برای نخستین بار در جهان: رباتهای انساننما روی حیوانات زنده جراحی انجام دادند
شاید تا حالا تصور میکردید رباتهای انساننما (humanoid robots) فقط برای کارهای نمایشی، دویدن در پارکها یا نهایتاً جابهجایی جعبهها در انبارهای بزرگ ساخته شدهاند. اما حقیقت این است که دنیای فناوری با سرعتی باورنکردنی در حال حرکت است و این موجودات فلزی اکنون پا به حساسترین و استریلترین اتاقهای جهان گذاشتهاند. در این پست با هم میبینیم که چطور یکی از بزرگترین و جسورانهترین قدمها در تاریخ پزشکی مدرن برداشته شده است؛ جایی که رباتهای دوپا و شبیه به انسان، وظیفه انجام یک عمل جراحی واقعی را بر عهده گرفتهاند.
مدتی بود که در دنیای پزشکی بحث استفاده از بازوهای مکانیکی داغ بود، اما جراحی به کمک یک ربات انساننما که ساختاری شبیه به بدن خود ما دارد، شبیه به داستانهای علمیتخیلی به نظر میرسید. حالا پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا در سندیگو (UCSD) این رویای دوردست را به واقعیت تبدیل کردهاند. آنها موفق شدهاند با هدایت از راه دور این رباتها، عمل جراحی خارج کردن کیسه صفرا را با موفقیت روی خوکهای زنده انجام دهند. این دستاورد بزرگ که گزارش آن در مجله معتبر نیچر (Nature) منتشر شده، نهتنها مسیر جدیدی را برای درمان بیماران در مناطق محروم باز میکند، بلکه میتواند کلید نجات فضانوردان در سفرهای طولانی فضایی باشد.
ورود رباتهای دوپا به قلمرو جراحی لاپاراسکوپی
برای درک عظمت این رویداد، ابتدا باید بدانیم که جراحی لاپاراسکوپی (laparoscopic surgery) یا همان جراحی سوراخ کلید چیست. در این روش، پزشکان به جای ایجاد شکافهای بزرگ روی بدن بیمار، چند سوراخ کوچک ایجاد میکنند و از طریق لولههای باریک، دوربین و ابزارهای جراحی را وارد بدن میکنند. این روش به دلیل دوره نقاهت کوتاهتر و درد کمتر، سالهاست که به یک استاندارد طلایی در پزشکی تبدیل شده است.
پیش از این، سیستمهای معروفی مانند ربات جراح داوینچی (da Vinci) در این حوزه پادشاهی میکردند. داوینچی سیستم عظیمی است که چندین بازوی مکانیکی دارد و پزشک پشت یک کنسول مینشیند و این بازوها را کنترل میکند. اما سیستمهای سنتی مانند داوینچی یک مشکل بزرگ دارند؛ آنها بسیار سنگین، گرانقیمت و غولپیکر هستند و جابهجایی آنها غیرممکن یا بسیار دشوار است. اینجاست که ایده استفاده از رباتهای انساننما مطرح میشود. این رباتها ساختاری منعطفتر دارند، فضای بسیار کمتری اشغال میکنند و میتوانند در محیطهایی که برای انسان طراحی شده است، به راحتی حرکت کنند.
در این پژوهش پیشگامانه، تیمی متشکل از مهندسان و جراحان برجسته آستین همت بالا زدند تا ببینند آیا این سازههای فلزی دوپا میتوانند ظرافت و دقت لازم برای کار با بافتهای زنده و حساس بدن را داشته باشند یا خیر. آنها کار خود را با سنجش دقیق مهارتهای حرکتی ظریف ربات آغاز کردند؛ یعنی کارهایی مثل جابهجا کردن اجسام بیجان و کار با ابزارهای استاندارد اتاق عمل روی میز آزمایشگاه. پس از جلب اطمینان کامل، زمان آزمون بزرگ فرا رسید: جراحی روی خوکهای زندهای که تحت بیهوشی کامل بودند.
جزئیات شگفتانگیز از اولین جراحی واقعی انساننماها
در جریان این آزمایش علمی فوقالعاده، یک پزشک جراح در پشت کنسول هدایت از راه دور قرار گرفت و شروع به کنترل حرکات ربات انساننما کرد. در همین حال، پزشک دیگری به عنوان دستیار در کنار تخت جراحی مستقر شد تا بر روند کار نظارت داشته باشد و در صورت نیاز کمک کند. جالب اینجاست که در بخشی از فرآیند سخت جراحی، حتی پای یک ربات کمکی دوم نیز به میان آمد تا کار با هماهنگی بیشتری جلو برود.
