Warning: preg_replace(): The /e modifier is deprecated, use preg_replace_callback instead in ..../vbseo/includes/functions_vbseo_hook.php on line 38

Warning: preg_replace(): The /e modifier is deprecated, use preg_replace_callback instead in ..../vbseo/includes/functions_vbseo_hook.php on line 39

Warning: preg_replace(): The /e modifier is deprecated, use preg_replace_callback instead in ..../vbseo/includes/functions_vbseo_hook.php on line 41

Warning: preg_replace(): The /e modifier is deprecated, use preg_replace_callback instead in ..../vbseo/includes/functions_vbseo_hook.php on line 42

Warning: preg_replace(): The /e modifier is deprecated, use preg_replace_callback instead in ..../vbseo/includes/functions_vbseo_hook.php on line 43

Warning: preg_replace(): The /e modifier is deprecated, use preg_replace_callback instead in ..../vbseo/includes/functions_vbseo_seo.php on line 120

Warning: preg_replace(): The /e modifier is deprecated, use preg_replace_callback instead in ..../vbseo/includes/functions_vbseo_seo.php on line 120

Warning: preg_replace(): The /e modifier is deprecated, use preg_replace_callback instead in ..../vbseo/includes/functions_vbseo_seo.php on line 120

Warning: preg_replace(): The /e modifier is deprecated, use preg_replace_callback instead in ..../vbseo/includes/functions_vbseo_seo.php on line 120

Warning: preg_replace(): The /e modifier is deprecated, use preg_replace_callback instead in ..../vbseo/includes/functions_vbseo_seo.php on line 120

Warning: preg_replace(): The /e modifier is deprecated, use preg_replace_callback instead in ..../vbseo/includes/functions_vbseo_seo.php on line 120

Warning: preg_replace(): The /e modifier is deprecated, use preg_replace_callback instead in ..../vbseo/includes/functions_vbseo_seo.php on line 120

Warning: preg_replace(): The /e modifier is deprecated, use preg_replace_callback instead in ..../vbseo/includes/functions_vbseo_hook.php on line 38

Warning: preg_replace(): The /e modifier is deprecated, use preg_replace_callback instead in ..../vbseo/includes/functions_vbseo_hook.php on line 39

Warning: preg_replace(): The /e modifier is deprecated, use preg_replace_callback instead in ..../vbseo/includes/functions_vbseo_hook.php on line 41

Warning: preg_replace(): The /e modifier is deprecated, use preg_replace_callback instead in ..../vbseo/includes/functions_vbseo_hook.php on line 42

Warning: preg_replace(): The /e modifier is deprecated, use preg_replace_callback instead in ..../vbseo/includes/functions_vbseo_hook.php on line 43

Warning: preg_replace(): The /e modifier is deprecated, use preg_replace_callback instead in ..../vbseo/includes/functions_vbseo_seo.php on line 120

Warning: preg_replace(): The /e modifier is deprecated, use preg_replace_callback instead in ..../vbseo/includes/functions_vbseo_seo.php on line 120

Warning: preg_replace(): The /e modifier is deprecated, use preg_replace_callback instead in ..../vbseo/includes/functions_vbseo_seo.php on line 120

Warning: preg_replace(): The /e modifier is deprecated, use preg_replace_callback instead in ..../vbseo/includes/functions_vbseo_seo.php on line 120

Warning: preg_replace(): The /e modifier is deprecated, use preg_replace_callback instead in ..../vbseo/includes/functions_vbseo_seo.php on line 120

Warning: preg_replace(): The /e modifier is deprecated, use preg_replace_callback instead in ..../vbseo/includes/functions_vbseo_seo.php on line 120

Warning: preg_replace(): The /e modifier is deprecated, use preg_replace_callback instead in ..../vbseo/includes/functions_vbseo_seo.php on line 120

Warning: preg_replace(): The /e modifier is deprecated, use preg_replace_callback instead in ..../vbseo/includes/functions_vbseo_hook.php on line 38

Warning: preg_replace(): The /e modifier is deprecated, use preg_replace_callback instead in ..../vbseo/includes/functions_vbseo_hook.php on line 39

Warning: preg_replace(): The /e modifier is deprecated, use preg_replace_callback instead in ..../vbseo/includes/functions_vbseo_hook.php on line 41

Warning: preg_replace(): The /e modifier is deprecated, use preg_replace_callback instead in ..../vbseo/includes/functions_vbseo_hook.php on line 42

Warning: preg_replace(): The /e modifier is deprecated, use preg_replace_callback instead in ..../vbseo/includes/functions_vbseo_hook.php on line 43

Warning: preg_replace(): The /e modifier is deprecated, use preg_replace_callback instead in ..../vbseo/includes/functions_vbseo_seo.php on line 120

Warning: preg_replace(): The /e modifier is deprecated, use preg_replace_callback instead in ..../vbseo/includes/functions_vbseo_seo.php on line 120

Warning: preg_replace(): The /e modifier is deprecated, use preg_replace_callback instead in ..../vbseo/includes/functions_vbseo_seo.php on line 120

Warning: preg_replace(): The /e modifier is deprecated, use preg_replace_callback instead in ..../vbseo/includes/functions_vbseo_seo.php on line 120

Warning: preg_replace(): The /e modifier is deprecated, use preg_replace_callback instead in ..../vbseo/includes/functions_vbseo_seo.php on line 120

Warning: preg_replace(): The /e modifier is deprecated, use preg_replace_callback instead in ..../vbseo/includes/functions_vbseo_seo.php on line 120

Warning: preg_replace(): The /e modifier is deprecated, use preg_replace_callback instead in ..../vbseo/includes/functions_vbseo_seo.php on line 120

Warning: preg_replace(): The /e modifier is deprecated, use preg_replace_callback instead in ..../vbseo/includes/functions_vbseo_hook.php on line 38

Warning: preg_replace(): The /e modifier is deprecated, use preg_replace_callback instead in ..../vbseo/includes/functions_vbseo_hook.php on line 39

Warning: preg_replace(): The /e modifier is deprecated, use preg_replace_callback instead in ..../vbseo/includes/functions_vbseo_hook.php on line 41

Warning: preg_replace(): The /e modifier is deprecated, use preg_replace_callback instead in ..../vbseo/includes/functions_vbseo_hook.php on line 42

Warning: preg_replace(): The /e modifier is deprecated, use preg_replace_callback instead in ..../vbseo/includes/functions_vbseo_hook.php on line 43

Warning: preg_replace(): The /e modifier is deprecated, use preg_replace_callback instead in ..../vbseo/includes/functions_vbseo_seo.php on line 120

Warning: preg_replace(): The /e modifier is deprecated, use preg_replace_callback instead in ..../vbseo/includes/functions_vbseo_seo.php on line 120

Warning: preg_replace(): The /e modifier is deprecated, use preg_replace_callback instead in ..../vbseo/includes/functions_vbseo_seo.php on line 120

Warning: preg_replace(): The /e modifier is deprecated, use preg_replace_callback instead in ..../vbseo/includes/functions_vbseo_seo.php on line 120

Warning: preg_replace(): The /e modifier is deprecated, use preg_replace_callback instead in ..../vbseo/includes/functions_vbseo_seo.php on line 120

Warning: preg_replace(): The /e modifier is deprecated, use preg_replace_callback instead in ..../vbseo/includes/functions_vbseo_seo.php on line 120

Warning: preg_replace(): The /e modifier is deprecated, use preg_replace_callback instead in ..../vbseo/includes/functions_vbseo_seo.php on line 120
روبات در پزشکی (بخش اول)
نمایش نتایج: از 1 به 4 از 4

موضوع: روبات در پزشکی (بخش اول)

  1. parsmedic آواتار ها
    آرشیو پارس مدیک
    Administrator
    شه‍ریور ۱۳۹۴
    0

    روبات در پزشکی (بخش اول)


    خدمات روبات ها ديگر محدود به كارخانه*ها و پژوهشكده*های پيشرفته نبوده و می*توان آن ها را در همه جا مشاهده كرد. يكی از عجيب*ترين مكان*ها برای ديدن يک ربات می*تواند محيط يک بيمارستان باشد ، خدمات روبات ها در علم پزشكی سال*هاست كه آغاز شده است.
    در حوزه مهندسی پزشکی ، روبات هايی اختراع شده*اند تا با تكيه بر دقت ، خستگی*ناپذيری و خطای اندک آن ها آينده سالم*تری به سياره زمين اهدا شود.
    علم روباتيک به كمک جراحان ، پزشكان ، پرستاران و از همه مهم*تر بيماران شتافته است. روبات*های پزشكی امروزه علاوه بر درمان در پيشگيری از بيماری*ها نيز به كار می*آيند. 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 نمونه*برداری 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 انعطاف*تری ساخته می*شوند.
    تصویر

    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 انعطاف*پذيری 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 شريان*های خونی حركت كرده و لخته*ها 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 شده*اند كه از آن ميان می*توان 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 شده*اند. اين روبات ها می*توانند عكس*العمل* هايی را كه يک بيمار واقعی در شرايط مشابه ممكن است انجام دهد ، شبيه*سازی كنند. به عنوان مثال می*توان 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 می*دهد ، واكنش*هايی از خود نشان می*دهد. 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 دست*های روبات از 2 درجه آزادی حركت برخوردارند. از اين*رو روبات می*تواند با آغاز به كار دانشجو ، ناآرامی *را* كه معمولا در بيماران ديده می*شود شبيه*سازی 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 می*كند و بهبود*سريع*تر حاصل مــی شــود اشــاره كــرد. در كـنــار آن مــی*تــوان از صرفه*جويی 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 آدم*آهـنـی 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 می*آيد.

    تصویر

    اما يكی ديگر از كاربردهای جذاب روبات ها ، موضوع جراحی روباتيک از راه دور است كه اولـيـن بار توسط سازمان*های 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 مـی*تـوان امـيـدوار بود كه بيماران ساكن مناطق محروم بتوانند خدمات جراحی پيشرفته مورد نـيـاز خـود را در دورافـتـاده*تـرين روستاها و در خانه*های بهداشت ، زير تيغ جراحی يک ربات متصل به ماهواره به دست آورند.
    ربات كه توسط تيمی *از پزشكان جراح مستقر در شـهــرهــای بــزرگ هـدايـت مـی*شـود ، حـكـم دستـان تـوانمنـد جراحان را خواهد داشت و با نظـارت بهيـاران و پـزشكـان عمـومی *مستقر در خــانــه*هــای بـهــداشــت ، خــدمــات بـی*نظيـری بـه بيماران روستايی ارائه خواهند داد.
    پــيــشــــرفــــت هــــر روزه دانـــش روبـــاتــيـــک و كوچک*تر و دقيق*تر شدن پزشک های روباتيک بـاعـث شـده اسـت تـا امروزه برای تزريق دارو ، عــكــــس بــــرداری از احــشــــای داخـلـــی بـــدن و نمونه*برداری از بافت*ها از روبات هايی استفاده *شود كه اندازه آن ها بسيار كوچک و در حد يک يا چند سلول است كه به آن ها نانوربات می*گويند. زيست سازگاری نانوروبات ها از اهميت بسياری برخوردار است ؛ به عبارتی اگر نانوروباتی وارد بدن می*شود ، 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 ميلی*متر است و در رگ*های خونی شنا می*كند و هرجا سلول*های سرطانی پيدا كند ، با استفاده از بازوهای روباتيک خود به ديواره رگ وصل می*شود تا پزشكان بتوانند از طريق رديابی مغناطيسی محل وقوع توده*های سرطانی را به راحتی شناسايی كنند.
    در ادامه آن ها می*توانند با ارسال فرامين راديويی از روبات بخواهند تا سلول*های سرطانی را محاصره كرده و از بين ببرد. ساخت اين ميكروروبات مهاجم در مرحله تحقيق و نمونه*سازی 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 شبانه*روز ، دسـتـرسـی بـه خـدمـات پـزشـكـی در دورافتاده*ترين مناطق مسكونی ، دقت و سرعت فوق*العاده ، توانايی فيزيكی بالا در جابه*جايی بيماران سنگين و خيلی موارد ديگر باعث می*شود كه دنيای خدمات پزشكی خود را به دستان سرد و بی*روح روبات ها بسپارد.


    تصویر

    استفاده از روبات در جراحی مزايای فراوانی دارد كه از آن*جمله می توان به مواردی همچون دقت بالا و سرعت زياد اشاره كرد كه در نتيجه آن بيمار درد كمتری تحمل می كند و بهبودی سريع*تر حاصل می*شود. استفاده از روبات ها هنگام جراحی موجب افزايش دقت جراح حين عمل می*شود. روبات ها قادرند بدون لرزش و با دقت بالا برش*های مورد نظر جراح را ايجاد كنند ، از جهتی ديگر استفاده از اين روبات ها موجب صـرفـه*جـويـی در وقـت مـی*شود. از مزايای اين روش برای بيمار می*توان 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 سريع*تر به فعاليت روزمره اشاره كرد. سيستم روباتيک از 3 قسمت اصلی تشكيل شده است:
    1- روبات اصلی كه دركنار بيمار قرار می*گيرد 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 می*بيند به تصاوير سه بعدی تبديل می*كند.
    يكی از مزايای اين دستگاه اين است كه جراح در وضعيت نشسته و با راحتی بيشتر جراحی را دنبال می*كند.
    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 مـی*توان برای درمان فضانوردان استفاده كرد. همچنين اين روبات ها قادر خواهند بود در ميدان*های جنگ جابه*جا شوند و هر جا سربازی زخمی يافتند ، وی را مداوا كنند. ربات آزمايشی از فناوری سونوگرافی سه بعـدی بـه همـراه يـک نـرم*افـزار هـوش مصنوعی استفاده می كند. اين روبات می تواند داخل بافت ارگان*ها را مشاهده كند ، در حالی كه تــاكـنـون فقـط ظــاهــر ارگــان*هــايــی كــه در مقــابــل دوربين قرار می*گيرند ، 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 جمع*آوری شـــده ، تـصـــاويـــری ســـه* بـعـــدی از پـــروسـتـــات مـی*سـازد. سـپـس ايـن تـصاوير را برای ربات و جـراح ارسال می*كند. پس از پردازش تصاوير رايانه دستورات لازم را به مغز ربات می*فرستد. 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 دانـشـکــده*هــای مهنـدسـی پزشکی دانشگاه*های معتبـر دنيـا بـه ايـن سمت جهت گرفته است. در ايــران نـيــز پــروژه*ای از طــرف وزارت صـنــايع با مضمون هدف*گذاری و تدوين استراتژی براي حــوزه تـجـهـيــزات پــزشـکــی در بخش ابزارهای جراحی توسط دكتر فرزام فرهمند انجام شد. در آ*ن پـــروژه ، طـــی مـطـــالـعـــه جــامـعـی دربـاره ابـزار جـــراحـــی ، حــوزه ابــزارهـای جـراحـی و كـاربـرد روبـــاتـيـــک و سـيـسـتــم*هــای رايــانـه*ای بـه عـنـوان زمينــه*ای 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 پيشرفت*هايی كه تاكنون صورت گرفته است ، استفاده از روبات های پيشرفته جراح در اتـاق*هـای عمـل كشورمان در آينده*ای نزديک ، دور از انتظار نخواهد بود.



    منبع: ماهنامه مهندسی پزشکی


    #1 ارسال شده در تاريخ ۲۳-آذر-۱۳۹۴ در ساعت ۱۱:۰۱

  2. parsmedic آواتار ها
    آرشیو پارس مدیک
    Administrator
    شه‍ریور ۱۳۹۴
    0

    مهربان


    جــراحــی لاپــاروسـكــوپــی يكـی از مصـاديـق جـراحی بـا حـداقـل آسـيـب اسـت كـه در حفره شـكـمــی انـجــام مـی*شـود. وظـيـفـه* ايـن روبـات نگه*داشتن دوربين لاپاراسكوپ و قرار دادن آن در موقعيت*های مناسب است تا ديد خوبی برای جراح فراهم كند. اين روبات سرعت جراحی را افزايش و زمان آن را به ميزان قابل توجهی كاهش می*دهد.
    كار كردن با روبات كمک جراح لاپاراسكوپی بـسـيــار راحـت اسـت ؛ در حـدی كـه كسـانـی كـه دوره*هـــای فـــوق تـخـصـصــی لاپــاراسـكــوپــی را می*گذرانند ، می*توانند 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.

