محققان ایرانی به دستاوردهای مهمی در حوزه جراحی رباتیک دست یافته اند
جراحی رباتیک از جمله موضوعاتی که است که امروزه بسیاری از تحقیقات دانشكده های مهندسی پزشكی دانشگاههای معتبر دنیا را به خود اختصاص داده است. این فناوری نوین موجب شده است پزشكان اعمال جراحی را با دقت واطمینان بالاتری انجام دهند. ضرورت اجرای چنین فناوری در کشور سبب شد است که محققان ایرانی نیز با اتکا به دانش بومی خود دستاوردهای شگرفی خلق کنند. سیستم رباتیک جراحی سینا در آزمایشگاه جراحی رباتیک، مرکز تحقیقات تکنولوژي واقع در بیمارستان امام مراحل پایانی طراحی و ساخت خود را طی کرده و وارد فاز تجاري سازي شده است.
دانلود نسخه PDF مقاله / شامل مطالب اختصاصی (ویژه کاربران اختصاصی- برای دریافت کدقفل فایل از پنل عضویت سایت تیکت ارسال نمایید. )
در این مقاله خواهید خواند:
- مقدمه
- چالش های پیش رو در انجام جراحی اندوسکوپی
- مشکلات سیستم هاي جراحی قبلی و مزیت ربات جراحی ایرانی
جراحی اندوسکوپی
عمل هاي جراحی اندوسکوپی عمل هایی هستند که در آن ها لنزاندوسکوپی و ابزارهاي اندوسکوپی از سوراخ کوچکی در سطح بدن وارد فضاي درون شکم می شوند. در این عمل ها جراحات وارد به بدن کاهش می یابد و دردهاي بعد از عمل و دوران نقاهت نیز کاهش چشمگیري دارند.
چالش های پیش رو در انجام جراحی اندوسکوپی
مشاهده غیر مستقیم: دید جراح غیر مستقیم و به علت لرزشهاي طبیعی دست جراح ناپایدار است. به همین علت معمولاوقفه هایی حین عمل اندوسکوپی به وجود می آید. همچنین تطابق هم زمان دست و چشم جراح گاهی دشوار و چالش برانگیز است.
ارگونومی:جراح حین عمل در شرایط فیزیکی مناسبی قرار ندارد و به سرعت خسته می شود.
چالاکی و انعطاف پذیري: به علت اینکه ابزار جراحی حول یک نقطه ( نقطه ورود به بدن ) به صورت لولایی عمل می کندحرکات دست و مچ جراح محدود شده و درجات آزادي ابزار نیزکاهش می یابد. به همین دلیل در حین عمل به ویژه هنگام عملیات دشواري چون بخیه زدن جراح مجبور به انجام حرکات دشواري توسط مچ و دست خود به منظور غلبه بر محدودیت هاي حرکتی ابزار از جمله حرکت چرخشی حول مچ می شود.
حس لامسه و برآورد نیرو: به علت عدم دسترسی مستقیم جراح به محیط جراحی، جراح حس لامسه ي ناشی از لمس مستقیم را ندارد. همچنین جراح برآورد محدود و مغشوشی از نیروي بین ابزار و بافت دارد. علت این امر اینست که ابزار در نقطه ورود به شکم اتصال لولایی دارد و با تغییر اندازه نفوذ ابزار، نسبت نیروي نوك ابزار به نیروي وارد به دست تغییر می کند. همچنین مجرایی که ابزار از آن وارد می شود و خود ابزار داراي اصطکاك ذاتی اند و این امر باعث اخلال در برآورد حسی نیرو ها می شود و همچنین گاهی اوقات نیرو هاي وارد به ابزار کم و در مقابل نیرو هاي لازم براي جابجایی ناچیزند و این جراحی را به خطا می اندازد.
لرزش دست: لرزش هاي دست جراح به علت طول بلند ابزار، درنوك ابزار چند برابر می شوند و این اعمالی چون گرفتن و بریدن را براي جراح دشوار می کند. به علت عدم وجود تکیه گاه براي دست جراح این لرزش ها به مرور افزایش می یابند.
نیاز به سیستم هاي کمک جراح رباتیک امروزه کاربرد زیادي در زمینه کمک به جراحان یافتهاست و گامی مهم در زمینه حل مشکلات ذکر شده برداشت هاست.
جراحی رباتیک راهبر و پیرو
در جراحی رباتیک راهبر و پیرو حرکات جراح توسط کنسولی که پشت آن می نشیند ( ربات راهبر ) به رباتی که مستقیم روي بیمار عمل را انجام می دهد ( ربات پیرو ) منتقل می شود.
از جمله اینکه جراح در حالتی کاملا مناسب پشت کنسول نشسته و خستگیحین عمل بسیار کاهش می یابد. لرزش هاي دست جراح فیلترمی شود و نیز می توان با بزرگ نمایی یا کوچک نمایی حرکات دست دقت عمل را بالا برده و کارایی هر دو دست جراح را نیزبرابر کرد. انعطاف پذیري عمل را با قرار دادن مکانیزم هاي رباتیک کوچک شبه مچ در ابزار یا سمت جراح افزایش داد هر حسی بین ابزار و بافت را می توان با استفاده از سنسورها درسمت پیرو و محرك هاي نیرو در سمت جراح انتقال داد.
