معرفی نویسنده

مریم رفیعی پور

دانشجوی ارشد رشته بیوانفورماتیک( دانشگاه تربیت مدرس)

موفقیت در ساخت یک ربات برای انجام کولونوسکوپی به صورت نیمه‌خودکار

موفقیت در ساخت یک ربات برای انجام کولونوسکوپی به صورت نیمه‌خودکار

کولونوسکوپی روشی برای بررسی راست روده و روده بزرگ است. در حال حاضر کولونوسکوپی با استفاده از یک لوله نیمه انعطاف پذیر که وارد مقعد می‌شود، انجام می‌شود. این روند برای برخی از بیماران بسیار دردناک است و به بیهوشی نیاز دارند.

دوازده سال پژوهش یک تیم بین‌المللی از دانشمندان به رهبری دانشگاه Leeds، امکان ساخت دستگاه کولونوسکوپی هوشمند و مغناطیسی خودکار را فراهم کرده‌است. ساخت این دستگاه دانشمندان را یک قدم به ساخت ابزارهای هوشمندی نزدیک می‌کند که امکان بررسی بافت‌های داخلی و نمونه‌برداری دقیق را دارند.

پیترو والداستری، استاد رباتیک دانشگاه لیدز که این تحقیق را رهبری می‌کند، گفت: "کولونوسکوپی دریچه‌ای به دنیای پنهان در اعماق بدن انسان باز می‌کند و نقش حیاتی در غربالگری بیماری‌هایی مانند سرطان روده بزرگ دارد. اما این فناوری برای دهه‌ها نسبتاً بدون تغییر باقی مانده است."

استفاده از سیستمی که این تیم توسعه داده‌است نسبت به فناوری حال حاضر برای پزشكان و پرستاران آسان‌تر‌ است و برای بیماران درد کمتری دارد که گام مهمی در جهت استفاده گسترده‌تر كولونوسكوپی برای تشخیص زودهنگام سرطان روده بزرگ است.

 

کولونوسکوپ انعطاف پذیر مغناطیسی

تیم تحقیقاتی ربات کوچکی به شکل کپسول ساخته‌اند که به یک کابل باریک متصل است و در مقعد کار گذاشته می‌شود؛ سپس به محل هدایت می‌شود. این کار توسط پزشک یا پرستار که کولونوسکوپ را تحت فشار قرار دهد انجام نمی‌شود بلکه توسط آهنربا حرکت می‌کند. این سیستم بر اصل جذب و دفع نیروهای مغناطیسی استوار است. آهنربای خارج از بدن بیمار با آهنرباهای کوچک درون کپسول داخل بدن ارتباط برقرار می‌کند و کپسول را در روده بزرگ هدایت می‌کند. محققان می‌گویند درد این روش کمتر از کولونوسکوپی معمولی خواهد بود.

هدایت بازوی ربات می‌تواند به صورت دستی انجام شود اما تسلط بر آن دشوار است. برای هدایت ربات محققان سطوح مختلفی از دستیار ربات را ساخته‌اند. در آخرین تحقیق میزان موثر بودن دستیاران ربات در کمک به کارکنان غیر متخصص برای انجام کولونوسکوپی ارزیابی شد.

 

سطوح مختلف دستیار ربات

کنترل مستقیم ربات: اپراتور کنترل مستقیم ربات را برعهده دارد. در این حالت هیچ کمکی وجود ندارد.

کنترل هوشمند: اپراتور مکانی که می‌خواهند کپسول در روده بزرگ واقع شود را مشخص می‌کند و سیستم حرکات را برای قرار دادن کپسول در محل محاسبه می‌کند.

ناوبری نیمه مستقل: سیستم با استفاده از رایانه به طور مستقل کپسول را در روده بزرگ حرکت می‌دهد؛ اگرچه این کار توسط اپراتور قابل لغو شدن است.

 

طی یک شبیه سازی آزمایشگاهی، از ۱۰ کارمند غیر متخصص خواسته شد که در مدت ۲۰ دقیقه کپسول را به نقطه ای از روده بزرگ برسانند. آن‌ها این کار را پنج بار و با استفاده از سه سطح مختلف دستیار ربات انجام دادند. با استفاده از کنترل مستقیم ربات، شرکت کنندگان ۵۸٪ موفقیت داشتند. موفقیت با استفاده از کنترل هوشمند به ۹۶٪ و با استفاده از ناوبری نیمه مستقل به ۱۰۰٪ افزایش یافت.

در مرحله بعدی آزمایش، از دو شرکت کننده خواسته شد تا یک کولونوسکوپ معمولی را در روده بزرگ دو خوک بیهوش قرار دهند و سپس با استفاده از این ربات و سطوح مختلف دستیار ربات، کار را تکرار کنند. یک دامپزشک برای اطمینان از صدمه ندیدن حیوانات در محل حضور داشت.

شرکت کنندگان در سیستم امتیازدهی کار NASA، معیاری برای چگونگی انجام دادن یک کار از نظر جسمی و روحی، امتیاز گرفتند. سیستم امتیازدهی کار ناسا نشان داد که کولونوسکوپی با کمک ربات این کار را آسان‌تر می‌کند.

دیگر محققان این مطالعه گفته‌اند: "کار با این ربات چالش برانگیز است. این کار شهودی نیست و این امر باعث ترس از استفاده از این ابزار می‌شود. اما ما برای اولین بار نشان داده‌ایم که امکان انجام این کار توسط ربات وجود دارد و اپراتور می‌تواند به انجام کارهای بالینی فکر کند. کولونوسکوپی با کمک ربات توانایی ایجاد انقلاب در انجام این کار را دارد و افرادی که معاینه را انجام می‌دهند نیازی به داشتن تخصص ندارند. امیدواریم که این روش به طور گسترده‌تری در دسترس قرار گیرد و این خدمات به جای بیمارستان در کلینیک‌ها و مراکز بهداشتی ارائه شود."

تکنیک‌های توسعه یافته برای انجام معاینات کولونوسکوپی می‌تواند در سایر دستگاه‌های آندوسکوپی، مانند بررسی دستگاه گوارش فوقانی یا ریه‌ها استفاده شود.

منبع:

https://www.sciencedaily.com/releases/2020/10/201012152055.htm

لینک مقاله:

https://www.nature.com/articles/s42256-020-00231-9

کلید واژه ها: #کولونوسکپی #کولونوسکوپ مغناطیسی #ربات #کدکول #بیوانفورماتیک

telegram