هدف اصلی این عمل، خارج کردن کیسه صفرا (cholecystectomy) بود که یکی از رایجترین و در عین حال حساسترین عملهای شکمی به شمار میرود. ربات با موفقیت توانست بافتهای مورد نظر را برش دهد و عمل را به پایان برساند. هرچند در طول جراحی یک خونریزی جزئی رخ داد، اما تیم جراحی توانست با هدایت سریع ربات، خونریزی را بلافاصله کنترل و متوقف کند. این موضوع نشان داد که رباتهای انساننما نهتنها در شرایط ایدهآل کارایی دارند، بلکه در مواجهه با چالشهای پیشبینینشده اتاق عمل نیز میتوان به آنها تکیه کرد.
یکی از جراحان حاضر در این پروژه در این باره میگوید که تجربه کار با این ربات، حسی شبیه به روزهای آغازین معرفی سیستمهای جراحی رباتیک سنتی داشت. او به برخی محدودیتهای فعلی نظیر برخورد ابزارها به یکدیگر، تاخیر در انتقال سیگنالها و نیاز مداوم به کالیبره کردن و تغییر موقعیت ربات اشاره کرد. با این حال، او روی یک نکته بسیار کلیدی دست گذاشت: توسعه سیستمهای جراحی رباتیک اولیه چندین دهه طول کشید تا بتوانند اولین جراحی موفقیتآمیز خود را روی حیوان انجام دهند، اما این پروژه جدید تنها در عرض ۹ ماه از مرحله ایده اولیه به جراحی واقعی روی موجود زنده رسید! این سرعت توسعه نشان میدهد که ما با یک رشد نمایی در حوزه فناوریهای پزشکی روبرو هستیم.
چرا جراحان از کار با همکاران فلزی خود هیجانزده هستند؟
پزشکانی که شجاعت به خرج داده و کنترل این رباتها را در دست گرفتند، معتقدند که این تجربه فراتر از حد انتظار آنها بوده است. به گفته آنها، کار با ربات انساننما احساسی بسیار شبیه به کار با رباتهای جراحی تجاری موجود در بازار دارد. با وجود برخی تاخیرهای اندک در پاسخدهی سیستم که برای نسخههای اولیه کاملاً طبیعی است، این ابزار جدید توانسته است دقت جراح را بهشدت افزایش دهد و میزان خستگی فیزیکی او را در طول عملهای طولانی کاهش دهد.
اما مزیت طلایی رباتهای انساننما نسبت به غولهای جراحی سنتی چیست؟ پاسخ در دو کلمه خلاصه میشود: ابعاد و قابلیت حمل. این سیستمهای نوین به دلیل طراحی شبیه به انسان، فضای بسیار کمتری در اتاق عمل اشغال میکنند و به راحتی میتوان آنها را بستهبندی کرد و به نقاط مختلف فرستاد. این ویژگی بینظیر بازتابهای گستردهای در آینده درمان خواهد داشت:
-امکان ارسال ربات به مناطق محروم و روستایی که دسترسی به پزشکان متخصص ندارند.
-استفاده در مناطق جنگی یا محیطهای پرخطر که حضور فیزیکی جراح در آنها غیرممکن است.
-قابلیت بهکارگیری در اتاقهای عمل کوچک با کادر درمان محدود، به طوری که یک جراح بتواند به تنهایی و با کمک ربات عمل را مدیریت کند.
-امکان انجام جراحیهای اورژانسی در ایستگاههای فضایی یا سفرهای طولانیمدت به مریخ.
تاریخچه جراحی از راه دور و مسیری که تا امروز پیمودهایم
ایده جراحی از راه دور (telesurgery) موضوع جدیدی نیست. برای سالها، دانشمندان در تلاش بودهاند تا فاصله جغرافیایی میان پزشک و بیمار را از بین ببرند. یکی از مشهورترین نمونههای تاریخی این تلاش، عملی موسوم به «عملیات لیندبرگ» در سال ۲۰۰۱ بود؛ جایی که جراحان در نیویورک موفق شدند کیسه صفرای یک بیمار را در بیمارستانی در فرانسه بردارند. با این حال، آن زمان زیرساختهای ارتباطی بسیار ضعیف بود و هزینههای خطوط پرسرعت اختصاصی سر به فلک میکشید.
