MIPS ، نرم افزاری جهت پردازش تصاوير پزشكی

نرم افزار ارائه شده با عنوان Medical Image Processing Software) MIPS) نرم افزاري ويژه براي پردازش تصاوير پزشكي است. اين تصاوير توسط دستگاه هاي تصويربرداري نظير CT , PET , MRI , X-Ray تهيه مي شوند.

گــاهــي ايــن تـصــاويــر دسـتـخــوش تـغـييـرات نـامـطـلـوب مـي شـونـد كه سبب كاهش كيفيت تـصـويـر و در نـتـيجه كاهش دقت در تشخيص تـوسط پزشكان مي شود. لذا نياز به استفاده از نـرم‌افـزارهـايـي جـهـت بـهـبـود كـيفيت و تسهيل تشخيص و افزايش دقت احساس مي شود.
نرم افزارهاي موجود كه به اين منظور استفاده مي شوند، عمدتاً بسيار ساده بوده و قابليت هاي زيـادي بـراي پـردازش تصاوير پزشكي ندارند. MIPS بـــه گـــونـــه اي طـــراحـــي شـــده كــه داراي قـابـلـيت‌هايي متفاوت از نرم افزارهاي معمول نظير Paint Picture Manager، Photoshop و ... اســـت كـــه آن را بــراي كــاربــردهــاي پــزشـكــي اخـتـصــاصــي تـر  و اسـتـفـاده را بـراي پـزشـكـان راحت تر و مناسب تر كرده است.
صفحـه اصلـي ايـن نـرم افـزار داراي ظـاهري ساده و در عين حال گويا است و كاربر مي تواند بر حسب نياز ، از منوهاي در نظر گرفته شده در منوبار به راحتي استفاده كند.

File
مورد اول در منوبار File است كه با كليك بر روي آن ، زيرمنويي باز مي شود كه در داخل آن عنـاويـن Import data , Dicom read , Exit وجـود دارد.
در داخــــــل Import data ، Load first image و Load second image قرار دارند كه با كليك بر هر كدام كادري باز مي شود كه مي توان مسير تصوير مورد نظر را در آن انتخاب كرد. در برخي موارد نياز به دو تصوير است تا بر روي آن ها عملياتي از قبيل جمع و تفريق و .... انجام شود. در اين گونه موارد  علاوه بر تصوير اول ، تصوير دوم نيز بايد  Load شود.
مورد بعدي DICOM read است كه براي Load كردن تصاويري با فرمت dcm به كار مي‌رود.

Edit
منوي بعد Edit است كه با كليك بر آن زير منويي با عناوين Change format , Color bar , Fill image وجود دارد.
با كليك روي Color bar نوار رنگي مربوط به تصوير در كنار آن ديده مي شود. برخي از دستـورات MATLAB بر روي فرمت هاي خاصي انجام مي شوند كه براي اعمال اين دستورات بايد فرمت تصاوير را تغيير داد. در زير منوي Change format مي توان با انتخاب يكي از موارد Gray to indexed RGB to gray , To binary ، فرمت تصاوير را تغيير داد.
در زير منوي Fill image با انتخاب Grayscale image ، تصاوير Grayscale و با انتخاب Binary image تصاوير Binary به طور از قبل تعريف شده پر مي شوند.
با انتخاب Fill in specified polygon مي توان با استفاده از ماوس قسمت هايي از تصوير را تعيين كرد كه پر شوند.

Plot
در اين منو تصاوير Load شده به دو صورت دو بعدي و سه بعدي نمايش داده مي شوند كه اين كار با انتخاب D plot2 و D plot3 امكان پذير است.

Tools
با كليك روي اين منو ، زير منويي باز مي شود كه اكثر دستورات كاربردي كه ممكن است در طول پردازش يك تصوير مورد نياز باشد ، در آن قرار دارد.
مورد اول در اين زير منو Arithmetic operations است كه خود داراي چند بخش است كه عمليات جبري جمع و تفريق و ضرب را بر روي تصاوير انجام مي دهد.
مي توان با انتخاب مثلا Add constant تصوير را با يك عدد ثابت جمع كرد. همچنين با انتخاب Add two images دو تصوير را با هم جمع كرد و حاصل جمع دو تصوير را تحت عنوان added image مشاهده كرد.
مورد بعدي Crop است كه با انتخاب آن مي توان با استفاده ماوس قسمتي از تصوير را چيد و به صورت بزرگ‌تر مشاهده كرد.
عنوان بعدي Adjust intensity است كه با انتخاب يكي از موارد Default يا Manual مي‌توان هم به صورت از قبل تعريف شده و هم به صورت دستي شدت نور يك تصوير را بهبود داد.
مـورد بعدي كه در اين زير منو قرار دارد Display histogram است كه هيستوگرام مربوط به تصوير را نمايش مي دهد.
يكي ديگر از ابزارهايي كه ممكن است كاربرد داشته باشد Negative image است كه عكس ورودي را گرفته و به صورت منفي شده نمايش مي دهد. اين ابزار در تصاويري نظير ماموگرافي كاربرد زيادي دارد.
عنوان بعدي Rotate است كه با كليك روي آن كادري باز مي شود كه از كاربر زاويه چرخش را مي خواهد. با وارد كردن اين عدد، تصوير چرخش يافته تحت عنوان rotated image نمايش داده مي شود.
لبه يابي از مواردي است كه در پردازش تصوير كاربرد زيادي دارد اين امر در مورد تصاوير پزشكي نيز مورد نياز است. ابزاري با عنوان Edge در نظر گرفته شده كه لبه يابي را با روش هاي مختلف بر روي تصوير اعمال مي كند.
Zerocross , Canny, Prewitt , Roberts , Laplacian of Gaussian ازجمله اين روش ها است كه با انتخاب هر يك از موارد هم مي توان به طور دستي و هم از قبل تعريف شده ، لبه هاي تصوير را مشاهده كرد.
در طول تصويربرداري و بعد از آن ممكن است تصوير در معرض انواع نويز قرار گرفته باشد. براي رفع اين مشكل لازم است كه از فيلترهايي مختص هر نويز استفاده كرد. MIPS اين امكان را فراهم كرده كه با انتخاب Filters از منوي Tools و سپس با انتخاب نوع فيلتر تصوير را بازسازي كرد. فيلترهايي كه مد نظر قرار گرفته شده به قرار زير است:
Averaging , Median , Sobel , Laplacian of Gaussian
آخرين ابزار در نظر گرفته شده Extraction است كه شامل دو بخش Brain extraction و Skull extraction است كه با انتخاب هر مورد ، مي توان جمجمه يا مغز را از تصاوير مربوط به سر حذف كرد.

Help
آخرين منو Help است كه در آن توضيحاتي در مورد نحوه استفاده از نرم افزار بيان شده است و نيز با كليك روي About MIPS اطلاعاتي در مورد نرم افزارمشاهده مي شود.

