ساخت اولین روبات کمک جراح در ایران
برای اولین بار در کشور، روبات کمک جراح که در نوع خود دومین روبات جهان محسوب می‌شود، به دست محققان مرکز تحقیقات علوم و تکنولوژی در پزشکی دانشگاه علوم پزشکی تهران و با همکاری دانشگاه صنعتی شریف ساخته شده‌است.
به گفته سازندگان این روبات، اگرچه «روبولنز» دومین روبات دنیا در نوع خود محسوب می‌شود ولی به مراتب از روبات اول توانمندتر و کم اشتباه‌تر است.
این روبات لنز را نگه می‌دارد و تصویر داخل شکم روی مونیتور روبه‌روی جراح نقش می‌بندد. سپس جراح در صورت نیاز با کمک صفحه کنترلی که زیر پای او قرار دارد، می‌تواند به روبات دستور دهد که لنز را بالا، پایین، چپ یا راست ببرد.
به گفته سازندگان این روبات، اگرچه «روبولنز» دومین روبات دنیا در نوع خود محسوب می‌شود ولی به مراتب از روبات اول توانمندتر و کم اشتباه‌تر است.
این روبات لنز را نگه می‌دارد و تصویر داخل شکم روی مونیتور روبه‌روی جراح نقش می‌بندد. سپس جراح در صورت نیاز با کمک صفحه کنترلی که زیر پای او قرار دارد، می‌تواند به روبات دستور دهد که لنز را بالا، پایین، چپ یا راست ببرد.
مهندس میرباقری، دانشجوی دکترای مکانیک دانشگاه صنعتی شریف و کسی که این روبات پروژه رساله فوق‌لیسانس وی بوده است، در این باره می‌گوید: «دید لازم جراح توسط خود او تأمین می‌شود و جراح هر جایی را که بخواهد می‌تواند بدون وجود شخص دیگری، ببیند.
به این ترتیب که مثلاً با فشار دادن پدال بالا، روبات دسته بیرون از شکم لنز را پایین می‌آورد و در نتیجه لنز بالای شکم را نشان می‌دهد. این روبات برای زوم کردن نیز می‌تواند لنز را بیشتر به داخل شکم فرو ببرد. (روی ادامه مطلب کلیک کنید ).
به این ترتیب که مثلاً با فشار دادن پدال بالا، روبات دسته بیرون از شکم لنز را پایین می‌آورد و در نتیجه لنز بالای شکم را نشان می‌دهد. این روبات برای زوم کردن نیز می‌تواند لنز را بیشتر به داخل شکم فرو ببرد. (روی ادامه مطلب کلیک کنید ).
البته نکته جالب این روبات این است که اگر زوم کند، زاویه آن با سطح شکم به هم نمی‌خورد و اگر بخواهد بالا و پایین را نگاه کند، فاصله‌اش تا سطح شکم به هم نمی‌خورد. یعنی روبات تمام حرکت‌های خود را حول نقطه ورود لنز به شکم انجام می‌دهد و نیرویی را به آن نقطه از شکم وارد نمی‌کند.»
این روبات در مدت بسیار کوتاهی آماده کار می‌شود. یعنی ست کردن اولیه آن بسیار ساده و سریع است.
مهندس میرباقری در این باره می‌گوید: «در ابتدا قبل از شروع جراحی، فاصله بازوی افقی روبات تا سطح شکم بیمار تنظیم می‌شود و سپس طول بازوی افقی تا محل جراحی تنظیم می‌شود. سپس در ابتدای جراحی و قبل از ورود لنز به داخل شکم، یک باریکه لیزر که از سر روبات بیرون می‌آید، محل سوراخ سطح شکم را نشانه می‌رود و به این ترتیب مختصات سوراخ سطح شکم مشخص می‌شود. سپس وقتی از طریق بازویی که به سر دستگاه وصل می‌شود، روبات لنز را می‌گیرد و لنز وارد شکم می‌شود، روبات می‌داند که محل این سوراخ کجاست و می‌داند، نباید فشاری به این نقطه که در واقع در سطح شکم است، وارد کند و تمام تغییر زوایای دید و نیز تغییر فاصله نوک لنز که داخل شکم است تا سطح شکم را نسبت به همین نقطه انجام می‌دهد.»
