«فرهیختگان» جایگاه ایران در ساخت ربات‌های جراح را بررسی می‌کند
به گزارش «فرهیختگان»، جراحی رباتیک به کمک رایانه، پدیده نسبتا جدیدی در دنیاست، اما در عین حال، رشد قابل توجهی داشته است و تحقیقات دانشکده‌های مهندسی پزشکی دانشگاه‌های معتبر دنیا به این سمت جهت گرفته است. در ایران نیز پروژه‌هایی در این زمینه اجرا شده و مطالعات به سمت ساخت ابزار جراحی و کاربرد رباتیک و سیستم‌های رایانه‌ای برای تسهیل در روند عمل‌های جراحی سوق داده شده است. بررسی فناوری‌های جدید و کاربرد آن در لوازم و تجهیزات جراحی برای بهبود کیفیت جراحی توسط پزشکان، موضوعی است که در بسیاری از کشورها به مراحل بسیار پیشرفتهای رسیده و در ایران نیز گام‌های نخست حرکت به سمت جراحی رباتیک برداشته شده است.
اما به‌واقع جراحی رباتیک چیست؟ جراحی رباتیک ماحصل پیشرفتهای تکنولوژیکی است که از سیستم‌های رباتیک برای کمک به روش‌های جراحی بهره گرفته است. اشتباه نکنیم که در جراحی رباتیکی، عمل جراحی توسط یک انسان(جراح) انجام می‌گیرد و تمام اتفاقات در کنترل پزشک متخصص است. به بیان دیگر جراحی رباتیک نوعی روش جراحی کم‌تهاجمی است که با ربات مخصوص و پیچیده‌ای انجام می‌شود. اصول اصلی همانند جراحی لاپاروسکوپی است ولی به‌جای اینکه جراح مستقیما با بیمار و وسایل در ارتباط باشد در اتاق مجاور و با دستورات خاص رباط را جهت جراحی هدایت می‌کند. طبیعتا جراحی رباتیک در مقایسه با جراحی معمولی مزایایی نیز دارد. به‌طور معمول پزشکان جراح برای دسترسی به اعضای بدن، بسته به نوع و محل جراحی شکافی را در بدن بیمار ایجاد می‌کنند درحالی‌که برای جراحی رباتیک چند سوراخ کوچک به قطر یک سانتی‌متر در بدن بیمار ایجاد می‌شود و جراح با هدایت ربات به بدن بیمار، عمل جراحی را انجام می‌دهد. این نوع جراحی دوره نقاهت کوتاه‌تری دارد، علاوه‌بر اینکه با به‌کار‌گیری ابزارهای کمکی، اطلاعات بیشتری در اختیار جراح قرار می‌گیرد و دقت انجام عمل جراحی بیشتر می‌شود. شاید تنها انتقاد وارده به جراحی رباتیک، هزینه‌های بسیار بالای این نوع جراحی است که امکان بهره‌مندی بیماران از این نوع جراحی را محدود می‌سازد.
ربات‌های جراح در دنیا
درحال حاضر کشورهای متعددی در زمینه ساخت ربات‌های جراح پیشرفتهای چشمگیری داشته‌اند. دادههای آماری نشان می‌دهد که در آمریکا 95 درصد جراحی‌ها توسط ربات انجام می‌شود. در ایتالیا، فرانسه و آلمان نیز بخش قابل توجهی از جراحی‌ها توسط ربات‌ها انجام می‌شود. برای مثال در ایتالیا، بسیاری از جراحی‌های دقیق مغز به کمک ربات‌ها انجام می‌شود. دانشمنـدان ایتالیایی، رباتی ساختند که قادر است در میدان مغناطیسی شدید داخـل ام‌آرآی و بـا کمک عکـسبرداری همزمان، جراحی مغزی انجام دهد.