انطباق تصاوير پزشكی
با استفاده از طراحي نرم افزاري انطباق تصاوير پزشكي با نام اختصاري BrainAfics ، تصاوير سيستم هاي PET-CT و PET-MRI و SPECT-CT و  SPECT-MRI قابل بازسازي است كه در اين روش هر يك از انواع تصويربرداري به صورت مستقل انجام شده و در نهايت خروجي آن ها به صورت ورودي به نرم افزار Brain Afics اعمال مي شود و فايل منطبق شده دو بعدي حاصل مي شود.
خروجي اين فايل دو بعدي و قابل چاپ بر روي فيلم راديولوژي است. فايل سه بعدي آن نيز مي تواند به صورت فيلم يا تصاوير ديجيتالي در اختيار پزشك معالج قرار گيرد.
دستگـاه هـاي PET-CT و PET-MRI و SPECT-CT، SPECT-MRI از پيشـرفتـه ترين تجهيزات تشخيصي پزشكي هسته اي هستند كه بـراي تشخيص عملكرد سيستم عصبي به كار برده مي شوند. از آنجايي كه اين سيستم ها علاوه بـر كـاربـردهـاي پـزشكي كاربردهاي نظامي نيز دارند توليد آن در كشور ضروري است.
در فـاز اول ، ايـن سيستـم بـراي بيماري هاي گــوش و حـلـق و بينـي تسـت شـد و همچنيـن اجراي آزمون هاي اوليه بر روي 70 بيمار مبتلا به وزوز گـــوش و تــعــيــيـــن مــيــزان تــأثـيــر پــذيــري درمـان‌هـاي مـخـتـلـف بر بهبود وزوز گوش در مركز تحقيقات گوش گلو بيني و جراحي سر و گردن دانشگاه علوم پزشكي ايران مورد ارزيابي قرار گرفت.
فاز بعدي اين سيستم براي انواع بيماري هاي سرطاني مورد استفاده قرار مي گيرد. نرم افزار كـنـونـي قـابـلـيـت انـطـبـاق تـصـاويـر نـاحـيـه سر و جـمـجـمـه را دارا اسـت. ايـن نـرم افـزار بـا ايجاد تـصـاويـري بـا دقـت بـالاي 94 درصـد مي تواند جراحان را در اتاق عمل در راستاي انتخاب و استفاده از متدهاي جراحي ياري رساند.

نرم افزارهای جديد برای دپارتمان های پزشكی هسته ای
يـك وسـيـله جديد در پزشكي هسته اي كل جريان كاري بيمار را از قديم تا آخرين نتايج به دسـت آمـده از پـزشكي هسته اي آن ، پشتيباني مي‌كند. اين وسيله شامل عملكردهايي خاص به مــنــظـــور تــهــيـــه ، خـــوانـــدن و گـــزارش تـمــامــي روش‌هـاي پزشكي هسته اي ، SPECT، PET و تصاويري از چندين مداليتي است كه تنها با يك كــلــيـــك دكـمــه از طــريــق يــك Workstation در دسترس خواهد بود. تصاوير و تشخيص ها در داخل بيمارستان يا خارج آن در اختيار پزشك مورد نظر قرار مي گيرد.
Impax در پــــزشــكـــي هــســتـــه اي كـــه نـــوع پيشـرفتـه‌اي از سيستـم PACS اسـت ، داده هـا و تصاوير را از ميان محدوده عظيمي از مداليته ها و دپارتمان ها با هم يكي كرده و آن ها را به داخل يك سكويي از فناوري اطلاعات ، تك تركيب مـي كـنـد. ايـن سـيـسـتـم تـأثـيـر زيادي را بر روي دپـارتـمـان پـزشكي هسته اي ، اداره برنامه هاي پيچيده مورد نياز داشته است از جمله يك منبع جـامـع بـراي planning و بـرنـامـه ريـزي در مـيان چندين دپارتمان. اين وسيله مي تواند با راه كار مديريت دپارتمان هاي hot lab براي خودكار و ديجيتالي كردن آماده كردن ، راديو داروها و ثبت ميزان دز تشعشعي نيز تركيب شود.
Impax در زمينه پزشكي هسته اي شامل يك Oasis براي Impax است كه يك بسته ي تركيبي با ويژگي هاي كامل از تصاوير پزشكي هسته اي براي پردازش و نمايش تصاوير در Impax workstation اســت. پــزشـكـان ديگـر مجبـور بـه تغييـر workstation يـا هـمـاهـنـگي ليست گزارش هاي بيماران به صورت دستي نيستند.

سيستم هوشمند بازيابی و دسته بندی تصاوير پزشكی بر اساس محتوا
امروزه بخش عظيمي از تصاوير پزشكي به فرم ديجيتال توليد و ذخيره مي شوند. اين امر سـبــب شــده اســت مــديـريـت پـايـگـاه هـاي داده پزشكي بزرگ ، به صورت يك چالش در علم پزشكي نمود پيدا كند. بازيابي تصاوير پزشكي يـك ابـزار ضـروري بـراي مـديـريـت پـايگاه داده تصاوير پزشكي است. يكي از مهمترين مراحل در بازيابي تصاوير ، دسته بندي تصاوير است كه سبب كاهش زمان بازيابي تصوير مي شود.
‌در پياده سازي اين سيستم ، ويژگي هايي از تصاوير استخراج مي شوند كه به بهترين وجه ، متمـايـز كننـده تصـاويـر از هـم بـاشنـد. به منظور دستـه‌بنـدي بهينـه تصـاويـر ، از يـك طبقـه بنـدي كننده استفاده مي شود.
بـازيـابي تصاوير بر اساس محتوا ، سال هاي زيـــادي اســـت كـــه بــه مـنـظــور مــديــريــت رشــد روز‌افزون داده هاي ديجيتال مورد استفاده قرار گرفته است. تصاوير پزشكي بخش بسيار مهمي از فـرايـنـد تـشـخيص بيماري در مراكز پزشكي هستند. در حال حاضر بسياري از بيمارستان ها ، سـوابـق بيماران و همچنين تصاوير آن ها را به صـورت كـامـلا ديـجيتالي نگهداري و استفاده مي‌كنند. رشد روز افزون اين داده هاي رقمي ذخيره شده ، نياز به مديريت اين داده ها و بازيابي اطلاعات از آن ها را به طور هرچه بيشتر قابل لمس مي سازد. امروزه مراكز راديولوژي بزرگ ، سـالانـه در حـدود ده هـا تـرابـايت تصوير توليد مـي‌كـنـنـد. بـه عـنـوان مـثـال ، بـخـش راديـولوژي بيمارستان دانشگاه ژنو ، در سال 2007 به تنهايي بيش از 70000 تصوير در روز توليد كرده است و اين تعداد به طور پيوسته در حال افزايش است. پايگاه هاي داده تصاوير پزشكي فعلي موجود در مراكز پزشكي توسط افراد متخصص با كلمات كليدي شاخص گذاري ، دسته بندي و بازيابي مي شوند. با توجه به اين نكته كه روش هاي بازيابي بر اساس متن ، از توصيف كامل اطلاعات بصري غني مربوط به محتواي تصاوير پزشكي ناتوان هستند ، بنابراين اهميت بازيابي تصاوير پزشكي بر اساس محتوا بيش از پيش احساس مي شود.
بازيابي تصاوير پزشكي بر اساس محتوا با مقايسه تصاوير بيماران متعدد و بازيابي حالت هاي مشابه از ميان آن ها ، مي تواند كمك شايان توجهي به متخصصان پزشكي در تشخيص نوع بيماري بيماران كند.