طبیعتاً این روبات باید در محیط اطاق عمل به کار گرفته شود؛ به هین دلیل نحوه استریل کردن آن سؤالی است که مهندس میرباقری در پاسخ به آن می‌گوید: «از کل این روبات فقط بازوی نگهدارنده عمودی وارد محدوده جراحی می‌شود و نیاز است که استریل باشد. به خاطر همین این قطعه طوری طراحی شده که بتوان آن را از دستگاه جدا کرد و با کمک مواد استریل‌کننده بسیار قوی استریل می‌شود و بخشی از این بازو که مستقیماً دسته لنز را نگه می‌دارد و به نوعی در تماس نزدیک با محل جراحی است، از بقیه بازو جدا می‌شود و همراه سایر وسایل جراحی در دستگاه اتوکلاو استریل می‌شود.»
این روبات در مدت بسیار کوتاهی آماده کار می‌شود. یعنی ست کردن اولیه آن بسیار ساده و سریع است.
مهندس میرباقری در این باره می‌گوید: «در ابتدا قبل از شروع جراحی، فاصله بازوی افقی روبات تا سطح شکم بیمار تنظیم می‌شود و سپس طول بازوی افقی تا محل جراحی تنظیم می‌شود. سپس در ابتدای جراحی و قبل از ورود لنز به داخل شکم، یک باریکه لیزر که از سر روبات بیرون می‌آید، محل سوراخ سطح شکم را نشانه می‌رود و به این ترتیب مختصات سوراخ سطح شکم مشخص می‌شود. سپس وقتی از طریق بازویی که به سر دستگاه وصل می‌شود، روبات لنز را می‌گیرد و لنز وارد شکم می‌شود، روبات می‌داند که محل این سوراخ کجاست و می‌داند، نباید فشاری به این نقطه که در واقع در سطح شکم است، وارد کند و تمام تغییر زوایای دید و نیز تغییر فاصله نوک لنز که داخل شکم است تا سطح شکم را نسبت به همین نقطه انجام می‌دهد.»
طبیعتاً این روبات باید در محیط اطاق عمل به کار گرفته شود؛ به هین دلیل نحوه استریل کردن آن سؤالی است که مهندس میرباقری در پاسخ به آن می‌گوید: «از کل این روبات فقط بازوی نگهدارنده عمودی وارد محدوده جراحی می‌شود و نیاز است که استریل باشد. به خاطر همین این قطعه طوری طراحی شده که بتوان آن را از دستگاه جدا کرد و با کمک مواد استریل‌کننده بسیار قوی استریل می‌شود و بخشی از این بازو که مستقیماً دسته لنز را نگه می‌دارد و به نوعی در تماس نزدیک با محل جراحی است، از بقیه بازو جدا می‌شود و همراه سایر وسایل جراحی در دستگاه اتوکلاو استریل می‌شود.»
موج- علیرضا میرباقری، طراح و سازنده‌این روبات، گفت: این طرح با توجه به نیاز جامعه جراحی کشور در زمینه جراحی‌های لاپراسکوپی و مشکلات متعدد روش معمول‌این جراحی و با همکاری مرکز تحقیقات علوم وتکنولوژی در پزشکی بیمارستان امام خمینی و سازمان گسترش صنایع و دانشگاه صنعتی شریف صورت گرفت.
وی افزود: حذف کمک جراح در جراحی‌های لاپراسکوپی، کاهش مدت زمان جراحی از ۴۵دقیقه و ۱۰ تا ۱۱ ساعت در برخی موارد به ۲۰ دقیقه، دقت بالای جراحی به طور کاملا هوشمند، کاهش مصرف قرص‌های مسکن بعد از عمل جراحی، مدت زمان بیهوشی و بستری بیمار در بیمارستان و به دنبال آن کاهش هزینه‌های درمانی و بیمارستانی از جمله مزیت‌های‌این روبات کمک جراح در جراحی‌های لاپراسکوپی است.
این محقق جوان تصریح کرد: این روبات به طور هوشمند با آوا (به صورت تشخیص حروف الفبای فارسی، با شنیدن صدای جراح) و با کمک پدال پایی تنها توسط جراح و بدون نیاز به کمک جراح شروع به جراحی می‌کند.
میر باقری گفت: هزینه تمام شده نمونه اولیه این روبات ۴۰ میلیون تومان بود و برآورد می‌شود قیمت تولید انبوه آن در‌آینده‌ای نه چندان دور به نصف کاهش پیدا کند. وی با اشاره به مشاوره و همکاری دکتر فرزام فرهمند در طراحی و ساخت‌این روبات طی فازمطالعاتی طرح روبات (ربولنز) از سال ۸۲، خاطر نشان کرد: بر خلاف روش‌های معمول جراحی باز که شکاف‌ایجاد شده در برخی موارد به ۲۰ سانت می‌رسد؛ شکاف ایجاد شده در‌این روش تنها در یک نقطه ثابت به یک سانت کاهش می‌یابد.
وی در ادامه افزود:این روبات در جراحی‌های معده، روده، اپاندیسیت، کیسه صفرا، زنان کاربرد دارد، با توجه به برآوردهای به عمل آمده تولید این روبات با تکیه بر دانش پژوهشگران و تکنولوژی داخلی طی یک‌سال‌آینده به ۱۲ دستگاه خواهد رسید.
طراح وسازنده نخستین روبات کمک جراح لاپراسکوپی گفت: هزینه تولید‌این روبات طی یک‌سال آینده به حدود ۲۲۴ میلیون تومان خواهد رسید؛ همچنین‌این تکنولوژی نوین می‌تواند در‌آینده‌ای نزدیک ابتدا در سطح کشورهای خاورمیانه، سپس به کشورهای اروپایی و یا کشورهای متقاضی صادر شود. وی در پایان اضافه کرد: انجام لاپراسکوپی توسط این روبات در بیمارستان امام خمینی بسیار رضایت بخش گزارش شده است وانتظار می‌رود استفاده از این روش نوین بازده اقتصادی مثبتی را برای کشور به همراه داشته باشد.
این که چرا و چگونه محققان ایرانی در دانشگاه علوم پزشکی تهران به فکر ساخت چنین روباتی افتادند، سؤالی است که دکتر سعید سرکار، رئیس مرکز تحقیقات علوم و تکنولوژی در پزشکی دانشگاه علوم پزشکی تهران، در پاسخ به آن می‌گوید: «ما استعدادهای زیادی در حوزه علوم روباتیک داریم. مصداق این ادعا هم مقام‌هایی است که در انواع مسابقات روباتیک جهان توسط دانشجویان ایرانی کسب می‌شود. اما در عوض بسیاری از این دانشجویان توانمند، جذب مراکز تحقیقاتی و دانشگاهی خارج از کشور می‌شوند. لذا برای جذب این محققان جوان و کاربردی کردن استعدادهای ایرانی در این حوزه، در این مرکز تحقیقات گروهی تشکیل شده تحت عنوان جراحی روباتیک. در این گروه قرار است که با همکاری محققان روباتیک کشور و نیز محققان علوم بالینی امکاناتی برای به مرحله ظهور رساندن ایده‌های ایرانی ایجاد شود. در همین راستا پروژه‌ای تحت لوای رساله فوق لیسانس یکی از دانشجویان دانشگاه صنعتی شریف تعریف شد که ماحصل آن همین روبات کمک جراح روبولنز است. این پروژه در سال ۱۳۸۲ شروع شد و با تمام فراز و نشیب‌هایش اکنون به ثمر رسیده است. البته هنوز کارهای تکمیلی دیگری نیز برای این پروژه در نظر است که باید در مراحل بعدی اجرا شود.»
جریان پرفراز و نشیب طراحی و ساخت روبات روبولنز یک نمونه بارز از همکاری‌های بین رشته‌ای در حوزه‌ای است که بسیاری فکر می‌کنند به هیچ عنوان نمی‌توان ارتباطی بین آنها برقرار کرد: ارتباط بین رشته‌های فنی و پزشکی.
دکتر فرزاد فرهمند، عضو هیأت علمی دانشگاه صنعتی شریف و یکی از مجریان طرح روبات روبولنز، در این باره می‌گوید: «ما همکاری خیلی خوبی را از طرف دوستان پزشک خود در این پروژه دیدیم. خانم دکتر فیروزی و آقایان دکتر سیم‌فروش، دکتر بصیری، دکتر پورمند، دکتر ربانی، دکتر طولابی و دکتر کریمیان از جمله جراحانی بودند که در مراحل مختلف طراحی، ساخت و آزمایش روبولنز در این پروژه حضور داشتند.»
وی افزود: حذف کمک جراح در جراحی‌های لاپراسکوپی، کاهش مدت زمان جراحی از ۴۵دقیقه و ۱۰ تا ۱۱ ساعت در برخی موارد به ۲۰ دقیقه، دقت بالای جراحی به طور کاملا هوشمند، کاهش مصرف قرص‌های مسکن بعد از عمل جراحی، مدت زمان بیهوشی و بستری بیمار در بیمارستان و به دنبال آن کاهش هزینه‌های درمانی و بیمارستانی از جمله مزیت‌های‌این روبات کمک جراح در جراحی‌های لاپراسکوپی است.
این محقق جوان تصریح کرد: این روبات به طور هوشمند با آوا (به صورت تشخیص حروف الفبای فارسی، با شنیدن صدای جراح) و با کمک پدال پایی تنها توسط جراح و بدون نیاز به کمک جراح شروع به جراحی می‌کند.
