پایگاه آموزشی و اطلاع رسانی مهندسی پزشکی

 ۵ ربات برتر در حوزه پزشکی

پیشرفت فناوری‌های پزشکی در حال ساخت دنیایی است که ربات‌ها نقش بسیار مؤثری در آن ایفا می‌کنند و به تشخیص و درمان بیماری‌ها کمک می‌کنند. ابداعات و اختراعات جدید در دنیای امروزی سبب شده‌اند که ما به طور ناخواسته در جهتی قرار بگیریم که اکثر کارها به جای انسان‌ها، توسط ربات‌ها صورت گیرد.

استفاده از ربات‌ها در عرصه پزشکی نیز بسیار رواج پیدا کرده است و امروزه ربات‌های متعددی طراحی و ساخته شده‌اند که به تشخیص و درمان بیماری‌ها و انجام اعمال جراحی کمک می‌کنند که به برخی از مهم‌ترین آنها اشاره می‌کنیم.

۱- ربات‌های جراح
می‌توان گفت استانداردترین ربات جراح، ربات "داوینچی" (da Vinci) است. پیشرفت‌هایی که این ربات داشته است، شگفت انگیز هستند. استفاده از ربات داوینچی در جراحی باعث می‌شود که جراحی با دقتی بالا و تنها با چند برش کوچک انجام شود. این به این معناست که خونریزی و احتمال عفونت این جراحی کمتر است و بهبودی سریع‌تر حاصل می‌شود.

سامانه جراحی داوینچی با افزایش دید، دقت و کنترل جراحان، سطح عملکرد آن‌ها را به میزان قابل توجهی افزایش می‌دهد. این سامانه رباتیکی، ترکیبی از یک سامانه دیداری سه بعدی با کیفیت بالا و ابزارهای کوچکی به شکل مچ دست است که محدوده چرخش و خم شدن آن بسیار بیشتر از دست انسان است. در تمامی مراحل جراحی، این سامانه به طور کامل در کنترل جراحان است و به آن‌ها این قابلیت را می‌دهد که عملکردی بسیار دقیق‌تر از آنچه تصور می‌شد از خود نشان دهند.

در ابتدای نیمه دوم سال گذشته، داوینچی توانست یک بیمار مبتلا به سرطان روده بزرگ را با موفقیت جراحی کند.

۲- ربات‌های اندوسکوپی
اندوسکوپی، روشی است که در آن یک دوربین به همراه ابزاری ظریف از طریق یک لوله به درون بدن بیماران وارد می‌شود تا درون بدن و آسیب‌های داخلی بیمار مشاهده شود. این روش بسیار ظریف، اغلب موارد در بیمار احساس ناخوشایندی ایجاد می‌کند.

پیشرفت‌های جدید در این عرصه سبب شده که شرکت‌هایی مانند شرکت "Medineering" از ربات‌هایی استفاده کنند که بسیار باریک و انعطاف‌پذیر هستند و می‌توانند به نقطه مورد نظر پزشک در درون بدن بیمار وارد شوند. این ربات‌ها بدون لرزش دست انسان وارد بدن می‌شوند و فرایند اندوسکوپی را انجام می‌دهند.

روش مؤثری از کاربرد این ربات‌ها، "کپسول اندوسکوپی" است که به روش ساده بلعیدن وارد بدن بیمار می‌شود و به جمع‌آوری داده‌های دستگاه گوارش بیمار می‌پردازد. کپسول اندوسکوپی کمی بزرگ‌تر از کپسول دارویی است و دارای یک دوربین کوچک و مجموعه‌ای از LEDهایی است که توسط یک باتری تغذیه شده‌اند. پس از آنکه بیمار کپسول را فرو ببرد، این کپسول از مسیر دستگاه گوارش عبور می‌کند و در هر ثانیه تعدادی عکسبرداری انجام می‌دهد؛ سپس تصاویر به صورت بی‌سیم به یک گیرنده متصل به دستگاه ضبط کننده که توسط بیمار قابل حمل است، منتقل می‌شود. استفاده عمده از کپسول اندوسکوپی به معاینه و مشاهده مناطق روده کوچک مربوط می‌شود.

۳- اسکلت‌های بیرونی رباتیک
واژه "اسکلت بیرونی" از پوست سخت و خارجی بی‌مهرگان الهام گرفته شده است. گستره اسکلت بیرونی از کاربرد توانبخشی برای پشتیبانی ماهیچه‌های بدن تا کاربرد توان‌افزا برای بلند کردن اشیای سنگین ادامه دارد. اسکلت بیرونی روی بدن کاربر قرار می‌گیرد و به عنوان تقویت کننده عمل می‌کند و باعث افزودن، تقویت یا بازگرداندن عملکرد انسان می‌شود.