منبع: ماهنامه مهندسی پزشکی

آشنایی با ديسپنسر (Dispenser)

ديسپنسر وسيله‌ای است كه در خانواده پی پت‌ها و رقيق كننده‌ها قرار می‌گيرد. مدل‌های مختلفی از ديسپنسرها وجود دارد كه شامل مدل‌های مورد استفاده در كارهای شيميايی ، ايمنولوژی ، ميكروبيولوژی و فارماكولوژی می‌شود. در انستيتوها و مؤسساتی كه حجم انجام آزمايش‌ها بالا است ، نياز به روش‌های اتوماتيک بوده و از توزيع كننده‌های اتوماتيک استفاده می‌شود كه ميزان توزيع توسط برنامه‌های كامپيوتری كنترل می‌شود.

در اين مبحث ، در مورد ديسپنسرهای دستی كه به آن‌ها پی پت‌های تكرار كننده (Repeater pipettes) نـيــز اطــلاق مــی‌شــود صـحـبــت خواهیم کرد. بــه طــور معمـول از ديسپنسرهای دستی استفاده می‌شود.
ديسپنسر وسيله‌ای است چند منظوره كه در آزمايشگاه به منظور انجام فعاليت‌های زير مورد استفاده قرار می‌گيرد:

1- برای خارج كردن و توزيع مقداری از مايعات يا محلول‌ها در مواردی كه به دقت بالايی احتياج نيست.
2- برای توزيع مقادير مختلف مايعات و محلول‌ها كه در مخزن ذخيره ديسپنسر وجود داشته و حجم‌های توزيع از پيش تعيين شده است. (توزيع مكرر با مقادير ثابت نهايی)
3- برای مخلوط كردن محلول‌ها با خارج كردن و رها كردن پی در پی آن‌ها ، با استفاده از مكش و تخليه پی در پی آن‌ها
4- براي تيتر كردن محلول‌ها با استفاده از تخليه پی در پی محلول درون ديسپنسر تا رسيدن به نقطه انتهايی تيتراسيون
5- بـرای رقـيـق كـردن غلظت محلول‌ها توسط مخلوط كردن مقادير مشخصی از محلول و رقيق كننده
6- استفاده مشابه با پی پت
7- برای توزيع محيط‌های كشت در ظروف كوچک مخصوص كشت باكتری (پتری ديش)
ديسپنسرهای اتوماتيک مجهز به ابزارهايی بوده كه به حركت ظروف كشت و ذخيره كردن آن ها وقتی محيط‌های كشت توزيع شده ، به كرات مورد استفاده قرار می گيرند. استفاده دقيق (در حجم كم) از محيط‌های كشت با استفاده از سرنگ‌های يک بار مصرف پلاستيكی با سوزن 16 انجام می‌شود.
ديسپنسر معمولا می‌تواند برای برنامه‌هايی مانند فعاليت‌هايی كه سازنده ارائه كرده است ، برنامه ريزی شود.

اصول استفاده از ديسپنسر
به طور كلی ، ديسپنسرهای پيشرفته توسط ريز پردازنده‌ها كنترل می‌شوند و دارای اجزای زير هستند:
1- انتخابگر حجم: اين چرخ شستی برای تنظيم كردن حجم مورد نظر برای توزيع استفاده می‌شود. اين مقدار بر روی صفحه ديسپنسر مشخص می‌شود.
2- صفحه ديجيتال: اين قسمت حجم انتخاب شده ، آلارم‌ها و خطاهای ديسپنسر ، ميزان انرژی باتری و ... را نشان می‌دهد.
3- اهرم تعيين حجم: اين اهرم پيستون متصل به سرنگ را فعال می‌كند.
4- اهرم پر كننده: يک اهرم مكانيكی بوده كه به صورت دستی فعال می‌شود و بدين صورت ، مايع را به سمت مخزن می‌كشد.
5- اهرم تخليه: اين اهرم ، محلول مورد نظر را از ديسپنسر خارج می‌كند.
6- رابــط تــوزيــع: ايــن رابــط شــامــل سـيستـم درزگير و راهنما برای اطمينان از مناسب بودن تنظيمات است.
7- مقياس حجم: حداكثر ميزان توزيع ممكن بـا آداپـتـور مـشـخص شده را نشان می‌دهد. در بـرخـی مـوارد ، مـقـدار حـجـم بـاقـی مـانـده را نيز مشخص می‌كند.
8- مخزن ذخيره: مخزنی است كه مايع مورد نظر را نگهداری كرده و شامل مدل‌های متفاوتی است.
9- نـوک تـوزيـع: ايـن قـسـمـت مـحـلـول‌هـا را عـرضـه مـی‌كنـد. اين قسمت در انتهای آداپتور توزيع واقع شده است و بدون آن ، امكان استفاده از ديسپنسر وجود ندارد.
10- دكمه خاموش و روشن
11- باتری

اجزای ديسپنسر
بــرای انـجــام فـعــالـيــت‌هــای خــاص تــوســط ديسپنسر ، لوازم مناسب مورد نياز است.
- حجـم تـوزيع: ديسپنسرها برای استفاده در محدوده‌های حجمی از پيش تعيين شده ساخته شده‌اند. قبل از استفاده ، بايد نوع محلول استفاده شـده و ميـزان حجـم مـورد نظر برای توزيع نيز مشخص شود. شركت‌ها ، آداپتورها (مبدل)ی متفاوتی را عرضه می‌كنند. جدول زیر ، ظرفيت آداپتورهای مورد نظر برای حجم‌های معين را نشان می‌دهد.

نكات لازم در استفاده از ديسپنسر
بر اساس نوع ديسپنسر ، برخی از حداقل موارد لازم در زير نوشته شده است:

1- دقت شود كه ديسپنسری كه برای محلول مورد نظر طراحی شده است ، استفاده شود.
2- محيط كار پاكيزه ، دارای اندازه مناسب و با تهويه و نور مناسب استفاده شود.
3- دمای اتاق بايد پايدار بوده ؛ به نحوی كه محدوده تغييرات آن 0/5 درجه سانتيگراد بوده و بين 4 تا 40 درجه سانتيگراد باشد. متوسط دمای مورد نياز 20 درجه سانتيگراد است.
4- در صورت كار با مواد سمی و تركيباتی كه دارای خطر بيولوژيک هستند ، نكات ايمنی كاملا رعايت شود.
5- منحصراً از نوک‌های طراحی شده برای آن نوع از ديسپنسر استفاده شود.

نگهداری روزانه
1- تميز كردن ديسپنسر با استفاده از پارچه نم دار و شوينده‌های ملايم
2- ضد عفونی كردن ديسپنسر با ايزو پروپرانول 60%
3- جلـوگيـری از ورود رطـوبـت بـه درون قسمـت كنتـرل الكتـرونيكـی و (يا) ساير قسمت‌های دستگاه

تعويض باتری (در صورت نياز)
1- محفظه باتری باز شود. اين عمل با لغزش ساده كلاهک از موقعيت بسته به موقعيت باز صورت می‌گيرد.
2- باتری كهنه برداشته شده و بر اساس توصيه‌های انجام شده دفع شود.
3- باتری جديد كه دارای مشخصات مشابه باتری اصلی است ، جايگزين شود. قبل از گذاشتن باتری ، محل اتصال را با دستمال تميز كنيد.
4- درپوش محفظه باتری را ببنديد.

