خط مهندسی
مجله ی آنلاین مهندسی

آشنایی با ربات‌های پزشکی

0 51
با رشد تکنولوژی و توسعه علم رباتیک، ربات‌ها نقش مهمی را در زمینه پزشکی ایفا می‌کنند. از ربات‌ها می‌توان در زمینه‌های جراحی، ربات پرستار و امداد، ربات بیمار، بیومکانیک و نانو رباتیک و … استفاده کرد. حال تصور کنید یک ربات ماهر که می‌تواند به‌خوبی از بازوهای مکانیکی خود استفاده کند، مسئولیت جراحی و درمان شما را به‌‌عهده گیرد. فکر می‌کنید نگران می‌شوید یا بدون نگرانی و با آرامش، مسئولیت انجام این جراحی را به ربات می‌سپارید؟

استفاده از ربات و هوش مصنوعی  و ایجاد ربات‌های پزشکی به عنوان دستیار پزشکان، از ایده هایی است که از مدت‌ها پیش ذهن بسیاری از محققان حوزه رباتیک و مهندسی پزشکی را به خود مشغول کرده است.

موفقیت‌های به دست آمده در زمینه طراحی و ساخت ربات‌های پزشکی به این معنی است که تحقق چنین ایده‌هایی دور از انتظار نخواهد بود. امروزه استفاده از ربات‌ها در حوزه‌های مختلف پزشکی، از ایجاد حفره های کوچک و بدون نیاز به برش های عمیق تا انجام عمل های جراحی پیچیده، امکان پذیر شده است.

ربات‌های پزشکی-ربات جراح-داوینچی

اگرچه جراحی رباتیک موضوع جدیدی است، اما در این سال ها پیشرفت خوبی داشته است. از این رو بسیاری از تحقیقات دانشکده‌های مهندسی پزشکی دانشگاه‌های معتبر دنیا به ربات‌های پزشکی و جراحی رباتیک اختصاص یافته است. استفاده از ربات‌ها هنگام جراحی موجب افزایش دقت جراح حین انجام جراحی خواهد شد. همچنین ربات‌های جراح می توانند در صرفه جویی زمانی و کاهش زمان جراحی‌های پیچیده نقش بسیار مهمی داشته باشند.

ربات‌های پزشکی-ربات-جراح-داوینچی

 

انواع ربات‌های پزشکی

 

با توجه به گستردگی علم پزشکی، از ربات‌ها به خصوص ربات‌های پزشکی می‌توان در قسمت‌های مختلف  مانند جراحی، پرستاری و غیره استفاده کرد. در ادامه به توضیح مختصری در مورد هر یک از ربات‌ها خواهیم پرداخت.
  •  ربات پرستار

بیمـارستـان بـالت سان آمریکا یکی از اماکن درمـانـی اسـت کـه بـه دوربیـن‌هـا، صفحـه هـای نمایش، میکروفن وتعدادی از ربات‌های پزشکی مجهز شده است. این ربات‌ها به جای پزشکان در اتاق قرار دارند و دکتر می‌تواند در تعطیلات از طریق آن‌ها به مداوای بیماران خود بپردازد. به کمک این شیوه غیبت پزشکان از بیمارستان به هیچ عنوان احساس نمی  شود.
ریبا نوع دیگری از ربات‌های پرستار است که می‌تواند یک فرد ۶۰ کیلویی را حمل و جابه جا کند. ریبا که شبیه یک بچه خرس سفید است، در بیمارستان‌های ژاپن به کار گرفته می‌شود. این ربات پرستار به پزشکان و پرستاران واقعی در جابه جایی بیماران از روی صندلی چرخدار به تخت و برعکس کمک می‌کند.

ربات‌های پزشکی-ربات-پرستار-ریبا


  • ربات داروساز و داروفروش

ربات هوشمند سیتوکر (CytoCare)، اولین ربات هوشمند دنیا است که به طور خودکار توانایی آماده‌سازی داروهای بیماری‌های غددی را در یک محیط استریل دارد. این ربات به طور خودکار توانایی دستکاری و آماده سازی داروهای بیماری‌های غدد را دارد و دوز دارو را به دقت برای تزریق به بیمار آماده می‌کند.
این ربات تاکنون در بسیاری از بیمارستان‌های دانشگاهی دنیا از جمله بیمارستان چارینگ کراس لندن، بیمـارستـان تخصصـی پنانگ در مالزی و دانشگاه پزشکی زیستی رم نصب شده است.