مشکلات سیستم هاي جراحی قبلی و مزیت ربات جراحی ایرانی :
1) ربات هاي زئوس وداوینچی که رقیبان سینا به شمار می آیند امکان بازخورد نیرویی و دادن حس لامسه به جراح راندارند. ولی ربات سینا به گونهای طراحی شده است که می تواند هرگونه نیرویی که توسط ربات به بدن بیمار وارد می شود را اندازه گیری و به وسیله کنسول جراحی به دست جراح اعمال کند.
2) هزینه خرید ربات، ابزار، تعمیرات و نگهداري بسیار زیاد است. براي مثال هزینه مواد و وسایل مصرفی در هر عمل بالغ بر 3500 دلار است.
علیرضا میرباقری، استادیار دانشگاه علوم پزشکی تهران درباره ربات جراح سینا می گوید: ربات جراح سینا با هدف انجام پزشکی از راه دور بادقت بسیار زیاد ساخته شده است؛ با استفاده از این ربات انجام عمل جراحی از شهری در شهر دیگر و دورترین نقاط امکانپذیر است درباره عملکرد این ربات می گوید: در این شیوه کنسولجراحی در اختیار جراح قرار دارد و ربات می تواند حرکتهای دست جراح را دریافت و همان را روی بدن بیمار اجرا کند همزمان تصویر عمل جراحی از برای جراح ارسال می شود.
وی تصریح می کند: ربات سینا به گونهای طراحی شده است که هیچ گونه ابزار و هزینه مصرفی ندارد. در ضمن هزینه تعمیر و نگهداری این ربات نیزبسیار اندک است.
این عضو هیأت علمی دانشگاه علوم پزشکی تهران بیان می کند:
اکنون هزینه ربات ( Davinci robot) داوینچی 2میلیون دلار (7میلیارد تومان) است. اکنون نیز به علت استراتژیک بودن این فناوری امکان ورود آن به ایران وجود ندارد. ضرورت ساخت این ربات در کشور باعث شد طراحی و ساخت رباتی با این ویژگیها و مشخصات مورد توجه قرار گیرد.اکنون قیمت ربات سینا یک سوم نمونه مشابه آمریکایی است.
میرباقری می افزاید: آزمایشهای مقدماتی و بالینی این ربات نیز انجام شده است و پس از تکمیل مطالعات این مرحله ، رباتسینا وارد کلینیکها می شود؛ حداقل 2تا 3سال برای اجرای کاملاین طرح زمان نیاز است.رباتی برای انجام کارهای توانبخشیطراحی و ساخت ربات جراح و ربات توانبخشی از راه دور نیز از دیگر دستاوردهای محققان کشور است. این ربات نیز توسط اعضای قطب علمی کنترل و رباتیک دانشگاه صنعتی امیرکبیر در حال اجراست.
حیدرعلی طالبی، مدیر قطب علمی کنترل و رباتیک دانشگاه صنعتی امیرکبیر در تشریح قابلیتهای این ربات جراح می گوید: این ربات علاوه بر توانایی اندازه گیری نیرو و امکان ارتباط از طریق اینترنت، از قابلیت کنترل اصلاح شده، برخوردار است یعنی هنگام انجام جراحی، می توانیم آن را کنترل و روند فعالیت جراحی را بهبود ببخشیم.
وی امکان ارتباط با ربات از طریق نرم افزارهای تلفن همراه را از دیگر ویژگیهای اینربات جراح برشمرده و می گوید: این ربات همچنین می تواند میزان نیروی اعمالشده به بافت نرم بدن بیمار را تخمین بزند.
مدیر کنترل و رباتیک دانشگاه امیرکبیر خاطرنشان می کند: افراد میانسال به طور معمول،بیشترین خدمات توانبخشی را در جوامع مختلف دریافت می کنند درحالیکهاغلب آنها به دلیل شرایط سنی و جسمی، برای خروج از منزل و حضور در مراکز توانبخشی با مشکلات زیادی روبه رو هستند به همین دلیل ما تصمیم گرفتیم یک ربات توانبخشی از راه دور طراحی و تولید کنیم تا افراد بتوانند بدون نیاز بهمراجعه به مراکز توانبخشی از خدمات این مراکز استفاده کنند. به گفته وی اکنون نمونه این ربات و الگوریتمها و معیارهای بهبود آن نیز طراحی شده است اما برایتجاری سازی و تولید انبوه به حمایت مالی نیاز دارد.
نویسنده:محمد طه گودرزی کارشناس ارشد پرتو پزشکی
منابع بیشتر مطالعه برای شما:
18th iranian conference on biomedical engineering 14-16 December 2011
2.http://www.intuitivesurgical.com