در فرانسه نیز نوعی ربات جراح ساخته شده که با استفاده از آن میزان خونریزی بیمار در حین عمل جراحی، به حداقل می‌رسد. این ربات به پزشکان کمک می‌کند تا برای انجام عمل جراحی نیازی به برش رگ‌های خونی نداشته باشند. بسیاری از جراحی‌های کبد توسط این ربات انجام می‌شود. در آلمان نیز نوعی از ربات‌های جراح قلب در مقیاس بسیار کوچک ساخته شده که باز کردن عروق مسدود شده یا شریان‌‌های مشکل‌دار قلب، نمونه‌برداری، تزریق سلول‌‌های بنیادی به عضلات قلب ازجمله توانمندی‌‌های این ربات فوق کوچک است. در قاره آسیا نیز کشورهایی مانند ژاپن، چین، کره‌جنوبی و مالزی جزء کشورهای پیشرو در ساخت ربات‌های جراح هستند. جالب است که در ژاپن محققان شرکت خودروسازی هوندا فناوری نوینی ابداع کرده‌اند که از سیگنال‌های مغز انسان برای کنترل حرکات ساده ربات‌ها استفاده می‌کند. این فناوری می‌تواند به افرادی که دچار آسیب‌های نخاعی شده‌اند کمک کند. در چین ربات دندانپزشک نیز نوعی از مدرن‌ترین ربات‌های ساخت انسان است. کافی است فرد فقط روی صندلی دندانپزشکی بنشیند. سپس یک فریم روی دهان قرار می‌گیرد و بعد یک سوزن خیلی باریک در لثه فرو می‌رود تا موقعیت، ضخامت و ارتفاع استخوان فک برای کار گذاشتن ایمپلنت ارزیابی‌شود. این اطلاعات به‌صورت بی‌سیم به یک کامپیوتر منتقل می‌شود، این اطلاعات در کنار اطلاعاتی که در گذشته با یک تصویر سی‌تی‌اسکن از فک در کامپیوتر وجود دارد، قرار می‌گیرد. در این لحظه دندانپزشک فقط یک دکمه را فشار می‌دهد و ربات دندانپزشک ایمپلنت را با استفاده از این اطلاعات در محل صحیح خود قرار می‌دهد.
ورود ایران به حوزه ساخت ربات‌های جراح
در سال‌‌های اخیر، پیشرفت تکنولوژی و ظهور فناوری‌های نوین در ایران موجب شده تا ساخت ربات‌های جراح مورد توجه شرکت‌های دانش‌بنیان و متخصصان این حوزه قرار گیرد اما باید توجه داشت که این تکنولوژی یک پدیده نوپا در ایران است و اگرچه در بیش از یک دهه اخیر از ربات‌ها در حوزه پزشکی استفاده می‌شود، اما غالبا تمام تجهیزات مورد استفاده در این زمینه وارداتی و ساخت کشورهای دیگر بوده است. با این حال یک شرکت دانش‌بنیان و فناور متشکل از متخصصان ایرانی در دی‌ماه سال 97 موفق شدند از اولین ربات جراح ایرانی در نمایشگاه ایران‌ساخت رونمایی کنند. این ربات که درواقع یک سامانه جراحی رباتیک است حاصل تلاش 15 ساله متخصصان دانشگاه علوم پزشکی تهران در مرکز تحقیقات فناوری‌های بیومدیکال و رباتیک دانشگاه علوم پزشکی تهران است که می‌تواند در انواع عمل‌های آموزشی جراحی(مدل‌های حیوانی) در حفره شکمی و قفسه سینه حتی از راه دور مورد استفاده قرار گیرد. این سامانه از دو بخش اصلی، کنسول جراحی از راه دور و ربات‌های جراح مستقر بر بالین بیمار تشکیل‌شده است. دسته‌های موجود در کنسول جراحی حرکات دستان جراح را ثبت و همزمان ربات‌های جراح بر بالین بیمار، همان حرکات را در بدن بیمار به اجرا درمی‌آورند. ارتباط بین ربات‌های راهبر در کنسول جراحی با ربات‌های پیرو بر بالین بیمار از طریق اینترنت فراهم می‌شود و لذا عمل جراحی می‌تواند در دورترین نقاط کشور یا حتی روی یک ناو اقیانوس‌پیما از راه دور نیز کنترل و انجام شود. همچنین این دستگاه قابلیت مقیاس‌گذاری روی حرکات دستان جراح و در‌نتیجه افزایش دقت و ریزنگری حرکت در انجام حرکت‌های بسیار ظریف را دارد و با بهره‌مندی از این دستگاه می‌توان لرزش دستان جراح و اجرای جراحی با حداکثر ثبات و کیفیت حرکات را تجربه کرد.