بیمارستان‌های  آمریکا نیز استفاده از ربات‌های  داروساز را که برای حذف خطاهای دارویی خ

ربات‌های پزشکی-ربات-چراح-سیتوکیر-ربات-داروساز

طرناک طراحی شده‌اند، آغاز کرده اند. بیمارستان لویولا در شیکاگو از ربات PillPick ‌استفاده می‌کند. این ربات دارای دو بازو است که دوزهایی از دارو را در کیسه‌های پلاستیکی که بارکدی برای شناسایی دارو در آن قرار داده شده، می‌ریزد. یک پرستار می‌تواند بارکد روی بسته دارو با بارکد روی مچ بند بیمار را اسکن کند. درصورتی که دارو به طور اشتباه یا با دز اشتباه داده شود، رایانه با انتشار صدای اخطار ، یک صفحه هشدار بر روی صفحه آن ظـاهر خواهد کرد. این ربات برای حدف خطای انسانی جدی طراحی شده است.

ربات‌های پزشکی-ربات-جراح-ربات-داروساز
هـمچنیـن ربـات دارو فـروشـی سـاختـه شـده است که بیش از ۱۲۰۰ ساعت صرفه جویی زمانی بـرای کـارکنان داروخانه ها به همراه دارد، این ربـات در داروخـانـه بـیـمارستان ماسگرو پارک انـگـلـیس به کار گرفته شده است. این ربات با اسـتـفــاده از بــارکــدهــایی، داروهـای مـورد نـیـاز بیماران را تشخیص داده و در اختیار آن ها قرار می‌دهد.

ربات‌های پزشکی- ربات- دارو- فروش


  • ربات دندان پزشک

در تصویر پایین مدرن‌ترین مطب دندانپزشکی در دنیا را مشاهده می‌کنید. کافی است فرد فقط روی صـنـدلی دنـدانـپـزشـکـی بـنـشـیـنـیـد. هـمـیـن که روی صندلی بنشیند، یک عینک مـخـصـوص روی چـشمانش قرار می‌گیرد که در طول جلسه درمان دندانپزشکی‌تان می‌توانید فیلم مورد علاقه‌تان را ببینید و صداها و موسیقی‌های دلخواه‌تان را از گوشی هدفونی که روی گوش‌هایتان قرار می‌گیرد، بشنوید.
فقط نسل‌های اول ربات‌های دندانپزشک ساخته شده‌اند و هنوز پروانه تاسیس مطب نگرفته‌اند.

ربات‌های پزشکی-ربات-جراح-ربات-دندانپزشک


  • ربات‌های توان بخشی

سکته مغزی وآسیب‌های نخاعی از مهم‌ترین عوامل ناتوانی حرکتی است که موجب اختلالات حسی و حرکتی می‌شود. کمک به این بیماران برای بازیابی توانایی حرکتی ازجنبه های مهم توان بخشی است.

تاکنون ربات‌های پزشکی مختلفی در این حوزه  ارائه شده است که تنها ربات لوکومات به مرحله تجاری رسیده است و برای درمان بیماران نیز استفاده شده است.
مروری بر کارهای انجام شده در زمینه ربات‌های توان بخشی نشان می‌دهد از جمله مهم ترین معیار طراحی ربات این است که در طول تمرین توان بخشی باید امکان حرکت طبیعی انسان سالم برای بیمار فراهم شود. به این معنا که درجات آزادی  ربات باید با سینماتیک راه رفتن انسان سالم تاحد امکان تطابق داشته باشد.

ربات‌های پزشکی-لوکومات-ربات-توان‌بخشی


  • ربات درمانی

در آمریکا مطالعه جدید نشان می‌دهد که ربات‌های پزشکی می‌تواند به کمک مردم بیاید تا سال‌ها بعد از سکته مغزی، دست و پای خود را حرکت دهند.
این مطالعه که در مجله پزشکی نیوانگلند به چاپ رسیده اشاره دارد که ربات درمانی برای اندام فوقانی می‌تواند حرکت دست افراد ناتوان  را بهبود بخشد.
اگــرچــه روش‌های  مـخـتـلــف بــرای درمـان بـیـمـاران سـکـتـه مغزی توسعه یافته است، ولی ثــابـت شـد کـه درمـان بـا کـمـک ربـات اکـثـرا در بازسازی جنبش اندام دست موثر بوده است.


  • تمیز کردن بیمار توسط ربات

Cody اولین رباتی است که  پیش‌بینی می‌شود که برای اولین بار بتواند بازوها و پاهای یک فرد زنده را با حرکاتی مالشی پاک کند.
ایـن ابـداع مـی‌تـوانـد در آیـنده منجر به تولید ربات‌هایی شود که بتوانند به صورت مستقل یک فرد بیمار روی تخت را تمیز کنند.
Cody دارای بازوهایی است که به انتهای یکی از آن‌ها دستکش مخصوص استحمام متصل است. نواحی مورد نظر پوست بیمار به وسیله‌یک دوربین و هدف‌یاب (مسافت‌یاب) ‌لیزری انتخاب شده و سپس ربات به وسیله صابون و دستکش مخصوص در دستش و حرکات مالشی بسیار ملایم و نرم آن جا را تمیز می‌کند.
مفـاصل ربات به گونه‌ای طراحی شده که جلوی هرگونه فشارها یا ضربات سهوی را گرفته و اثر آن را کاهش می‌دهد.
محققـان معتقـدند داشتن رباتی برای بیماران ناتوان که مراقبت‌های بهداشتی مانند تمیز کردن دست و پای آن‌ها روی تخت را انجام می‌دهد باعث می‌شود حس استقلال و حریم شخصی بیماران بیش از پیش افزایش یابد و کیفیت زندگی‌شان را بهبود بخشد.

ربات‌های پزشکی-ربات-جراح-


  • ربات بیمار

خواندنی ها

ربات  Noelle از دسته ربات‌های پزشکی است که در جهت کاهش خطای پزشکان جوان در شرایط واقعی ساخته شده است. این ربات نه تنها زایمان‌های طبیعی را شبیه سازی می‌کند، بلکه زایمان‌های غیر طبیعی همچون سزارین را نیز می‌تواند نشان دهد.
‌از نکات جالب توجه این ربات، استفاده از علایم حیاتی در بدن مصنوعی آن‌ها است.

ربات‌های پزشکی-ربات-جراح-نوئله-ربات بیمار


  • کپسول رباتیک

گروهی از پژوهشگران موفق به ابداع نمونه اولـیــه یــک کپسـول ربـاتیـک شـده‌انـد کـه بـدون آسیب رساندن به بافت به روده‌می‌چسبد.
این کپسول رباتیک به حدی چسبنده است که داخل روده محکم قرار می‌گیرد و به قدر کافی نرم است که آسیبی به بافت روده نمی‌رساند. این ربات چسبنده که می‌توان آن را مانند یک قرص معمولی بلعید، پس از آن در بدن حرکت می‌کند تا به روده برسد.
چنین رباتی می‌تواند امکان مشاهده دقیق و بدون درد را در داخل بدن فراهم کرده و انجام بـیـوپسی‌ها (نمونه برداری‌های بافتی) تحویل داروهـا، درمـان قـلـب و سـایـر کـاربرد پزشکی ــ درمانی را متحول کند.

ربات‌های پزشکی-کپسول-رباتیک


  • ربات جراح

استفاده از ربات‌ها در جراحی‌ها به این دلیل است که ربات‌ها با دقت بیشتری برش‌های لازم را برای جراحی روی بدن فرد ایجاد می‌کنند و کاهش درد، خونریزی، احتمال ابتلا به عفونت و کوتاه شدن مدت بستری بیمار و تسریع روند درمان و بهبود، از مهم ترین مزیت های بهره گیری از ربات‌ها برای انجام جراحی است.

