تبلیغات
دانش آموختگان تكنولوژی جراحی بوشهر - روبات هوشمند كمک جراح (بخش دوم)

روبات هوشمند كمک جراح (بخش دوم)

چهارشنبه 3 مهر 1392 07:53 ق.ظنویسنده : محمد جواد بردستانی

 
روبات هوشمند كمک جراح (بخش دوم)
روبات هوشمند كمک جراح (بخش دوم)
جــراحــی لاپــاروسـكــوپــی یكـی از مصـادیـق جـراحی بـا حـداقـل آسـیـب اسـت كـه در حفره شـكـمــی انـجــام مـیشـود. وظـیـفـه ایـن روبـات نگهداشتن دوربین لاپاراسكوپ و قرار دادن آن در موقعیتهای مناسب است تا دید خوبی برای جراح فراهم كند. این روبات سرعت جراحی را افزایش و زمان آن را به میزان قابل توجهی كاهش میدهد. 
كار كردن با روبات كمک جراح لاپاراسكوپی بـسـیــار راحـت اسـت ؛ در حـدی كـه كسـانـی كـه دورههـــای فـــوق تـخـصـصــی لاپــاراسـكــوپــی را میگذرانند ، میتوانند خیلی سریع با نحوه كار ایــن روبــات آشـنــا شــونــد و كــار كـردن بـا آن را بیـامـوزنـد ؛ البتـه مـراحـل طـراحـی و سـاخت این روبات تجربیات جالبی را در بردارد كه در مراكز دانشگاهی فنی مهندسی قابل ارائه است. 
در این روش به منظور دسترسی به ناحیه مورد نظر برای عمل جراحی در داخل شكم ، از دو یا ســه شـكــاف كــوچــک ابـزارهـای جـراحـی و از شكاف دیگر دوربین یا لاپاروسكوپ وارد بدن شده و از طریق تصویر ایجاد شده ، عمل جراحی انجام می شود.

