دوم جذب بودجه موفق به کسب ۳۹ میلیون دلار شده است.
ClaraPath یک دستگاه تمام خودکار با نام SectionStar دارد. این دستگاه به افراد اجازه می‌دهد لایه لایه کردن، تصمیم گیری در مورد نمونه و کنترل کیفیت را با یک دستگاه به طور کامل انجام دهند.
عملگرهای رباتیک SectionStar لایه‌های متوالی غیر مغشوش ایجاد می‌کند. آسیب نرسانیدن به نمونه این دستگاه را برای پوشانیدن مولکول‌های ژنتیکی و نشانگرهای مولکولی(Molecular Marker) مناسب می‌سازد. همچنین میزان داده‌ای که این دستگاه جمع‌آوری می‌کند در مجموع بیشتر از چیزی است که به طور دستی بدست می‌آید.
برخی دیگر از فوائد این دستگاه عبارتند از: کاهش زمان برش، هزینه کمتر و کیفیت بهتر. این دستگاه در حال حاضر به طور گسترده وارد بازار نشده است. اما تولید کننده آن ادعا می‌کند که برای متخصصین آسیب شناسی مناسب است.
تعیین دقیق منطقه حمله صرع بدون جراحی تهاجمی
هر جراحی با خطراط خاص خود همراه است. اما به دلیل اینکه مغز بخشی بسیار مهم در بدن است، طبیعی است که به دنبال روشی با کمترین میزان تهاجم باشیم. به کمک ربات‌ها می‌توان این کار را انجام داد.
در حال حاضر یک دستگاه رباتیک برای تشخیص ناحیه ایجاد کننده حمله صرع در مغز بدون تهاجم به مغز وجود دارد. این دستگاه با ایجاد ۲۰ تا ۳۰ برش کوچک در مغز کار می‌کند. این روش با دقت بالا و سرعت بیشتر، در کاهش دوره استراحت بیمار بسیار موثر است. همچنین بیمار درد کمتری را تجربه می‌کند.
یک روش معمول برای تهیه نقشه صرع در مغز craniotomy یا برش جمجمه است. برش جمجمه شامل ایجاد یک ورودی بزرگ روی جمجمه است که به جراح اجازه می‌دهد یک توری الکترودی را روی سطح مغز قرار دهد. سپس سیگنال‌های مغز ثبت می‌شود سیگنال‌های ناحیه بین دو نیم کره مغز یا سیگنال‌های عمقی در این روش ثبت نمی‌شود.
اما با کمک ربات‌ها می‌توان روش stereo electro encephalography یا SEEG را انجام داد. این روش شامل ثبت سیگنال با کمک الکترودهای میله‌ای نازک در مغز است. یک بازوی رباتیک با ایجاد حفره‌های نازک ۲ میلیمتری الکترودها را وارد می‌کند. مکان قرار دادن الکترودها با توجه به یک تصویر سه بعدی از مغز توسط جراح مشخص می‌شود.
پزشکان آشنا به جراحی رباتیک این روش را برای همه بیماران مبتلا به صرع مناسب نمی‌دانند. اما برخی عقیده دارند که جراحی‌های از این نوع در آینده بیشتر خواهد بود.
بانک اطلاعاتی پزشکی
با گذشت زمان ارزش بیوبانک‌ها یا بانک‌های اطلاعاتی پزشکی در حال افزایش است. بیوبانک به پزشکان در یافتن روش‌های جدید تشخیص کمک می‌کند. نمونه‌های انسانی برای تشخیص و درمان بیماری‌ها مهم هستند. این نمونه‌ها در تعداد بالا در بیوبانک‌ها نگهداری می‌شوند.
در حال حاضر رباتی برای کمک به مدیریت نمونه‌ها وجود دارد. این ربات به طور خاص روی آسیب شناسی و پژوهش سرطان کمک می‌کند. مقاله‌ای وجود دارد که نقش فاز پیش از پژوهش و نگهداری نمونه را در تشخیص‌های نادرست آسیب شناسی و آزمایشگاهی توضیح می‌دهد. به طور مثال انبارکردن نادرست نمونه‌ها، پروتکل‌های آزمایشگاه‌ها برای مدیریت نمونه‌ها و … همگی می‌تواند افت کیفیت نمونه را سبب شود.
این ربات نمونه را به صورت خودکار از انبار تا محل آزمایش حمل می‌کند. خودکار بودن فرآیند تاثیرچشم‌گیری در کاهش نرخ خطا دارد. این فقط یک نمونه از کارکرد این ربات است.
در دبی آماده‌سازی‌هایی برای بازگشایی نخستین بیوبانک در سال ۲۰۲۳ در حال انجام است. این بانک تا هفت میلیون نمونه را نگهداری خواهد کرد. به این ترتیب این مرکز در رده مراکز نگهداری نمونه با ظرفیت بالا است. استفاده از هوش مصنوعی برای نگهداری نمونه‌ها در دمای کم در عین توجه به یکپارچگی نمونه هنگام بازیابی آن از امکانات این مرکز است.
با توجه به اینکه این بانک نمونه نخستین بانک امارات متحده عربی است، پژوهشگران معتقند که دانشمندان بسیاری از نواحی مختلف جهان جذب این مرکز خواهند شد. همکاری‌های مربوطه می‌تواند به معنای کشف درمان‌های جدید برای بیماری‌های متداول و ضعیف کننده است.
پیشرفت ابزارهای کوچک جراحی مغز
جراحی مغز و اعصاب دائما در حال پیشرفت است و مرزهای آن‌چه می‌توان با علم مغز و اعصاب انجام داد پیوسته در حال تغییر است. مشارکت در پیشرفت این عملم قطعا به نفع بیماران و پزشکان است. در خصوص جراحی مغز و اعصاب در کودکان این وضعیت به طور خاص پیچیده است. تومورهای مغزی شایع‌ترین نوع سرطان در کودکان هستند.
جراحی آندوسکوپی برای برداشتن تومور مغزی برای اندازه کوچک بدنی کودکان مناسب‌تر است. همچنین این جراحی کمترین میزان تهاجم به بدن کودک را خواهد داشت. اما به علت نبود ابزار مناسب این کار همیشه ممکن نیست. ابزارهای مناسب معمولا انعطاف کافی برای کار را ندارند و در کنترل خونریزی موثر نیستند.
اما پژوهش‌های اخیر پتانسیل تغییر این وضعیت را دارد. یک میکروربات کوچک با چنگک مناسب روی وسیله‌ای مشابه مچ دست برای اینکار مناسب است. آهنرباهای متصل به این اجزا اجازه کنترل این چنگک با نیروی مغناطیسی را خواهد داد. چنگک مزبور باز و بسته می‌شود، یا قسمت مچی آن خم می‌شود. بنابراین برداشتن اشیا با آن ساده است.
آزمایش‌ها با ساختار چاپ شده سه بعدی نشان داد که ابزار رباتیک نشان داد که قابلیت ورود به حفره‌های اعضا و برداشتن تومور را دارد. در تمام این فرآیند مکان آن را با میدان مغناطیسی می‌توان هدایت کرد. این گروه اینک روی دومین نمونه از این ربات با طراحی ساده‌تر و هدایت بهتر کار می‌کند. هر دو نمونه ۲ میلیمتر پنها دارند. این میزان نصف اندازه ابزارهای کوچک مورد نیاز برای جراحی‌های آندوسکوپیک است.
آماده سازی این ابزار برای اتاق جراحی واقعی هنوز به تلاش بیشتری نیاز دارد. طراحان باید مناسب‌ترین راه برای ایجاد میدان مغناطیسی و بهترین پیکربندی پیچه‌های مغناطیسی را مشخص کنند. اما اگر تلاش آنان نتیجه بخش باشد، جراحی آندوسکوپیک مغز برای همیشه متحول می‌شود.
بیشینه بازده نمونه برداری ریه
نمونه برداری برای تشخیص بیماری و انتخاب روش مناسب درمان مهم است. نمونه به آزمایشگاه آسیب شناسی منتقل می‌شود تا افراد با ابزارهای دقیق در مورد آن اطلاعات دریافت کنند. اما کیفیت نمونه جمع‌آوری شده در حین جراحی تاثیر مستقیم روی نتایج آسیب شناسی دارد.
شرکت‌هایی هستند که با ابزارهای رباتیک به نمونه برداری با کیفیت می‌پردازند. یکی از این ربات‌ها Ion است که نمونه برداری از ریه را انجام می‌دهد. این ابزار با کاتتری ۳.۵ میلیمتری مسیریابی در لوله‌های هوای کوچک ریه و رسیدن به نقاط بافت سرطانی یا nodule را انجام می‌دهد. تخمین زده می‌شود تعداد نمونه برداری‌ها با Ion در سال ۲۰۲۲ برابر ۲۰ هزار نمونه برداری تخمین زده می‌شود.
کسب گواهی تائید FDA و استفاده از آن در کنار یک دستگاه تصویربردای جایگیری کاتتر و دقت نمونه‌برداری را بهینه می‌سازد. نتایج نخست از ۶۹ بیمار در نقاط مختلف نشان می‌دهد که Ion به کسب ۸۳ درصد خروجی با تشخیص موفق نائل شده است. بنابراین نمونه‌گیری‌های انجام شده باید برای رسیدن به تشخیص قطعی در آزمایشگاه کمک کننده است.
افزون بر این هیچ بیماری هنگام نمونه‌برداری با Ion آسیب یا اتفاق ناخوشیندی تجربه نکرده است. همچنین با Ion و سامانه تصویربرداری همراه آن می‌توان تا ۱۰ درصد تشخیص درست را افزایش داد. این عدد به تنهایی گویای کارایی ربات‌ها و حتی سایر فناوری‌ها است.
جراحی رباتیک و ارزش پژوهشی و عملی
این مثال‌ها همگی نشان از این دارد که ربات‌ها توانایی بهبود جراحی مغز و اعصاب و نتایج آسیب شناسی را دارند. چنین مداخلاتی برای همه بیماران مناسب نیست بنابراین اعضای گروه باید جنبه‌های مختلف کار را پیش از نتیجه گیری بررسی کنند. هرچند با پیشرفت ربات‌های پزشکی موقعیت برای استفاده از آن در سایر جراحی‌ها هم باز خواهد شد.
چگونه رباتیک و ژن درمانی امید به زندگی ما را افزایش میدهند؟
بهبود یادگیری مهارت های حرکتی در سن بالا با تحریک مغز
منبع: roboticbiz
«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوریهای توان افزا و پوشیدنی) مجاز است.»