ربات‌های پزشکی-نئورومیت-ربات-جراح

 

 

این ربات جراح مغز مبتنی بر هدایت با تصاویر (Image-Guided) بوده و توسط تیمی آمریکایی-فرانسوی ساخته شده است. انواع این ربات تاکنون در ۹۰۰۰ عمل جراحی به کار گرفته شده‌اند.

 

 

ربات‌های پزشکی-ربات-جراح-هارت لندر

‌‌هـارت لـنـدر از دسته میکرو ربات‌هایی است که از طـریـق تـصـاویـر ویـدیـویـی بـا اشـعه ایکس یا یک ردیاب مغناطیسی کنترل می‌شود. باز کردن عروق مسدود شده یا شریان ‌های مشکل‌دار قلب، نمونه برداری، تـزریق سلول‌های بنیادی به عضلات قلب از جمله توانمندی‌های این ربات فوق کوچک ‌است.
برای تماشای ویدیو ربات هارتلندر کلیک کنید.

 

 

  • اسپین اسیست (SpineAssist)

ربات‌های پزشکی- ربات جراحی-اسپین-اسیست

میکرو رباتی است که در جراحی‌های مربوط به ستون فقرات مورد استفاده قرار می‌گیرد. پیوند دو مهره از جمله کارهایی است که این ربات قادر به انجام آن است. با ایجاد حـفـره‌ای در پـشـت، ایـن ربـات بـا گـیـره‌ای نـگه داشته می‌شود و ربات با پیدا کردن مناسب‌ترین نقطه در ستون مهره ‌ها، نقاط مشکل دار یا از هم جدا شده را به هم پیوند می‌دهد.
برای تماشای ویدیو ربات اسپین اسیست کلیک کنید.

 

 

  • آلتیر (Altair)

ربات‌های پزشکی-ربات-جراح-آلتیر

محققان ایتالیایی با آزمایش ربات جراح موسوم به Altair توانستند میزان خونریزی بیمار را در حین عمل جراحی به حداقل برسانند. این ربات در عمل جراحی کبد مورد آزمایش قرار گرفت. این ربات  با فرکانس پایین الکترونیکی کار می‌کند که باعث می‌شود تا خون فرد سفت و جامد شود.
این امر به پزشکان کمک می‌کند تا برای انجام عمل جراحی نیازی به برش رگ‌های خونی نداشته باشند.

 

سامانه جراحی داوینچی  یک سامانه جراحی رباتیک است که توسط شرکت آمریکایی Intuitive Surgical ساخته شده است.  هدف از طراحی این سامانه تسهیل جراحی‌های پیشرفته با استفاده از یک روش کم تهاجم است. سامانه داوینچی توسط جراح از یک میز فرمان کنترل می‌شود. در ادامه ویدیویی از نحوه کارکرد این ربات را مشاهده خواهید کرد.

 

ربات‌های پزشکی- ربات‌های جراح- سینا

ربات جراحی کاملا ایرانی سینا قادر است که از طریق ساختارهای مخابراتی از راه دور نظیر شبکه اینترنت، ارتباط برقرار کند و عمل جراحی می‌تواند در دورترین نقاط کشور صورت پذیرد.

سامانه جراحی رباتیک سینا شامل دو بخش اصلی کنسول جراحی از راه دور و ربات‌های جراح مستقر بر بالین بیمار است. کنسول جراحی شامل مانیتور، دو ربات راهبر و پدال‌های هدایت زیرپایی است که جراح با نشستن در پشت آن، تصاویر ارسال شده از ناحیه عمل را مشاهده و ابزارهای جراحی و دوربین تصویر‌برداری را از راه دور هدایت می‌کند.


همان طور که مشاهده کردید علم رباتیک و ربات‌ها به سرعت در حال پیشرفت است و با توجه به قابلیت‌های ربات‌ها، استفاده آن‌ها در مسائل مختلف باعث کارایی و بازدهی بیشتر آن مسئله و صرف هزینه و زمان کمتر می شود.

 

نگارش: خط مهندسی