كوچک ترین روبات جراح 
دانشمندان روباتی به شكل سوسک اختراع كردهاند كه با ورود به بدن از طریق یک شكـاف ، نیـاز بـه عمـل جراحی را تا حد چشمگیری كاهش میدهد. این روبات دو سانتیمتر طول و 5 گرم وزن دارد كه با دارا بودن وسایل پزشكی متنوع بسیار كوچک شامل یک دوربین كوچک ، حسگرها و تزریقگر دارو میتواند از یک شكاف ایجاد شده توسط جراحان در پوست، وارد بدن شده و اقدامات پزشكی را در داخل بدن به انجام برساند.
زمان زیادی از تولید روباتهایی كه برای عكسبرداری داخل بدن انسان ها ساخته شده است نمیگذرد و اكنون محققان توانستهاند این روبات را كه مزیتهای بسیار بیشتری دارد ، اختراع كنند.
چندی پیش ، گروه تحقیقاتی دیگری در راستای گسترش هرچه بیشتر از روباتها برای كمک به انسانها در زمینههای پزشكی ، در نمایشگاه روباتیک ژاپن روباتی را در معرض نمایش قرار دادند كه به عنوان یک جراح واقعی عمل میكرد.
این روبات وارد رگهای خونی میشد و با هدایت این روبات ، دانشجویان رشته پـزشكـی و سـایـر پـزشكـان مـیتـوانستند طریقه ورود به رگهای خونی بدن بیمار و مراقبتهای قلبی عروقی را به صورت عملی آموزش ببینند. البته این روبات ، فقط جنبه آموزشی ندارد و با آن میتوان بدون انجام جراحیهای باز بیمار را درمان كرد.
در تحقیقات گذشته برای انتقال سیگنالهای مغز به روبات معمولا از عمل جراحی برای قراردادن سیمهای رابط الكترونیكی درون بدن انسان استفاده میشد و در برخی دیگر نیز افراد استفادهكننده باید در زمینه ارسال سیگنالهای خود به روبات آموزش میدیدند كه نتایج كار نیز معمولا در زمینه خواندن سیگنالهای مغزی چندان دقیق نبود.
پژوهشگران هم در راستای گسترش استفاده از روباتهای پزشک ، اعلام كردهاند كه در حال كار روی روبات كوچكی هستند كه از طریق یک شكاف وارد بدن شده و مشكـلات قلبـی را درمـان مـی كنـد و همـاننـد دیگر روباتها به افزایش مهارتهای پزشكان در اتاق عمل كمک میكند. 
روبات دیگری نیز مدتی قبل با مهارت فیلمبرداری كه یک گروه از محققان در مركز تحقیقات پزشكی آن را ساختهاند ، معرفی شد كه میتواند در درون معده یا شكم بیمار حركت كند و زوایای مختلف قسمتهایی را كه باید معالجه شوند ، به جراح نشان دهد. این روبات كه ماهها از معرفی آن میگذرد ، همچنین مجهز به یک سوزن قابل جمع شدن است كه به آن امكان میدهد از درون بدن بیمار نمونهبرداری كند.
یكـی از ایـن دستـاوردهـا مـربـوط به روبات پرآوازه داوینچی می شود. این روبات میتواند با ایجاد یک شكاف كوچک در گردن ، عمل جراحی تیروئید را با موفقیت كامل انجام دهد. طی سالهای اخیر روباتها در اعمال جراحی اورولوژی و بیماریهای زنانه حضور یافتهاند ، اما این نخستین باری است كه از آن ها در عمل جراحی تیروئید استفاده میشود. 
بیماری تیروئید در پی نوعی اختلال صورت میگیرد كه به موجب آن در گردن فرد برجستگی به اندازه میوه كیوی ایجاد میشود. این بیماری تاكنون از طریق یک شكاف بزرگ در قسمت تحتانی گردن جراحی می شد اما جای بخیهها روی گردن فرد بیمار باقی میماند. روبات جدید قادر است جراحی مورد نیاز برای درمان این بیماری را از طریق ایجاد یک شكاف كوچک در گردن به وجود آورد تا در نهایت اثری از بخیههای جراحی باقی نماند. 
غده تیروئید میزان سوختوساز بدن را كنترل میكند و بیماری مربوطه به 2 حالت خوش خیم و بدخیم رخ میدهد.
استفـاده از روبـاتهـای جـراح در امـور پـزشكـی نظـامـی نیز در سال های اخیر با سـرمـایـهگـذاریهـای كـلانـی همراه بوده است. روباتها در آیندهای نه چندان دور جایگزین پزشكان نظامی خواهند شد. در همین راستا گروهی از دانشمندان سیستم جــراح روبــاتــی را ابــداع كــرده اســت كــه مــی تــوانــد در آیـنـدهای نـزدیـک جـایگـزیـن بیمارستانهای متحرک و پزشكان نظامی در میادین جنگ شود. 
از این رو میتوان پیشبینی كرد بهزودی بیمارستانهای متحرک نظامی توسط ترونا پاد یا همان جراح و پرستار روباتیک اداره شوند. این ابزار كه در حال حاضر تحت آزمایشهای اولیه قرار دارد ، به جراح كنترل از راه دور با 3 بازوی روباتیک مجهز است. 
روبات جراح به 12 سیستم دیگر از جمله سیستم فعالسازی صوتی تجهیز شده است. همچنین یک تکبازو وظیفه حمل ابزار جراحی مورد نیاز را به جراح روباتیک داشته و در عین حال ابزاری را كه نیازی به آن ها نیست جا به جا میكند. 
روبات پرستار سیاری نیز وظیفه توزیع ابزار مناسب را در حین كنترل علائم حیاتی به عهده خواهد داشت. در حقیقت می توان دید كه همه اعمالی كه در یک بیمارستان صحرایی یا نظامی صورت خواهد گرفت ، تحت كنترل سیستمهای روباتیكی خواهد بود. 
محققان هدف اصلی از تولید این سازه یكپارچه روباتیک جراح را ارائه خدمات درمانی سریع و مطمئن به سربازان مجروح قبل از انتقال آن ها به بیمارستانها عنوان میكنند. در نتیجه این روبات باید توانایی انجام فرایندهای احیای افراد را نیز داشته باشد. 
این سیستم روی حداقل فرایندهایی كه علائم حیاتی مجروحان را به حالت پایدار خواهد رساند ، تمركز دارد. از جمله این فرایندها ، فراهم كردن مسیر جریان هوا و ارائه درمانهای سریع برای جراحتها مانند كنترل خونریزی در افراد است. روبات جراح توسط پزشكی از راه دور كنترل شده و میتواند با دیگر روباتها ارتباط برقرار كرده و آن ها را هدایت كند. 
یكی از 3 بازوی روبات ، آندوسكوپی را نگه مـیدارد تـا كنتـرلكننـده قـادر بـه مشاهده بیمار بـاشـد و ایـن در حـالـی اسـت كه 2 بازوی دیگر عملیات درمانی را بر روی فرد انجام میدهند. 
هـمـچـنـیــن ایــن روبـات اجـازه انجـام بـرخـی عملیات ساده از قبیل بخیهزدن را بدون نیاز به هدایت انسانها دارد. 
هـمـان طـور كـه كـاملا مشخص است هزینه طراحی و ساخت این دسته از روباتها بسیار قابل توجه است و معمولا شركتهای كوچک تحقیقاتی توان تأمین آن ها را ندارند.
در میان تمامی روباتهای جراحی كه با تكیه بر فناوریهای نوین طراحی و ساخته میشوند ، آن دســتـــه از اهــمــیـــت و جـــذابــیـــت بــیــشـتــری بــرخــوردارنــد كــه كـمـتـریـن نـیـاز را بـه حـضـور نیـروهـای متخصـص انسـانـی داشته باشند. این روبات جراح بدون كمک گرفتن از انسان موفق بـه انجام جراحی ظریف و یافتن تركش فلزی شده است. این فناوری میتواند هزینه و زمان مــورد نـیــاز بــرای نـمـونـهبـرداری و دیگـر انـواع جراحی را كاهش دهد. یافتن تراشههای فلزی آخـریـن دسـتـاورد روبـاتهـای جراح به شمار نمیرود. 
مـحققان معتقـدنـد سوزن موجود در روبات جراح جدید را میتوان به وسیله ابزاری متعدد جایگزین كرد تا روبات بتواند در انجام عملیاتی دیگر از قبیل بیهوشی بیمار شركت داشتـه بـاشد. دانشمندان بر این باورند گسترش كامل استفاده از روباتها به عنوان جراحی قابل اطمینان تا 10 سال آینده امكانپذیر خواهد بود كه با وجود هزینه بالا ، دقت بالای انجام جراحی و ایمنی آن میتواند استقبال از این فناوری جدید را با گسترش مواجه سازد.

