روبوت مبتكر من جامعة ديوك قادر على تحديد أماكن الشظايا المعدنية في الجسم وتوجيه الأدوات العلاجية نحوها. وللروبوت تطبيقات في إزالة الشظايا في ساحة المعركة، وفي زرع "بذور" مشعة لعلاج السرطان.
في صباح أحد أيام شهر مايو الماضي، استيقظ ألفريد مان وشعر على الفور أن شيئًا ما كان مختلفًا. ولأول مرة منذ 65 عامًا، أصبح قادرًا على التحدث بوضوح ومضغ الطعام الصلب بسهولة. وبعد الفحص الدقيق، وجد السيد مان شظية معدنية على وسادة السرير. هذه القطعة، وهي واحدة من العديد من الشظايا الموجودة في جسده في معركة مونتي كاسينو في عام 1944، لم يكتشفها الجراحون أبدًا، وظلت مخبأة في فك مان لأكثر من قرن.
تمثل قصة ألفريد مان الصعوبات التي يواجهها العديد من الجرحى - بدءًا من الحرب العالمية الثانية وانتهاءً بحرب لبنان الثانية. الأطباء والجراحون البشريون، على الرغم من مهاراتهم، يدركون جيدًا حدودهم. وفي كثير من الأحيان يواجهون صعوبات في تحديد مكان الشظايا التي اخترقت الجسم في ساحة المعركة، أو في إزالتها. هذه المشكلة معروفة على نطاق واسع، لكنها لم تتلق بعد إجابة كافية، باستثناء ربما في كتب وأفلام الخيال العلمي. في هذه الأعمال من المستقبل البعيد، يلعب دور الروبوت الطبي - جهاز معجزة يحوم فوق جسم الإنسان المصاب ويتحقق من حالته الصحية وكل ما يحتاج إلى إصلاح. وبعد مسح سريع، يسحب الروبوت يديه الميكانيكية ويجري عملية جراحية للمصاب بخبرة تفوق خبرة أي جراح بشري. قد تكون مثل هذه الروبوتات على متن السفينة إنتربرايز، أو حتى في نسخة مصغرة في ساحة المعركة المستقبلية. اعتبارًا من اليوم، هناك نسخة أولية من هذا الروبوت في جامعة ديوك في الولايات المتحدة.
إن الروبوت الجديد، وهو من بنات أفكار مجموعة من المهندسين البيولوجيين، ليس قادراً بعد على إعطاء الباراسيتامول أو كي الجروح المفتوحة، لكنه يتمتع بموهبة واحدة تتفوق على موهبة الجراحين البشريين: وهي تحديد موقع الشظايا المعدنية الصغيرة المغروسة في اللحم، وتوجيهها. إبرة إلى النقطة التي يتم فيها تثبيت القشرة. كل هذا دون توجيه أو مساعدة بشرية. في المستقبل، يهدف الروبوت إلى التعامل مع الشظايا المعدنية التي اخترقت الجسد في ساحة المعركة، ولكن له أيضًا غرض في وقت السلم. وسيكون الروبوت نفسه قادرًا على زرع أو إزالة "البذور" المشعة، والتي تستخدم لعلاج سرطان البروستاتا وأنواع السرطان الأخرى.
بدأ المهندسون حرفة الإبداع باستخدام روبوت سطح المكتب الأساسي، الذي تعتمد عيناه على أحدث تكنولوجيا الموجات فوق الصوتية ثلاثية الأبعاد. ويتم تشغيل دماغ الروبوت باستخدام برمجة الذكاء الاصطناعي، الذي يستقبل المعلومات ثلاثية الأبعاد من العيون ويعالجها ويوجه الروبوت لتحريك أطرافه وفقًا لذلك. استخدم الباحثون هذا النهج في الماضي لتحديد المناطق المتكلسة في أنسجة الثدي المحاكية، ولكن في التجارب الحالية، أضاف روجرز مغناطيسًا كهربائيًا إلى نهاية محول الموجات فوق الصوتية - الجهاز الذي يطلق ويستقبل الموجات فوق الصوتية. سمح هذا العنصر للروبوت بتحديد موقع قطعة صغيرة من المعدن في حمام مائي، وتوجيه إبرة مثبتة في نهاية الذراع الآلية في اتجاهها.
وقال إيه جي: "لقد قمنا بتوصيل مغناطيس كهربائي بجهاز الكشف ثلاثي الأبعاد الخاص بنا، مما تسبب في اهتزاز القطعة بدقة كافية بحيث يمكن تتبع حركتها". روجرز، الذي تخرج للتو بدرجة البكالوريوس في الهندسة الحيوية من جامعة ديوك. "إن حركة الكسرة الناتجة عن المغناطيس الكهربائي، لم تكن مرئية للعين البشرية، ولكن في نظام دوبلر الملون ثلاثي الأبعاد، كانت الكسرة المتحركة مرئية بلون أحمر واضح."
وخلص روجرز إلى أنه "بمجرد تحديد إحداثيات الشظية بواسطة الكمبيوتر، نجح في توجيه إبرة إلى منطقة الشظية".
كيف يساعد توجيه الإبرة في علاج الشظية؟ ووفقا للباحثين، هذه مجرد تجربة أولية. في تجارب أكثر تقدمًا، سيتم استبدال الإبرة بأداة صغيرة أخرى، مثل الملقط، والتي ستكون قادرة على اختراق اللحم وإزالة الأجزاء المسببة للمشكلة. وبما أن الباحثين حصلوا على نتائج إيجابية باستخدام روبوت بسيط نسبياً، وبرمجة الذكاء الاصطناعي الأساسية، فإنهم مقتنعون بأن الإجراءات البسيطة والآمنة ستصبح جزءاً من روتين الرعاية الطبية في المستقبل، خاصة مع تحسن الروبوتات وتكنولوجيا الذكاء الاصطناعي.
وقال ستيفن سميث، مدير مجموعة نقل الموجات فوق الصوتية في جامعة ديوك وعضو بارز في فريق البحث: "لقد أظهرنا، من حيث المبدأ، أن النظام يعمل". "بالطرق التقليدية، قد يكون من الصعب للغاية اكتشاف قطع صغيرة من الشظايا، خاصة في الميدان. لدى الجيش خطة واسعة النطاق لتطوير استخدام الروبوتات الجراحية في الميدان، وهذا التقدم يمكن أن يلعب دورًا.
تعليقات 4
ما الذي يجعل الروبوت يقوم بهذه المهمة بدقة أكبر من الجراح البشري؟ ما هو العامل الذي يسمح له أن يكون أكثر دقة في العلاج؟ ففي نهاية المطاف، حتى الجراح البشري يمكنه أن يرى على شاشة الكمبيوتر (أو بشكل ثلاثي الأبعاد من خلال نظارات خاصة) مكان وجود الشظية وإزالتها باستخدام الملقط، فما هي القيمة المضافة للروبوت في هذه العملية؟
دع المناطق الحساسة تقطع
ما غريب؟؟
هل تريد رؤية نافورة بشرية؟ هاهاها... من المؤكد أنه من الممتع التعامل مع مثل هذا.
أدخل الشخص المصاب مباشرة إلى غرفة التصوير بالرنين المغناطيسي وقم بالتنشيط والاحتماء 🙂
في النعمة لن يحدث لنا،
موسى.
لماذا لا نضع المصاب داخل مغناطيس ضخم يسحب كل الشظايا دفعة واحدة، وكأننا نخلع ضمادة!