منبع: ماهنامه مهندسی پزشکی

خدمات روبات ها ديگر محدود به كارخانه‌ها و پژوهشكده‌های پيشرفته نبوده و می‌توان آن ها را در همه جا مشاهده كرد. يكی از عجيب‌ترين مكان‌ها برای ديدن يک ربات می‌تواند محيط يک بيمارستان باشد ، خدمات روبات ها در علم پزشكی سال‌هاست كه آغاز شده است.
در حوزه مهندسی پزشکی ، روبات هايی اختراع شده‌اند تا با تكيه بر دقت ، خستگی‌ناپذيری و خطای اندک آن ها آينده سالم‌تری به سياره زمين اهدا شود.
علم روباتيک به كمک جراحان ، پزشكان ، پرستاران و از همه مهم‌تر بيماران شتافته است. روبات‌های پزشكی امروزه علاوه بر درمان در پيشگيری از بيماری‌ها نيز به كار می‌آيند. اولين بار سال 1364 هجری خورشيدی بود كه پای روبات مكانيكی به اتاق عمل باز شد. در اين سال از رباتی به نام پوما برای نمونه‌برداری در يک عمل جراحی اعصاب كمک گرفته شد. اين روبات دارای يک بازوی مكانيكی ساده بود و به هيچ وجه پيچيدگی روبات های جراح امروزی را نداشت. امروزه روبات ها از مواد قابل انعطاف‌تری ساخته می‌شوند.

برای وارد كردن روبات در بدن  تا بتواند از داخل بدن انسان عكس برداری كند ، وضعيـت فيـزيـولـوژيـک بـدن را مشخص كند ، دارويي را تزريق كند يا حتی بخواهد جراحی انجام دهد بايد انعطاف‌پذيری آن بالا باشد تا بتواند در بدن مانور داده و به راحتي عمليات مورد نظر را انجام دهد. اندازه اين ميكروروبات ها بايد به حدی كوچک و ظريف باشد كه با كمترين بريدگی وارد بدن شود و حتي برخی مواقع بتواند در داخل شريان‌های خونی حركت كرده و لخته‌ها را پاكسازی كند. به عنوان مثالی ديگر می توان به پزشكان ايتاليايی اشاره كرد كه برای نخستين بار در جهان موفق شدند عمل پيوند كليه را توسط يک ربات انجام دهند. اين عمل جراحی در حالی انجام شد كه پزشكان و جـراحـان نـاظـر عمليـات تـوسـط روبـات جـراح بـودند تا در صورت بروز هر مشكل كوچكی ، ادامه جراحی را خود در دست گيرند.

حضور اشكال مختلف ربات ها در پزشكی
تا به امروز روبات هاي فراوانی در اشكال گوناگون برای خدمت در عرصه پزشكی ساخته و به كار گرفته شده‌اند كه از آن ميان می‌توان به روبات های جراح ، روبات های بـيـمــار ، روبـات هـای پـرستـار و امـداد ، بيـو و نـانـوروبـاتيـک ، روبـات هـای داروسـاز و داروفروش ، روبات پذيرش ، روبات درمانی و خيلی موارد ديگر اشاره كرد.
امروزه ربات بيمار جهت تمرين و آموزش برای دانشجويان و پزشكان جوان طراحی شده‌اند. اين روبات ها می‌توانند عكس‌العمل‌ هايی را كه يک بيمار واقعی در شرايط مشابه ممكن است انجام دهد ، شبيه‌سازی كنند. به عنوان مثال می‌توان به يک روبات بيمار اشاره كرد كه در كشور ژاپن برای آموزش دندان پزشكان طراحی شده است. اين ربات در مقابل درمانی كه دندانپزشک انجام می‌دهد ، واكنش‌هايی از خود نشان می‌دهد. به عنوان مثال ممكن است ربات احساس خفگی كرده يا عطسه يا سرفه كند ، زبانش را حـركت دهد و حتی دچار درد در فک شود و دانشجو بايد خود را با تمامی ‌اين شرايط انطباق دهد. زبان و دست‌های روبات از 2 درجه آزادی حركت برخوردارند. از اين‌رو روبات می‌تواند با آغاز به كار دانشجو ، ناآرامی ‌را‌ كه معمولا در بيماران ديده می‌شود شبيه‌سازی كند.
استفاده از روبات در جراحی مزايای فراوانی دارد كه از آن‌ جمله می توان به مواردی همچون دقت بالا و سرعت زياد كه بالطبع آن بيمار درد كمتری تحمل می‌كند و بهبود‌سريع‌تر حاصل مــی شــود اشــاره كــرد. در كـنــار آن مــی‌تــوان از صرفه‌جويی در وقت ، خونريزی و عفونت كمتر نيز نام برد. اما از ديگر سو جراحی به كمک علم روبـاتيـک تكنـولـوژی جـديـدی اسـت كـه هنوز توسط بيماران به رسميت شناخته نشده و هراس زيــادی بـرای سپـردن جـان خـود بـه دسـت يـک آدم‌آهـنـی وجـود دارد. بـه همين خاطر بيماران معمولا ترجيح می دهند جراحی به طور مستقيم تـوسـط پـزشـک انـجـام شـود. گران قيمت بودن روبات ها نيز يكی ديگر از معايب اين فناوری نوين به حساب می‌آيد.

اما يكی ديگر از كاربردهای جذاب روبات ها ، موضوع جراحی روباتيک از راه دور است كه اولـيـن بار توسط سازمان‌های فضايی دنيا و به منظور امدادرسانی فوری به فضانوردانی كه دور از سياره مادريشان در حال كشف فضا هستند ، مورد بررسی و آزمون قرار گرفتند. 
بنابراين با پيشرفت فناوری جراحی از راه دور مـی‌تـوان امـيـدوار بود كه بيماران ساكن مناطق محروم بتوانند خدمات جراحی پيشرفته مورد نـيـاز خـود را در دورافـتـاده‌تـرين روستاها و در خانه‌های بهداشت ، زير تيغ جراحی يک ربات متصل به ماهواره به دست آورند.
ربات كه توسط تيمی ‌از پزشكان جراح مستقر در شـهــرهــای بــزرگ هـدايـت مـی‌شـود ، حـكـم دستـان تـوانمنـد جراحان را خواهد داشت و با نظـارت بهيـاران و پـزشكـان عمـومی ‌مستقر در خــانــه‌هــای بـهــداشــت ، خــدمــات بـی‌نظيـری بـه بيماران روستايی ارائه خواهند داد.
پــيــشــــرفــــت هــــر روزه دانـــش روبـــاتــيـــک و كوچک‌تر و دقيق‌تر شدن پزشک های روباتيک بـاعـث شـده اسـت تـا امروزه برای تزريق دارو ، عــكــــس بــــرداری از احــشــــای داخـلـــی بـــدن و نمونه‌برداری از بافت‌ها از روبات هايی استفاده ‌شود كه اندازه آن ها بسيار كوچک و در حد يک يا چند سلول است كه به آن ها نانوربات می‌گويند. زيست سازگاری نانوروبات ها از اهميت بسياری برخوردار است ؛ به عبارتی اگر نانوروباتی وارد بدن می‌شود ، بايد از موادی تشكيل شده باشد كه به اعضای داخلی بدن آسيبی نرساند ، واكنش شيميايی با محيـط اطـراف خـود نـداشتـه و در دمای بدن قادر به انجام فعاليت باشد. محيط بدن مرطوب است ، بنابراين روبات ها بايد از موادی ساخته شوند كه كاملا با محيط بدن انطباق داشته باشند.
به عنوان مثال امروزه ربات هايی وجود دارند كه اندازه آن تنها يک ميلی‌متر است و در رگ‌های خونی شنا می‌كند و هرجا سلول‌های سرطانی پيدا كند ، با استفاده از بازوهای روباتيک خود به ديواره رگ وصل می‌شود تا پزشكان بتوانند از طريق رديابی مغناطيسی محل وقوع توده‌های سرطانی را به راحتی شناسايی كنند.
در ادامه آن ها می‌توانند با ارسال فرامين راديويی از روبات بخواهند تا سلول‌های سرطانی را محاصره كرده و از بين ببرد. ساخت اين ميكروروبات مهاجم در مرحله تحقيق و نمونه‌سازی اوليه قرار دارد.
اتـصــال روبــات هــای پــزشــک بــه شبكـه جهـانـی اينتـرنـت و آگـاه شـدن از آخـريـن دسـتـاوردهـای دنـيای تحقيقات پزشكی ، توانايی كار كردن در 24 ساعت شبانه‌روز ، دسـتـرسـی بـه خـدمـات پـزشـكـی در دورافتاده‌ترين مناطق مسكونی ، دقت و سرعت فوق‌العاده ، توانايی فيزيكی بالا در جابه‌جايی بيماران سنگين و خيلی موارد ديگر باعث می‌شود كه دنيای خدمات پزشكی خود را به دستان سرد و بی‌روح روبات ها بسپارد.

استفاده از روبات در جراحی مزايای فراوانی دارد كه از آن‌جمله می توان به مواردی همچون دقت بالا و سرعت زياد اشاره كرد كه در نتيجه آن بيمار درد كمتری تحمل می كند و بهبودی سريع‌تر حاصل می‌شود. استفاده از روبات ها هنگام جراحی موجب افزايش دقت جراح حين عمل می‌شود. روبات ها قادرند بدون لرزش و با دقت بالا برش‌های مورد نظر جراح را ايجاد كنند ، از جهتی ديگر استفاده از اين روبات ها موجب صـرفـه‌جـويـی در وقـت مـی‌شود. از مزايای اين روش برای بيمار می‌توان به كاهش دردهای بعد از عمل ، اسكار كمتر ، خونريزی كمتر و خطر كمتر عفونت و همچنين كوتاهی دوره بستری در بيمارستان و تسريع دوره بهبودی و بازگشت سريع‌تر به فعاليت روزمره اشاره كرد. سيستم روباتيک از 3 قسمت اصلی تشكيل شده است:
1- روبات اصلی كه دركنار بيمار قرار می‌گيرد و 4‌‌ بازو و يک دوربين اندوسكوپ با قدرت بزرگنمايی بالا كه در خدمت دست و چشم جراح هستند.
2- محلی براي نشستن و كنترل ربات توسط جراح.
3-  يک رايانه كه آنچه را دوربين می‌بيند به تصاوير سه بعدی تبديل می‌كند.
يكی از مزايای اين دستگاه اين است كه جراح در وضعيت نشسته و با راحتی بيشتر جراحی را دنبال می‌كند.
محققان در حال كار روی روبات های جراحی هستند كه قادرند به دور از اتاق عمل و با كمک يا بدون كمک انسان كار خود را انجام دهند. از اين روبات های مجهز به هوش مصنـوعـی مـی‌توان برای درمان فضانوردان استفاده كرد. همچنين اين روبات ها قادر خواهند بود در ميدان‌های جنگ جابه‌جا شوند و هر جا سربازی زخمی يافتند ، وی را مداوا كنند. ربات آزمايشی از فناوری سونوگرافی سه بعـدی بـه همـراه يـک نـرم‌افـزار هـوش مصنوعی استفاده می كند. اين روبات می تواند داخل بافت ارگان‌ها را مشاهده كند ، در حالی كه تــاكـنـون فقـط ظــاهــر ارگــان‌هــايــی كــه در مقــابــل دوربين قرار می‌گيرند ، قابل مشاهده بودند.
ايـن ربـات دوربـيـنـی دارد كه قادر است 30‌‌ تـصـوير سه بعدی را در ثانيه به پردازنده رايانه ارســال كـنــد. بــه عـنــوان مـثـال هـنـگـام جـراحـی پـروستـات ، رايـانه با كمک تصاوير جمع‌آوری شـــده ، تـصـــاويـــری ســـه‌ بـعـــدی از پـــروسـتـــات مـی‌سـازد. سـپـس ايـن تـصاوير را برای ربات و جـراح ارسال می‌كند. پس از پردازش تصاوير رايانه دستورات لازم را به مغز ربات می‌فرستد. نـكـتــه حــائــز اهـمـيــت ايـن اسـت كـه ايـن ربـات می تواند جراحی را در يک دهم زمان و با دقت 10 برابر نسبت به انسان جراح به پايان برساند.

جراحی روباتيک در ايران
بحث جراحی روباتيک به كمک رايانه ، پديده نسبتاً جديدی در دنيا است اما در عين حال رشد قـــــابـــــل تـــــوجــهـــــی داشـتــــه اســــت و تـحـقـيـقـــات دانـشـکــده‌هــای مهنـدسـی پزشکی دانشگاه‌های معتبـر دنيـا بـه ايـن سمت جهت گرفته است. در ايــران نـيــز پــروژه‌ای از طــرف وزارت صـنــايع با مضمون هدف‌گذاری و تدوين استراتژی براي حــوزه تـجـهـيــزات پــزشـکــی در بخش ابزارهای جراحی توسط دكتر فرزام فرهمند انجام شد. در آ‌ن پـــروژه ، طـــی مـطـــالـعـــه جــامـعـی دربـاره ابـزار جـــراحـــی ، حــوزه ابــزارهـای جـراحـی و كـاربـرد روبـــاتـيـــک و سـيـسـتــم‌هــای رايــانـه‌ای بـه عـنـوان زمينــه‌ای بــرای سـوق دادن تحقيقـات آتی به آن برگزيده شد.
روبــولـنــز يـک نگهـدارنـده دوربيـن جـراحـی لاپاراسكوپيک است كه به عنوان اولين محصول كـامـل ايـن آزمـايـشـگاه ، وارد بخش بالينی شده است. چيزی كه اهميت دارد ، اين است كه توليد ايـده و فكر نبايد متوقف شود و اين افكار بايد عـمـلــی شــده و مــورد آزمــايــش قـرار گـيـرنـد تـا دستگاهی جديد ساخته و به كار گرفته شود. با توجه به پيشرفت‌هايی كه تاكنون صورت گرفته است ، استفاده از روبات های پيشرفته جراح در اتـاق‌هـای عمـل  كشورمان در آينده‌ای نزديک ، دور از انتظار نخواهد بود.

منبع: ماهنامه مهندسی پزشکی

جــراحــی لاپــاروسـكــوپــی يكـی از مصـاديـق جـراحی بـا حـداقـل آسـيـب اسـت كـه در حفره شـكـمــی انـجــام مـی‌شـود. وظـيـفـه‌ ايـن روبـات نگه‌داشتن دوربين لاپاراسكوپ و قرار دادن آن در موقعيت‌های مناسب است تا ديد خوبی برای جراح فراهم كند. اين روبات سرعت جراحی را افزايش و زمان آن را به ميزان قابل توجهی كاهش می‌دهد.
كار كردن با روبات كمک جراح لاپاراسكوپی بـسـيــار راحـت اسـت ؛ در حـدی كـه كسـانـی كـه دوره‌هـــای فـــوق تـخـصـصــی لاپــاراسـكــوپــی را می‌گذرانند ، می‌توانند خيلی سريع با نحوه كار ايــن روبــات آشـنــا شــونــد و كــار كـردن بـا آن را بيـامـوزنـد ؛ البتـه مـراحـل طـراحـی و سـاخت اين روبات تجربيات جالبی را در بردارد كه در مراكز دانشگاهی فنی مهندسی قابل ارائه است.
در اين روش به منظور دسترسی به ناحيه مورد نظر براي عمل جراحی در داخل شكم ، از دو يا ســه شـكــاف كــوچــک ابـزارهـای جـراحـی و از شكاف ديگر دوربين يا لاپاروسكوپ وارد بدن شده و از طريق تصوير ايجاد شده ، عمل جراحی انجام می شود.

كوچک ترين روبات جراح
دانشمندان روباتی به شكل سوسک اختراع كرده‌اند كه با ورود به بدن از طريق يک شكـاف ،‌ نيـاز بـه عمـل جراحی را تا حد چشمگيری كاهش می‌دهد. اين روبات دو سانتی‌متر طول و 5 گرم وزن دارد كه با دارا بودن وسايل پزشكی متنوع بسيار كوچک شامل يک دوربين كوچک ، حسگرها و تزريق‌گر دارو می‌تواند از يک شكاف ايجاد شده توسط جراحان در پوست، وارد بدن شده و اقدامات پزشكي را در داخل بدن به انجام برساند.
زمان زيادی از توليد روبات‌هايی كه برای عكسبرداری داخل بدن انسان ها ساخته شده است نمی‌گذرد و اكنون محققان توانسته‌اند اين روبات را كه مزيت‌های بسيار بيشتری دارد ، اختراع كنند.
 چندی پيش ، گروه تحقيقاتی ديگری در راستای گسترش هرچه بيشتر از روبات‌ها برای كمک به انسان‌ها در زمينه‌های پزشكی ، در نمايشگاه روباتيک ژاپن روباتی را در معرض نمايش قرار دادند كه به عنوان يک جراح واقعی عمل می‌كرد.
اين روبات وارد رگ‌های خونی می‌شد و با هدايت اين روبات ، دانشجويان رشته پـزشكـی و سـايـر پـزشكـان مـی‌تـوانستند طريقه ورود به رگ‌های خونی بدن بيمار و مراقبت‌های قلبی عروقی را به صورت عملی آموزش ببينند. البته اين روبات ، فقط جنبه آموزشی ندارد و با آن می‌توان بدون انجام جراحی‌های باز بيمار را درمان كرد.
در تحقيقات گذشته برای انتقال سيگنال‌های مغز به روبات معمولا از عمل جراحی برای قراردادن سيم‌های رابط الكترونيكی درون بدن انسان استفاده می‌شد و در برخی ديگر نيز افراد استفاده‌كننده بايد در زمينه ارسال سيگنال‌های خود به روبات آموزش می‌ديدند كه نتايج كار نيز معمولا در زمينه خواندن سيگنال‌های مغزی چندان دقيق نبود.
پژوهشگران هم در راستای گسترش استفاده از روبات‌های پزشک ، اعلام كرده‌اند كه در حال كار روی روبات كوچكی هستند كه از طريق يک شكاف وارد بدن شده و مشكـلات قلبـی را درمـان مـی كنـد و همـاننـد ديگر روبات‌ها به افزايش مهارت‌های پزشكان در اتاق عمل كمک می‌كند.
روبات ديگری نيز مدتی قبل با مهارت فيلمبرداری كه يک گروه از محققان در مركز تحقيقات پزشكی آن را ساخته‌اند ، معرفی شد كه می‌تواند در درون معده يا شكم بيمار حركت كند و زوايای مختلف قسمت‌هايی را كه بايد معالجه شوند ، به جراح نشان دهد. اين روبات كه ماه‌ها از معرفی آن می‌گذرد ، همچنين مجهز به يک سوزن قابل جمع شدن است كه به آن امكان می‌دهد از درون بدن بيمار نمونه‌برداری كند.
يكـی از ايـن دستـاوردهـا مـربـوط به روبات پرآوازه داوينچی می شود. اين روبات می‌‌تواند با ايجاد يک شكاف كوچک در گردن ، عمل جراحی تيروئيد را با موفقيت كامل انجام دهد. ‌طی سال‌های اخير روبات‌ها در اعمال جراحی اورولوژی و بيماری‌های زنانه حضور يافته‌‌اند ، اما اين نخستين باری است كه از آن ها در عمل جراحی تيروئيد استفاده می‌‌شود.
بيماری تيروئيد در پی نوعی اختلال صورت می‌گيرد كه به موجب آن در گردن فرد برجستگی به اندازه ميوه كيوی ايجاد می‌شود. اين بيماری تاكنون از طريق يک شكاف بزرگ در قسمت تحتانی گردن جراحی می شد اما جای بخيه‌ها روی گردن فرد بيمار باقی می‌‌ماند. ‌روبات جديد قادر است جراحی مورد نياز برای درمان اين بيماری را از طريق ايجاد يک شكاف كوچک در گردن به وجود آورد تا در نهايت اثری از بخيه‌های جراحی باقی نماند.
غده تيروئيد ميزان سوخت‌وساز بدن را كنترل می‌كند و بيماری مربوطه به 2 حالت خوش‌ خيم و بدخيم رخ مي‌دهد.

استفـاده از روبـات‌هـای جـراح در امـور پـزشكـی نظـامـی نيز در سال های اخير با سـرمـايـه‌گـذاری‌هـای كـلانـی همراه بوده است. روبات‌ها در آينده‌ای نه چندان دور جايگزين پزشكان نظامی خواهند شد. در همين راستا گروهی از دانشمندان سيستم جــراح روبــاتــی را ابــداع كــرده اســت كــه مــی تــوانــد در آيـنـده‌ای نـزديـک جـايگـزيـن بيمارستان‌های متحرک و پزشكان نظامی در ميادين جنگ شود.
از اين رو می‌توان پيش‌بينی كرد به‌زودی بيمارستان‌های متحرک نظامی توسط ترونا پاد يا همان جراح و پرستار روباتيک اداره شوند. اين ابزار كه در حال حاضر تحت آزمايش‌های اوليه قرار دارد ، به جراح كنترل از راه دور با 3 بازوی روباتيک مجهز است.
روبات جراح به 12 سيستم ديگر از جمله سيستم فعال‌سازی صوتی تجهيز شده است. همچنين يک تک‌بازو وظيفه حمل ابزار جراحی مورد نياز را به جراح روباتيک داشته و در عين حال ابزاری را كه نيازی به آن ها نيست جا به جا می‌كند.
روبات پرستار سياری نيز وظيفه توزيع ابزار مناسب را در حين كنترل علائم حياتی به عهده خواهد داشت. در حقيقت می توان ديد كه همه اعمالی كه در يک بيمارستان صحرايی يا نظامی صورت خواهد گرفت ، تحت كنترل سيستم‌های روباتيكی خواهد بود.
محققان هدف اصلی از توليد اين سازه يكپارچه روباتيک جراح را ارائه خدمات درمانی سريع و مطمئن به سربازان مجروح قبل از انتقال آن ها به بيمارستان‌ها عنوان می‌كنند. در نتيجه اين روبات بايد توانايی انجام فرايندهای احيای افراد را نيز داشته باشد.
اين سيستم روی حداقل فرايندهايی كه علائم حياتی مجروحان را به حالت پايدار خواهد رساند ، تمركز دارد. از جمله اين فرايندها ، فراهم ‌كردن مسير جريان هوا و ارائه درمان‌های سريع برای جراحت‌ها مانند كنترل خونريزی در افراد است. روبات جراح توسط پزشكی از راه دور كنترل شده و می‌تواند با ديگر روبات‌ها ارتباط برقرار كرده و آن ها را هدايت كند.
يكی از 3 بازوی روبات ، آندوسكوپی را نگه مـی‌دارد تـا كنتـرل‌كننـده قـادر بـه مشاهده بيمار بـاشـد و ايـن در حـالـی اسـت كه 2 بازوی ديگر عمليات درمانی را بر روی فرد انجام می‌دهند.
هـمـچـنـيــن ايــن روبـات اجـازه انجـام بـرخـی عمليات ساده از قبيل بخيه‌زدن را بدون نياز به هدايت انسان‌ها دارد.
هـمـان طـور كـه كـاملا مشخص است هزينه طراحی و ساخت اين دسته از روبات‌ها بسيار قابل توجه است و معمولا شركت‌های كوچک تحقيقاتی توان تأمين آن ها را ندارند.
در ميان تمامی روبات‌های جراحی كه با تكيه بر فناوری‌های نوين طراحی و ساخته می‌شوند ، آن دســتـــه از اهــمــيـــت و جـــذابــيـــت بــيــشـتــری بــرخــوردارنــد كــه كـمـتـريـن نـيـاز را بـه حـضـور نيـروهـای متخصـص انسـانـی داشته باشند. اين روبات جراح بدون كمک گرفتن از انسان موفق بـه انجام جراحی ظريف و يافتن تركش فلزی شده است. اين فناوری می‌تواند هزينه و زمان مــورد نـيــاز بــرای نـمـونـه‌بـرداری و ديگـر انـواع جراحی را كاهش دهد. يافتن تراشه‌های فلزی آخـريـن دسـتـاورد روبـات‌هـای جراح به شمار نمی‌رود.
مـحققان معتقـدنـد سوزن موجود در روبات جراح جديد را می‌توان به ‌وسيله ابزاری متعدد جايگزين كرد تا روبات بتواند در انجام عملياتی ديگر از قبيل بيهوشی بيمار شركت داشتـه بـاشد. دانشمندان بر اين باورند گسترش كامل استفاده از روبات‌ها به عنوان جراحی قابل اطمينان تا 10 سال آينده امكان‌پذير خواهد بود كه با وجود هزينه بالا ، دقت بالای انجام جراحی و ايمنی آن می‌تواند استقبال از اين فناوری جديد را با گسترش مواجه سازد.

ساخت دو بازوی روباتيک جراح 5 درجه آزادی
محققـان مـوفـق بـه سـاخـت دو بـازوی روباتيک جراح 5 درجه آزادی برای انجام جراحی‌های از راه دور شدند.
قابليت كنترل به صورت پايه و پيرو كه امكان سازی يک سيستم جراحی از راه دور را فراهم می‌كند ، از ويژگی‌های اين بازوها است كه با گرفتن فرامين از سيستم پايه و انتقال آن توسط پروتكل های اينترنتی به سيستم پيرو ، قابليت عملكرد در فواصل چندين هزار كيلومتری را فراهم می‌كند. اين بازوهای روباتيک هم می‌توانند به صورت جراح اصلی برای انجام عمل جراحی و هم به صورت كمک جراح برای نگهداری دوربين های آندوسكوپ مورد استفاده قرار گيرد. اين بازوهای روباتيكی با بهره گيری از يک سيستم مختصات كروی قابليت پوشش فضای كاری مورد نظر جراحان در جراحی از راه دور را كه بر پايه جراحی لاپاراسكوپی انجام می پذيرد ، دارد. عملگر نهايی اين روبات به راحتی در همه نقاط مورد نياز در اختيار جراحان قرار می‌گيرد. اين سيستم دارای 5 درجه آزادی بـوده كـه 3 درجـه آن متشكـل از دو چـرخش و يک حركت انتقالی مربوط به قرارگيری عملگر نهايی در موقعيت مورد نظر جراح بوده ، يک درجه آزادی مربوط به چرخش ابزار جراحی و يک درجه آزادی نيز مربوط به گريپر ابزار جراحی است.
استفـاده از اين بازو به يک ابزار جراحی محدود نمی شود و طيف گسترده‌ای از ابزارهای جراحی را پوشش می دهد. اين بازو همچنين امكان استفاده از اكثر ابزارهای جراحی كه دارای قطرهای بين 5 تا 15 ميليمتر هستند را فراهم می‌كند كه از جمله مزيت های مهم اين بازو به شمار می‌رود.
نـرم افـزار سيستـم كنتـرلـی روبـات جـراح بـه صورت تطبيقی است ، داده های حركتی روبات پـايـه كـه تـوسـط جـراح داده می شود ، ابتدا وارد كـامـپـيـوتـر مـی‌شـود و سپس با اعمال الگوريتم كنترلی برای دنبال نمودن مسير دست جراح و حذف لرزش دست به سيستم پيرو وارد می شود كه يكی از اهداف مهم اين پروژه ، بررسی عملی روش‌هـــای مــخــتــلـــف كــنــتــرلــی در عـمـلـكــرد روبات‌های جراح با كنترل از راه دور است.

منبع: ماهنامه مهندسی پزشکی

بـه كمـک گـروهی از دانشمندان ، طراحان و نـويسنـدگان كتاب ها و مقالات علمی تخيلی ، تحقيقات گسترده ای در اين زمينه انجام شده و در نهايت 18 روبات به عنوان برترين روبات ها در صنعـت روبـاتيـک معـرفـی شـده اند. از سال 2003 ميلادی تا سال 2010 ميلادی اين گروه از داوران كـــه مـســـؤلـيـــت مـعــرفــی و تـجـلـيــل از روبات‌های تأثيرگذار بر پيشرفت فناوری را بر عهـده داشتـه انـد ، فهـرستـی از ايـن روبـات هـا را تدوين كرده اند و جالب اين كه نام روبات جراح داوينچی در رتبه اول اين فهرست قرار دارد. اين روبـات حـركـت هـای يـک جراح را در ابعادی بـسـيـار كـوچكتر انجام می دهد و به اين ترتيب اعمال انجام جراحی با كمترين آسيب احتمالی برای فرد بيمار را امكان پذير می سازد و جالب تر اين كه در حال حاضر بيش از 200 سامانه جراحی روبـاتـيـک داويـنـچـی ، انجام جراحی های بسيار حساس مانند ترميم دريچه قلب را بر عهده دارند و مـحـقـقـان و پـژوهـشگران در تلاش هستند با ارتـقـای سـيـسـتـم نـرم افزاری كنترل اين سامانه جراحی روباتيک ، بتوانند امكان استفاده از داوينچی بدون نياز به كنترل آن توسط يک جراح را نيز در آينده ای نه چندان دور امكان پذير سازند. استفاده از ربات ها در هنگام جراحی نه تنها دقت عمل جراح را افزايش می دهد ، بلكه می تواند در صرفه جويی در وقت نيز تأثيرگذار باشد.