طبق گفته سازندگان این ربات، قرارگیری جراح در شرایط ارگونومیک(نشسته یا ایستاده) و کاهش خستگی جراح و در نتیجه افزایش دقت و کیفیت عمل، امکان قرارگیری جراح در اتاقی خارج از اتاق عمل و به‌دور از گازهای بیهوشی و عفونت‌های خطرناک و امواج یونیزان برای جراح و عدم نیاز به پوشیدن لباس‌های استریل توسط جراح از دیگر مزایای این ربات است. قابلیت بازخورد و انتقال حس لامسه از محل عمل به دستان جراح، قابلیت اتصال به یک سمت یا هر دو سمت تخت جراحی(بسته به نوع عمل) و حرکت همراه با تخت جراحی و بیمار حین عمل، قابلیت استفاده از ابزارهای متداول جراحی و عدم نیاز به ابزارهای مصرفی خاص و گران‌قیمت، قابلیت تغییر حالت استفاده توسط جراح از نشسته به ایستاده و بالعکس حین عمل جراحی، عدم نیاز به هزینه‌های گزاف تعمیر و نگهداری سالانه در مقایسه با نمونه خارجی و قیمت رقابتی کمتر از نصف تنها رقیب آمریکایی ازجمله مزایای عنوان‌شده ربات جراح ایرانی است.
ایران صاحب دانش فنی ساخت ربات جراح
علی طالبی، دانشجوی دکتری رشته رباتیک دانشگاه امیرکبیر در گفت‌وگو با «فرهیختگان» با اشاره به پیشرفتهای بسیار خوب ایران در زمینه رباتیک، می‌گوید: «تکنولوژی ساخت ربات جراح تجاری در انحصار یک شرکت آمریکایی است و این شرکت رقبای خود را از گردونه ساخت ربات‌های جراح حذف کرده است. ما نیز به دلیل تحریم‌های پیاپی امکان دسترسی به این تکنولوژی را نداشتیم. همین امر موجب شد تا متخصصان ایرانی با تکیه بر دانش خود به فکر ساخت ربات جراح بیفتند.»
به گفته وی «خوشبختانه با کوشش و همت متخصصان ایرانی هم‌اکنون به دانش فنی، طراحی مکانیسم، سخت‌افزار و نرم‌افزار و کنترل ربات جراح دست یافته‌ایم که می‌تواند به‌عنوان جراح، دستیار جراح و ربات آندوسکوپی مورد استفاده قرار گیرد. ربات جراح علاوه‌بر توانایی اندازه‌گیری نیرو و امکان ارتباط به وسیله اینترنت، از قابلیت کنترل به صورت اصلاح‌شده نیز برخوردار است؛ به این معنی که حین انجام کار، می‌توانیم آن را کنترل کرده و روند فعالیت جراحی را بهبود ببخشیم. همچنین امکان ارتباط با ربات به وسیله نرم‌افزارهای تلفن همراه از دیگر ویژگی‌های ربات جراح است که متخصصان ایرانی به دانش فنی آن نیز دست پیدا کرده‌اند تا جایی که می‌توانند ربات جراحی بسازند که میزان نیرویی که باید به بافت نرم بدن بیمار وارد گردد را تخمین زده و پیش‌بینی کند.»
طالبی با اشاره به اینکه تکنولوژی ساخت ربات‌های جراح بسیار پیچیده است می‌گوید: «ساخت رباتی که قرار است با جسم و سلامتی یک بیمار در ارتباط باشد، پیچیدگی ساخت را دوچندان می‌کند. ربات طبق برنامه‌ریزی و داده‌هایی که به آن داده می‌شود، قابل کنترل است و لذا جراحی به وسیله ربات حساسیت‌های خاص خود را دارد. از طرف دیگر، با توجه به اینکه استفاده از ربات و ساخت ربات جراح یک پدیده نوپا در ایران است و هنوز شرکت‌های زیادی به این حوزه ورود پیدا نکرده‌اند.»
وی معتقد است که امروزه هنگام عمل جراحی، برای دسترسی مستقیم به برخی از ارگان‌های بدن، محدودیت‌های بسیاری وجود دارد. لذا باید از تکنولوژی‌ای در ساخت ربات استفاده کرد که ربات قدرت خاصی در بدن بیمار داشته باشد. برای مثال جراحی روی کبد یا لوزالمعده یا دیگر اعضای بدن که دسترسی به آنها برای عمل جراحی بسیار مشکل است نیازمند ربات‌هایی با قدرت و توانایی خاصی است.
عدم سرمایه‌گذاری در ساخت ربات جراح
به گفته طالبی سیستم جراحی رباتیک باید خیلی خوب و دقیق عمل کند. باید قابل اطمینان باشد و به نیازهای حقیقی پاسخ دهد. در عین حال که باید قیمت عادلانه‌ای نیز داشته باشد. تکنولوژی آن باید خیلی خوب کار کند تا بیمار قبل از عمل جراحی، کاملا به آن اعتماد داشته باشد.