امروز با معرفی فناوریهای ارتباطی نوین مانند اینترنت نسل پنجم (5G) و اینترنت ماهوارهای، مشکل تاخیر شبکه تا حد زیادی حل شده است. ادغام این شبکههای پرسرعت با رباتهای انساننما که میتوانند به راحتی در هر محیطی مستقر شوند، این امکان را فراهم میکند که بهترین جراحان دنیا بدون خروج از دفاتر خود در شهرهای بزرگ، جان بیماران را در دورافتادهترین جزایر یا کوهستانها نجات دهند.
چالش بزرگ فضا و جراحی در جاذبه صفر
یکی از هیجانانگیزترین کاربردهایی که برای رباتهای انساننما متصور میشوند، استفاده از آنها در مأموریتهای فضایی است. وقتی فضانوردان به مأموریتهای طولانیمدت فرستاده میشوند، بروز هرگونه بیماری حاد مانند آپاندیسیت یا مشکلات کیسه صفرا میتواند مرگبار باشد. امکان بازگرداندن سریع فضانورد به زمین وجود ندارد و حضور یک جراح متخصص در تمام مأموریتها نیز غیرممکن است.
یک ربات انساننمای سبکوزن و قابل حمل میتواند به عنوان یک جراح همهفنحریف در فضاپیما مستقر شود. جراح روی زمین کنترل ربات را به دست میگیرد و عمل را انجام میدهد. البته در این میان چالش بزرگی به نام تاخیر زمانی (latency) ناشی از فواصل نجومی وجود دارد. ارسال سیگنال از زمین به ماه یا مریخ ثانیهها یا حتی دقیقهها طول میکشد. برای حل این مشکل، دانشمندان در حال توسعه سیستمهای هوش مصنوعی خودمختار هستند تا ربات بتواند بخشهایی از عمل جراحی را بدون نیاز به دستور لحظهای پزشک و به صورت کاملاً مستقل انجام دهد.
آیا رباتها جایگزین پزشکان جراح خواهند شد؟
با دیدن این پیشرفتها، یک سوال مهم و گاهی ترسناک در ذهن مخاطبان شکل میگیرد: آیا روزی میرسد که رباتها به طور کامل جای جراحان انسان را بگیرند؟ پاسخ کوتاه و واقعبینانه به این سوال «خیر» است. جراحی فقط برش دادن بافتها نیست؛ جراحی هنر تصمیمگیری در شرایط بحرانی، درک آناتومی منحصربهفرد هر بیمار و داشتن حس همدلی است.
هدف از توسعه رباتهای انساننما، حذف جراحان نیست؛ بلکه هدف، دادن یک ابزار قدرتمندتر به آنهاست. این فناوری به جراحان اجازه میدهد تا دسترسی خود را به فراتر از دیوارهای بیمارستانها گسترش دهند. رباتها خسته نمیشوند، لرزش دست ندارند و میتوانند در مقیاسهای میکرومتری کار کنند. همکاری میان مغز متفکر انسان و بازوهای خستگیناپذیر ربات، ایمنی جراحیها را به سطحی بیسابقه خواهد رساند.
آیندهای روشن اما نیازمند احتیاط و قوانین سختگیرانه
اگرچه نتایج اولیه این پژوهش فوقالعاده امیدوارکننده است، اما هنوز راه درازی تا دیدن این رباتها در بیمارستانهای انسانی پیش رو داریم. انجام جراحی روی نمونههای حیوانی تازه اولین قدم است. سیستمهای رباتیک جدید باید مراحل آزمایشگاهی بسیار سختگیرانهای را طی کنند تا تاییدیه سازمانهای نظارتی مانند سازمان غذا و داروی آمریکا (FDA) را به دست آورند.
مسائلی مانند امنیت سایبری رباتها (جلوگیری از هک شدن ربات در حین عمل)، پایداری اتصالات اینترنتی و همچنین مسئولیتهای حقوقی در صورت بروز خطا، از جمله موضوعاتی هستند که باید در سالهای آینده به دقت بررسی شوند. با این حال، این فناوری نشان داد که مرزهای میان تخیل و واقعیت روزبهروز باریکتر میشوند و شاید زودتر از آنچه فکرش را بکنیم، یک ربات انساننما ناجی جان ما یا عزیزانمان شود.
منبع: Nature
بیش از دو دهه در زمینه سلامت، پزشکی، روانشناسی و جنبههای فرهنگی و اجتماعی آنها مینویسد و تلاش میکند دانش را ساده اما دقیق منتقل کند.
پزشکی دانشی پویا و همواره در حال تغییر است؛ بنابراین، محتوای این نوشته جایگزین ویزیت یا تشخیص پزشک نیست.
مطالب مرتبط