جايگاه جراحان
محل ويژه ای نيز برای استقرار جراحان در نظر گرفته شده است كه جراح از آن محل می تواند كنترل روبات را در حين انجام عمل جراحی عهده دار شود. علاوه بر اين ، سامانه جراحی روباتيک مجهز به رايانه ای است كه تصاوير ثبت شده در دوربين آندوسكوپيک را به تصاوير سه بعدی تبديل می كند.
بی شک اگر روبات داوينچی را درحالی كه مشغول انجام عمل جراحی روی يک بيمار است نگاه كنيد ، تصور می كنيد يک عنكبوت بزرگ و عظيم الجثه فولادی ، چهار بازوی خود را در بدن فرد بيمار فرو برده است كه در حال جستجو ناگهان يک بافت خونی را از بدون فرد بيمار خارج می كند ، اما عنكبوت همان روبات معروف يعنی داوينچی است كه در سال های اخير همراه گروه جراحی راهی بسياری از اتاق های عمل جراحی می‌شود و پزشک جراح به كمک آن می تواند بدون دخالت دست ، بسياری از اعمال جراحی را به راحتی انجام دهد.

كاهش خونريزی با روبات 
به ‌تازگی روباتی ساخته شده كه به كاهش خونريزی هم كمک می‌كند ، محققان با آزمايش روبات جراح توانستند ميزان خونريزی بيمار در عمل جراحی را به حداقل برسانند.
اين روبات جراح موسوم به Altair در عمل جراحی كبد آزمايش شد. اين روبات كه با فركانس پايين الكترونيكی كار می‌كند ، باعث می‌شود تا خون فرد سفت و جامد شود. اين امر به پزشكان كمک می‌كند تا برای انجام عمل جراحی نيازی به برش رگ‌های خونی نداشته باشند. اين روبات با موفقيت در 14 عمل جراحی كبد آزمايش شد.

روبات جراح مغز
مغز انسان مركز اصلی هدايت و كنترل انسان است ، اين ساختار پيچيده و دقيق بسيار حساس است ، به‌همين دليل عمل‌های مغز و اعصاب دقت بسيار بالايی نياز دارند. روباتی در سال‌های اخير ساخته شده كه به اين جراحی‌ها كمک بسياری كرده است. اين روبات جراح مغز مبتنی بر هدايت با تصاوير (Image-Guided) بوده است. انواع اين روبات‌ها تاكنون در نه هزار عمل جراحی به كار گرفته شده‌اند و در نوع خود تنها روباتی هستند كه تأييديه مؤسساتی نظير سازمان غذا و داروی ايالات متحده (FDA) و استاندارد CE اروپا و تأييديه وزارت سلامت ژاپن را دارند. اين روبات تــاكـنــون در اعـمال جــراحــی گــونــاگـونـی نظيـر DBS ، MCS ، SEEG ، endoscopy , radio-surgery ، TMS به كار گرفته شده است.

روبات جراح جايگزين متخصصان پزشكی در لحظات حساس و خطرناک
بلند پروازی های جسورانه دانشمندان در نفوذ و حضور هرچه طولانی مدت تر در اعمـاق فضـا پـايانی ندارد. ساخت روبات قابل حمل جراح كه در فضا جراحی كند ، تازه‌ترين نقشه دانشمندان برای فضا است.
روبـاتـی كـه سـاختـه شـده اسـت ، از هـر حيث در دنيا بی نظير است. هدف ارتقای مراقبت‌های پزشكی و درمانی در محيط های سخت نظير ميدان جنگ و فضاست و اين پروژه با نظر ناسا انجام گرفته است.

استفاده از روبات برای بازكردن عروق
محققان به تازگی برای كاهش دادن خطرات برخی تجهيزات اتاق عمل جراحی قلب ‌، شيوه ای را با استفاده از يک روبات دستيار برای كمک به پزشكان در جراحی های قلب ابداع كردند.
در حالی كه پيشرفت های نوين در جراحی قلب ، اين شيوه درمانی را بسيار پيشرفته تر و ساده تر از نسل قبل كرده است اما در برخی از اين تجهيزات از پرتو استفاده می شود كه می تواند برای بيمار و تيم پزشكان و پرستاران حاضر در اتاق عمل بسيار خطرناک باشد.
اين سيستم يک روبات-دستيار كاتتر برای بازكردن عروق مسدود است كه به جراح عروق اجازه می دهد از يک كابين حفاظتی سرب اندود ، عمل فنر گذاری يا بالون گذاری در رگ را انجام دهد.
در عمل جراحی عروق (PCI) يا دستكاری عروق كرونر از راه پوست ، آسيب ديدگی ها يا انسداد عروق ترميم می شود تا آسيبی به قلب نرسد.
اين كار با استفاده از فنر (استنت) و يا تزريق بالون در انتهای يک كاتتر به يكی از عروق اصلی در پا صورت می گيرد و تا قلب هدايت می‌شود. روش PCI يک روش موفق و رايج است. اما تنها مشكل آن استفاده از تصويربرداری اشعه ايكس بـرای نظـارت و كنتـرل حـركـت كـاتتـر و مـابقی جراحی است. از آنجا كه جراح درست در كنار بيمار قرار دارد ، در معرض اين پرتوها است. در حال حاضر جراحان از يک پيشبند و لباس سربی سنگين برای محافظت خود استفاده می كنند اما اين شيوه ، حفاظت كامل ايجاد نمی كند و می تواند به خاطر وزن زياد ، برای جراح مشكل زا شود. از اين رو محققان به اين نتيجه رسيدند اگر قـرار گرفتن در معرض پرتوها خطرناک است ، پس بايد كنار ايستاد و كارهای خطرناک و آلوده را به روبات ها سپرد.
سـيـسـتــم CorPath نـخـستيـن سيستـم دستيـار جـراح روبـاتـيـک بـرای جـراحی های استنت و بالون گذاری عروق مسدود است. اين سيستم به جراح كمک می كند تا از يک كابين سرب اندود در همان اتاق عملی كه بيمار در آن قرار دارد ، به جـراحـی بـپردازد. در اين حالت هيچ آسيبی از پرتو ايكس به جراح نمی رسد.
در اين شيوه جراح از دو جوی استيک استفاده می كند كه كاتر و ديگر ابزارهای مورد استفاده جـراح را كـنـترل می كنند. همچنين تعدادی از نمايشگرها در اين كابين وجود دارد كه جراح مـی تـوانـد از طـريـق آن هـا عـمـل را مـشـاهـده و حـركـات روبـات را بـا دقـت كنتـرل كند. با اين سيستـم جـراح كـامـلا نيـروی وارد شده به بدن بيمار را در هنگام ورود و حركت كاتتر در رگ حس می كند.

منبع: ماهنامه مهندسی پزشکی