وی می‌گوید: «شبیه‌سازی یکی از راه‌های اطمینان از عملکرد ربات‌های جراح است. درواقع شبیه‌سازی کمک می‌کند تا پژوهشگران حالات احتمالی مختلفی را که می‌تواند در حین عمل جراحی رخ دهد، ارزیابی کنند و به این ترتیب دادههای واقع‌بینانه‌ای به ربات‌ها ارائه دهند. در بسیاری از کشورهای اروپایی از این روش برای ساخت ربات‌های جراح استفاده می‌شود چراکه شبیه‌سازی این امکان را فراهم می‌کند تا نکات مورد نیاز برای یک عمل جراحی دقیقا تعریف شود.
همچنین به کمک شبیه‌سازی عوارض یک عمل جراحی بهتر مشاهده می‌شود و به کمک آن جراح می‌تواند برای عوارض پس از جراحی راه‌حل پیدا کند.»
این دانشجوی رشته رباتیک ادامه می‌دهد: «هر چند ما دومین کشوری هستیم که به فناوری ساخت ربات جراح دست پیدا کرده‌ایم اما متاسفانه به دلیل نبود سرمایه‌گذار(خصوصی) نتوانستیم آن‌طور که در این حوزه توانمند هستیم، توانایی خود را به نمایش بگذاریم.
از طرف دیگر کشورهای همسایه و چند کشور دیگر نیز برای انتقال دانش و سرمایه‌گذاری خارجی روی ربات‌های جراح آمادگی خود را اعلام کرده‌اند اما متاسفانه نبود حمایت‌های دولتی و آگاه نبودن برخی از مسئولان از اهمیت ساخت ربات‌های جراح در ایران، این امکان را فراهم نکرد.
این درحالی است که ساخت ربات‌های جراح هزینه‌های سنگینی را در بر دارد، مضاف بر اینکه برخی از تجهیزات مورد نیاز ساخت این ربات‌ها وارداتی است که با توجه به تحریم‌ها و نوسانات نرخ ارز، هزینه ساخت برای تیم‌های سازنده بسیار زیاد خواهد شد و نیاز است تا دولت به نوبه خود و بخش خصوصی نیز با سرمایه خود از این حوزه حمایت کنند.»
توسعه رباتیک، نیازمند حمایت
کارشناسان و صاحب‌نظران علم رباتیک معتقدند که جایگاه هر کشوری در علم رباتیک رابطه مستقیمی با صنعتی بودن آن کشور دارد زیرا رباتیک براساس نیازمندی‌های صنعت شکل می‌گیرد و همان‌طور که گفته شد اولین و بزرگ‌ترین متقاضیان آن صنایع هستند. ایران نیز در علم رباتیک کشور نوپایی است و بیشتر ربات‌های موردنیاز کشور وارداتی است.
ایران کشوری است که جوانان آن به علم بهای زیادی می‌دهند و اهمیتی که جوانان ایرانی به دانشگاه و تحصیلات عالی دارند بر هیچ کسی در دنیا پوشیده نیست.
تعداد مقالات ارائه‌شده از سوی دانشجویان ایرانی در سطح جهان موید این ادعاست. براساس آمار، جوانان ایرانی پس از جوانان هندی نسبت به جمعیت کشور خود بیشترین تقاضا را جهت تحصیل در مقاطع دانشگاهی دارند. به همین میزان علوم جدید و نوین به سرعت مورد توجه این قشر قرار گرفته و روی آن به جدیت کار می‌کنند. علم رباتیک به 4 بخش الکترونیک، کامپیوتر، مکانیک و کنترل تقسیم می‌شود که اگر در هر یک از این 4 بخش خللی وجود داشته باشد امکان استفاده بهینه، ایمن و البته اقتصادی بودن این علم وجود ندارد. پس برای دسترسی به این مهم قدرت گرفتن در این بخش‌ها الزامی است.
لازمه قدرت گرفتن نیز سرمایه‌گذاری، حمایت و اعتماد به دانش و توانمندی جوانان و متخصصان ایرانی است. رباتیک علمی است که با هدف راحتی انسان و افزایش وقت مفید او پدید آمده است، اما متاسفانه در کشور ما آن‌گونه که شایسته است، شناخته نشده است. این درحالی است که کشورهای صنعتی به این حقیقت رسیده‌اند که کشوری پیشرفت نمی‌کند، مگر اینکه در همه علوم پیشرفت کند؛ بنابراین، با توجه به اینکه رباتیک، یکی از علوم اصلی سرنوشت‌ساز قرن است، در سال‌‌های آینده تمامی کشورها به سمت استفاده از این تکنولوژی حرکت خواهند کرد.
* نویسنده: زهرا فریدزادگان، روزنامه‌نگار
مطالب پیشنهادی