ساخت دو بازوی روباتیک جراح 5 درجه آزادی
محققـان مـوفـق بـه سـاخـت دو بـازوی روباتیک جراح 5 درجه آزادی برای انجام جراحیهای از راه دور شدند.
قابلیت كنترل به صورت پایه و پیرو كه امكان سازی یک سیستم جراحی از راه دور را فراهم میكند ، از ویژگیهای این بازوها است كه با گرفتن فرامین از سیستم پایه و انتقال آن توسط پروتكل های اینترنتی به سیستم پیرو ، قابلیت عملكرد در فواصل چندین هزار كیلومتری را فراهم میكند. این بازوهای روباتیک هم میتوانند به صورت جراح اصلی برای انجام عمل جراحی و هم به صورت كمک جراح برای نگهداری دوربین های آندوسكوپ مورد استفاده قرار گیرد. این بازوهای روباتیكی با بهره گیری از یک سیستم مختصات كروی قابلیت پوشش فضای كاری مورد نظر جراحان در جراحی از راه دور را كه بر پایه جراحی لاپاراسكوپی انجام می پذیرد ، دارد. عملگر نهایی این روبات به راحتی در همه نقاط مورد نیاز در اختیار جراحان قرار میگیرد. این سیستم دارای 5 درجه آزادی بـوده كـه 3 درجـه آن متشكـل از دو چـرخش و یک حركت انتقالی مربوط به قرارگیری عملگر نهایی در موقعیت مورد نظر جراح بوده ، یک درجه آزادی مربوط به چرخش ابزار جراحی و یک درجه آزادی نیز مربوط به گریپر ابزار جراحی است.
استفـاده از این بازو به یک ابزار جراحی محدود نمی شود و طیف گستردهای از ابزارهای جراحی را پوشش می دهد. این بازو همچنین امكان استفاده از اكثر ابزارهای جراحی كه دارای قطرهای بین 5 تا 15 میلیمتر هستند را فراهم میكند كه از جمله مزیت های مهم این بازو به شمار میرود.
نـرم افـزار سیستـم كنتـرلـی روبـات جـراح بـه صورت تطبیقی است ، داده های حركتی روبات پـایـه كـه تـوسـط جـراح داده می شود ، ابتدا وارد كـامـپـیـوتـر مـیشـود و سپس با اعمال الگوریتم كنترلی برای دنبال نمودن مسیر دست جراح و حذف لرزش دست به سیستم پیرو وارد می شود كه یكی از اهداف مهم این پروژه ، بررسی عملی روشهـــای مــخــتــلـــف كــنــتــرلــی در عـمـلـكــرد روباتهای جراح با كنترل از راه دور است.
منبع: ماهنامه مهندسی پزشکی

آخرین ویرایش: چهارشنبه 3 مهر 1392 07:54 ق.ظ

 
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر