پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا در سن‌دیگو برای اولین بار موفق شدند از ربات‌های انسان‌نمای کنترل از راه دور برای انجام جراحی زنده استفاده کنند.
به گزارش سرویس رباتیک تکناک، این آزمایش که نتایج آن در نشریه Nature منتشر شده است، نشان می‌دهد که ربات‌های انسان‌نما دیگر تنها برای فعالیت در کارخانه‌ها یا انبارها طراحی نشده‌اند و می‌توانند در آینده نزدیک به اعضای ثابت تیم‌های جراحی تبدیل شوند. پژوهشگران معتقد هستند این فناوری می‌تواند کمبود جراحان، به‌ویژه در مناطق دورافتاده و شرایط بحرانی را تا حد زیادی جبران کند.
در سال‌های اخیر، ربات‌های انسان‌نما به سرعت در حال ورود به صنایع مختلف هستند. طراحی این ربات‌ها به‌گونه‌ای است که می‌توانند در محیط‌هایی که برای انسان ساخته شده‌اند، بدون نیاز به تغییر تجهیزات یا زیرساخت‌ها فعالیت کنند. همین ویژگی باعث شده است کارخانه‌ها، انبارهای لجستیکی، مراکز خدماتی و حتی نیروهای نظامی به استفاده از این ربات‌ها روی بیاورند. اکنون پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا در سن‌دیگو تلاش کرده‌اند همین مزیت را وارد اتاق عمل کنند و نقش تازه‌ای برای ربات‌های انسان‌نما در حوزه پزشکی تعریف نمایند.
مرتبط: اولین جراحی زنده با ربات‌های انسان‌نمای کنترل از راه دور
در این پروژه، پژوهشگران از یک ربات انسان‌نمای کوچک با نام Surgie استفاده کردند. این سامانه به احتمال زیاد بر پایه ربات انسان‌نمای Unitree G1 توسعه یافته است. برخلاف سامانه‌های جراحی رباتیک متداول که ابعاد بسیار بزرگی دارند، این ربات تنها ۱٫۵ متر ارتفاع و ۲۷ کیلوگرم وزن دارد. چنین ابعادی باعث می‌شود جابه‌جایی آن بسیار ساده باشد و بتوان از آن در درمانگاه‌های کوچک، بیمارستان‌های صحرایی، مراکز درمانی مناطق محروم و حتی مأموریت‌های فضایی استفاده کرد.
پژوهشگران دو آزمایش مستقل را برای ارزیابی عملکرد این فناوری انجام دادند. در نخستین آزمایش، یک ربات انسان‌نما در کنار یک جراح انسانی قرار گرفت و هر دو به صورت مشترک عمل برداشتن کیسه صفرا (کوله‌سیستکتومی) را روی یک پستاندار بزرگ غیرنخستی انجام دادند. در آزمایش دوم، دو ربات انسان‌نما بدون دخالت مستقیم انسان در کنار یکدیگر قرار گرفتند و توانستند همان عمل جراحی را با موفقیت به پایان برسانند. این نخستین بار است که دو ربات انسان‌نما یک عمل جراحی زنده را به صورت مشترک انجام می‌دهند.
مرتبط: ربات انسان‌نمای چینی همه را شگفت‌زده کرد + ویدیو
پژوهشگران تأکید کردند که هدف اصلی این پروژه، جایگزین کردن جراحان نیست. آنها می‌خواهند ربات‌های انسان‌نما به ابزارهایی تبدیل شوند که بتوانند توانایی پزشکان را افزایش دهند و امکان ارائه خدمات درمانی را در مناطقی فراهم کنند که دسترسی به جراحان متخصص بسیار محدود است. بسیاری از مناطق روستایی و کم‌برخوردار جهان با کمبود شدید نیروی متخصص مواجه هستند و همین موضوع باعث افزایش زمان انتظار بیماران برای انجام عمل‌های جراحی می‌شود. پژوهشگران معتقد هستند جراحی از راه دور با کمک ربات‌های انسان‌نما می‌تواند بخشی از این مشکل را برطرف کند.
یکی از مهم‌ترین تفاوت‌های این سامانه با ربات‌های جراحی رایج، اندازه و هزینه آن است. سامانه‌های متداول مانند ربات‌های جراحی بزرگ معمولاً حدود ۸۰۰ کیلوگرم وزن دارند، فضای زیادی را اشغال می‌کنند و نصب آنها به تغییرات گسترده در اتاق عمل نیاز دارد. علاوه بر این، هزینه خرید و نگهداری چنین تجهیزاتی بسیار بالا است و بسیاری از مراکز درمانی کوچک توانایی استفاده از آنها را ندارند.
مرتبط: ربات انسان‌نمای Figure 01 برای کار در BMW آموزش می‌بیند
در مقابل، سامانه Surgie به دلیل وزن کم و ابعاد کوچک، به راحتی قابل جابه‌جایی است و می‌توان آن را در مدت کوتاهی در هر محیط درمانی مستقر کرد. دکتر شانگلی لیو، استادیار جراحی دانشگاه کالیفرنیا در سن‌دیگو و یکی از نویسندگان اصلی این پژوهش که شخصاً یکی از ربات‌ها را کنترل کرده است، عنوان کرد که هزینه این سامانه تنها بخش کوچکی از هزینه سامانه‌های رایج است و فضای بسیار کمتری نیز اشغال می‌کند. به گفته او، همین ویژگی‌ها امکان استفاده از این فناوری را در بیمارستان‌های صحرایی، مناطق روستایی و حتی مأموریت‌های فضایی فراهم می‌کند.
در این سامانه، جراح از فاصله دور ربات را کنترل می‌کند. پژوهشگران برای حفظ دقت و آشنایی جراحان، از ابزارهای استاندارد جراحی استفاده کرده‌اند و تنها آداپتورهایی به آنها افزوده‌اند تا دست‌های ربات بتوانند این ابزارها را به‌درستی در اختیار بگیرند. به این ترتیب، پزشکان بدون نیاز به یادگیری ابزارهای کاملاً جدید، می‌توانند از همان تجهیزات آشنا برای کنترل ربات استفاده کنند.
فرایند توسعه این فناوری نیز به صورت مرحله‌ای انجام شده است. پژوهشگران ابتدا سامانه را در محیط‌های شبیه‌سازی‌شده آزمایش کردند، سپس آزمایش‌های حیوانی را انجام دادند و در نهایت به جراحی زنده رسیدند. با وجود موفقیت این آزمایش‌ها، تیم تحقیقاتی تأکید کرد که این فناوری هنوز به مرحله استفاده گسترده در بیمارستان‌ها نرسیده است.
در جریان جراحی‌ها، ربات‌ها چند بار به تنظیم مجدد نیاز پیدا کردند و زمان انجام عمل نیز از جراحی‌های معمولی طولانی‌تر بود. علاوه بر این، تأخیر بسیار کوتاهی میان حرکت دست جراح و واکنش ربات وجود داشت که همچنان یکی از مهم‌ترین چالش‌های جراحی از راه دور محسوب می‌شود. البته پژوهشگران یادآور می‌شوند که نخستین نسل سامانه‌های جراحی رباتیک امروزی نیز در ابتدای مسیر توسعه با مشکلات مشابهی روبه‌رو بودند و طی سال‌ها به فناوری‌های بسیار دقیق و قابل اعتماد تبدیل شدند.
مرتبط: آمازون ربات‌های انسان‌نما را برای تحویل بسته‌ها آموزش می‌دهد
دکتر رایان برودریک، مدیر موقت مرکز جراحی آینده دانشگاه کالیفرنیا در سن‌دیگو معتقد است که این موفقیت نتیجه همکاری نزدیک مهندسان و جراحان بوده است. به گفته او، ترکیب دانش مهندسی و تجربه بالینی می‌تواند راهکارهایی برای حل مشکلات واقعی نظام سلامت ارائه کند و نسل تازه‌ای از فناوری‌های پزشکی را شکل دهد.
پژوهشگران چشم‌انداز بلندمدت این پروژه را بسیار فراتر از انجام یک عمل جراحی می‌دانند. آنها تصور می‌کنند ربات‌های انسان‌نما در آینده بتوانند ابزارهای جراحی را آماده نمایند، تجهیزات را جابه‌جا کنند، اتاق عمل را سامان دهند، در مدیریت بیماران مشارکت داشته باشند و به عنوان اعضای کامل تیم درمان در کنار پزشکان و پرستاران فعالیت کنند. دکتر مایکل ییپ، استاد مهندسی دانشگاه کالیفرنیا در سن‌دیگو بیان کرد که هدف نهایی این پروژه ایجاد اتاق عمل آینده است؛ محیطی که در آن انسان‌ها و ربات‌های انسان‌نما به صورت یک تیم یکپارچه فعالیت کنند و خدمات جراحی را نه‌تنها در بیمارستان‌های پیشرفته، بلکه در مناطق محروم، بیمارستان‌های صحرایی، مأموریت‌های امدادی و حتی سفرهای فضایی در اختیار بیماران قرار دهند. این دستاورد می‌تواند آغازگر نسل تازه‌ای از پزشکی رباتیک باشد؛ نسلی که مرزهای جغرافیایی را برای ارائه خدمات جراحی از میان برمی‌دارد و دسترسی به درمان را برای میلیون‌ها نفر در سراسر جهان آسان‌تر می‌کند.