میر باقری گفت: هزینه تمام شده نمونه اولیه این روبات ۴۰ میلیون تومان بود و برآورد می‌شود قیمت تولید انبوه آن در‌آینده‌ای نه چندان دور به نصف کاهش پیدا کند. وی با اشاره به مشاوره و همکاری دکتر فرزام فرهمند در طراحی و ساخت‌این روبات طی فازمطالعاتی طرح روبات (ربولنز) از سال ۸۲، خاطر نشان کرد: بر خلاف روش‌های معمول جراحی باز که شکاف‌ایجاد شده در برخی موارد به ۲۰ سانت می‌رسد؛ شکاف ایجاد شده در‌این روش تنها در یک نقطه ثابت به یک سانت کاهش می‌یابد.
وی در ادامه افزود:این روبات در جراحی‌های معده، روده، اپاندیسیت، کیسه صفرا، زنان کاربرد دارد، با توجه به برآوردهای به عمل آمده تولید این روبات با تکیه بر دانش پژوهشگران و تکنولوژی داخلی طی یک‌سال‌آینده به ۱۲ دستگاه خواهد رسید.
طراح وسازنده نخستین روبات کمک جراح لاپراسکوپی گفت: هزینه تولید‌این روبات طی یک‌سال آینده به حدود ۲۲۴ میلیون تومان خواهد رسید؛ همچنین‌این تکنولوژی نوین می‌تواند در‌آینده‌ای نزدیک ابتدا در سطح کشورهای خاورمیانه، سپس به کشورهای اروپایی و یا کشورهای متقاضی صادر شود. وی در پایان اضافه کرد: انجام لاپراسکوپی توسط این روبات در بیمارستان امام خمینی بسیار رضایت بخش گزارش شده است وانتظار می‌رود استفاده از این روش نوین بازده اقتصادی مثبتی را برای کشور به همراه داشته باشد.
این که چرا و چگونه محققان ایرانی در دانشگاه علوم پزشکی تهران به فکر ساخت چنین روباتی افتادند، سؤالی است که دکتر سعید سرکار، رئیس مرکز تحقیقات علوم و تکنولوژی در پزشکی دانشگاه علوم پزشکی تهران، در پاسخ به آن می‌گوید: «ما استعدادهای زیادی در حوزه علوم روباتیک داریم. مصداق این ادعا هم مقام‌هایی است که در انواع مسابقات روباتیک جهان توسط دانشجویان ایرانی کسب می‌شود. اما در عوض بسیاری از این دانشجویان توانمند، جذب مراکز تحقیقاتی و دانشگاهی خارج از کشور می‌شوند. لذا برای جذب این محققان جوان و کاربردی کردن استعدادهای ایرانی در این حوزه، در این مرکز تحقیقات گروهی تشکیل شده تحت عنوان جراحی روباتیک. در این گروه قرار است که با همکاری محققان روباتیک کشور و نیز محققان علوم بالینی امکاناتی برای به مرحله ظهور رساندن ایده‌های ایرانی ایجاد شود. در همین راستا پروژه‌ای تحت لوای رساله فوق لیسانس یکی از دانشجویان دانشگاه صنعتی شریف تعریف شد که ماحصل آن همین روبات کمک جراح روبولنز است. این پروژه در سال ۱۳۸۲ شروع شد و با تمام فراز و نشیب‌هایش اکنون به ثمر رسیده است. البته هنوز کارهای تکمیلی دیگری نیز برای این پروژه در نظر است که باید در مراحل بعدی اجرا شود.»
جریان پرفراز و نشیب طراحی و ساخت روبات روبولنز یک نمونه بارز از همکاری‌های بین رشته‌ای در حوزه‌ای است که بسیاری فکر می‌کنند به هیچ عنوان نمی‌توان ارتباطی بین آنها برقرار کرد: ارتباط بین رشته‌های فنی و پزشکی.
دکتر فرزاد فرهمند، عضو هیأت علمی دانشگاه صنعتی شریف و یکی از مجریان طرح روبات روبولنز، در این باره می‌گوید: «ما همکاری خیلی خوبی را از طرف دوستان پزشک خود در این پروژه دیدیم. خانم دکتر فیروزی و آقایان دکتر سیم‌فروش، دکتر بصیری، دکتر پورمند، دکتر ربانی، دکتر طولابی و دکتر کریمیان از جمله جراحانی بودند که در مراحل مختلف طراحی، ساخت و آزمایش روبولنز در این پروژه حضور داشتند.»