اسکلت پوشیدنی را می‌توان از مواد سخت و محکم مانند فلز و یا فیبر کربن ساخت و یا می‌توان آن را به طور کامل از قطعات نرم و منعطف تولید کرد. به اسکلت بیرونی می‌توان انرژی داد و آن را به حسگرهای مختلفی مجهز کرد. اسکلت بیرونی می‌تواند تمام بدن یا فقط اندام فوقانی یا تحتانی و یا حتی یک بخش خاص بدن مانند مچ پا یا ران را پوشش دهد.

در اسکلت بیرونی توانبخشی به طور معمول از مواد نرم استفاده می‌شود. این نوع اسکلت بیرونی، معمولاً اندام پایین تنه کاربر را پشتیبانی می‌کند. همچنین تلاش می‌شود تنها توان طبیعی عضلات کاربر بازیابی شود. این نوع اسکلت بیرونی، کمک شایانی به راه رفتن افراد دچار کم‌توانی و ناتوانی در اندام‌های پایین تنه می‌نماید. کاربر با استفاده از این اسکلت بیرونی قادر به راه رفتن، نشستن و برخاستن می‌شود. این ربات‌ها همچنین می‌توانند برای اصلاح ناهنجاری‌ها و یا توانبخشی بعد از آسیب نخاعی مورد استفاده قرار گیرند.

۴- ربات‌های ضدعفونی کننده
بر اساس آمار مراکز درمان و پیشگیری از بیماری‌ها، در آمریکا از هر ۲۵ بیمار یک نفر دچار عفونت‌های بیمارستانی می‌شود و از هر ۹ بیمار، یک نفر جان خود را از دست می‌دهد.

ربات Xenex طراحی شده است تا موجب بهبود قابل توجهی در سطح بهداشت بیمارستان‌ها شود. این ربات، امکان ضدعفونی کردن سریع و سیستماتیک محیط‌های مراقبت‌های درمانی را مهیا می‌سازد. این ابزار خودکار، میکروب‌های کشنده‌ای که منشأ عفونت‌های بیمارستانی هستند را با به کارگیری روش ضدعفونی با اشعه فرابنفش (UV)، از بین می‌برد. ربات Xenex نسبت به سایر دستگاه‌های ضدعفونی در آسیب‌رسانی سلولی به میکروب‌ها بسیار مؤثرتر عمل می‌کند و تعداد آن‌ها را به طور قابل توجهی کاهش می‌دهد. به گزارش مرکز پزشکی Westchester در آمریکا، استفاده از ربات‌های Xenex باعث کاهش ۷۰ درصدی باکتری کلستریدیوم دیفیسیل (C-diff) که باعث بروز مشکلات جدی در روده‌ها می‌گردد، در بخش مراقبت‌های ویژه شده است.

۵- ربات‌های آموزش پزشکی
امروزه ربات‌هایی طراحی و تولید شده است که برای آموزش پزشکی استفاده می‌شوند و عملکردی مانند یک مدل زنده دارند. پزشکان از این طریق می‌توانند به طریقی بهتر و آسان‌تر اعمال پزشکی و جراحی را فراگیرند.

پیشرفته‌ترین ربات شبیه‌ساز بیمار، Hal نام دارد که مانند یک کودک واقعی برای تمرین عملیات پزشکی شبیه‌سازی شده است. شبیه‌ساز بیمار Hal به عنوان یک ابزار آموزشی برای تمرین انواع فرآیندها از جمله کمک به بهبود تعاملات پزشکان با کودکان طراحی شده است. این شبیه‌ساز بیمار مانند یک کودک واقعی حرف می‌زند، از درد به خود می‌پیچد، هیجان زده شده و حتی گریه می‌کند. پزشکان می‌توانند همانند یک کودک واقعی سرنگ را به بدن او تزریق کنند، خونگیری انجام دهند، از خون موجود در انگشت او برای سنجش میزان قند خون با دستگاه گلوکومتر استفاده کنند و همچنین علائم حیاتی وی را چک کنند.

این شبیه‌ساز بیمار حالت‌های عاطفی مختلفی همانند کسالت، اضطراب و درد را می‌تواند داشته باشد. همچنین می‌توان به آن دستورالعمل‌هایی مانند دنبال کردن انگشت با چشم‌ها و تغییر سایز مردمک چشمش در پاسخ به نور را داد و او به صورت طبیعی این کارها را انجام خواهد داد. علاوه بر این موارد، پزشکان می‌توانند عملیات احیای قلبی ریوی، مُدهای تهویه مکانیکی دستگاه ونتیلاتور و حتی روش‌های ‌تهاجمی جراحی مانند قرار دادن لوله قفسه سینه (Chest Tube) و لوله تراشه (Tracheal Tube) را بارها بر روی شبیه‌ساز بیمار Hal انجام دهند.