    تصویر

    كوچک ترين روبات جراح
    دانشمندان روباتی به شكل سوسک اختراع كرده*اند كه با ورود به بدن از طريق يک شكـاف ،* نيـاز بـه عمـل جراحی را تا حد چشمگيری كاهش می*دهد. اين روبات دو سانتی*متر طول و 5 گرم وزن دارد كه با دارا بودن وسايل پزشكی متنوع بسيار كوچک شامل يک دوربين كوچک ، حسگرها و تزريق*گر دارو می*تواند 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 روبات*هايی كه برای عكسبرداری داخل بدن انسان ها ساخته شده است نمی*گذرد و اكنون محققان توانسته*اند اين روبات را كه مزيت*های بسيار بيشتری دارد ، اختراع كنند.
    چندی پيش ، گروه تحقيقاتی ديگری در راستای گسترش هرچه بيشتر از روبات*ها برای كمک به انسان*ها در زمينه*های پزشكی ، در نمايشگاه روباتيک ژاپن روباتی را در معرض نمايش قرار دادند كه به عنوان يک جراح واقعی عمل می*كرد.
    اين روبات وارد رگ*های خونی می*شد و با هدايت اين روبات ، دانشجويان رشته پـزشكـی و سـايـر پـزشكـان مـی*تـوانستند طريقه ورود به رگ*های خونی بدن بيمار و مراقبت*های قلبی عروقی را به صورت عملی آموزش ببينند. البته اين روبات ، فقط جنبه آموزشی ندارد و با آن می*توان بدون انجام جراحی*های باز بيمار را درمان كرد.
    در تحقيقات گذشته برای انتقال سيگنال*های مغز به روبات معمولا از عمل جراحی برای قراردادن سيم*های رابط الكترونيكی درون بدن انسان استفاده می*شد و در برخی ديگر نيز افراد استفاده*كننده بايد در زمينه ارسال سيگنال*های خود به روبات آموزش می*ديدند كه نتايج كار نيز معمولا در زمينه خواندن سيگنال*های مغزی چندان دقيق نبود.
    پژوهشگران هم در راستای گسترش استفاده از روبات*های پزشک ، اعلام كرده*اند 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 روبات*ها به افزايش مهارت*های پزشكان در اتاق عمل كمک می*كند.
    روبات ديگری نيز مدتی قبل با مهارت فيلمبرداری كه يک گروه از محققان در مركز تحقيقات پزشكی آن را ساخته*اند ، معرفی شد كه می*تواند در درون معده يا شكم بيمار حركت كند و زوايای مختلف قسمت*هايی را كه بايد معالجه شوند ، به جراح نشان دهد. اين روبات كه ماه*ها از معرفی آن می*گذرد ، همچنين مجهز به يک سوزن قابل جمع شدن است كه به آن امكان می*دهد از درون بدن بيمار نمونه*برداری كند.
    يكـی از ايـن دستـاوردهـا مـربـوط به روبات پرآوازه داوينچی می شود. اين روبات می**تواند با ايجاد يک شكاف كوچک در گردن ، عمل جراحی تيروئيد را با موفقيت كامل انجام دهد. *طی سال*های اخير روبات*ها در اعمال جراحی اورولوژی و بيماری*های زنانه حضور يافته**اند ، اما اين نخستين باری است كه از آن ها در عمل جراحی تيروئيد استفاده می**شود.
    بيماری تيروئيد در پی نوعی اختلال صورت می*گيرد كه به موجب آن در گردن فرد برجستگی به اندازه ميوه كيوی ايجاد می*شود. اين بيماری تاكنون از طريق يک شكاف بزرگ در قسمت تحتانی گردن جراحی می شد اما جای بخيه*ها روی گردن فرد بيمار باقی می**ماند. *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 بخيه*های جراحی باقی نماند.
    غده تيروئيد ميزان سوخت*وساز بدن را كنترل می*كند و بيماری مربوطه به 2 حالت خوش* خيم و بدخيم رخ مي*دهد.

    تصویر

    استفـاده از روبـات*هـای جـراح در امـور پـزشكـی نظـامـی نيز در سال های اخير با سـرمـايـه*گـذاری*هـای كـلانـی همراه بوده است. روبات*ها در آينده*ای 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 آيـنـده*ای نـزديـک جـايگـزيـن بيمارستان*های متحرک و پزشكان نظامی در ميادين جنگ شود.
    از اين رو می*توان پيش*بينی كرد به*زودی بيمارستان*های متحرک نظامی توسط ترونا پاد يا همان جراح و پرستار روباتيک اداره شوند. اين ابزار كه در حال حاضر تحت آزمايش*های اوليه قرار دارد ، به جراح كنترل از راه دور با 3 بازوی روباتيک مجهز است.
    روبات جراح به 12 سيستم ديگر از جمله سيستم فعال*سازی صوتی تجهيز شده است. همچنين يک تک*بازو 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 می*كند.
    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 سيستم*های 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 بيمارستان*ها عنوان می*كنند. 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 درمان*های سريع برای جراحت*ها مانند كنترل خونريزی در افراد است. روبات جراح توسط پزشكی از راه دور كنترل شده و می*تواند با ديگر روبات*ها ارتباط برقرار كرده و آن ها را هدايت كند.
    يكی از 3 بازوی روبات ، آندوسكوپی را نگه مـی*دارد تـا كنتـرل*كننـده قـادر بـه مشاهده بيمار بـاشـد و ايـن در حـالـی اسـت كه 2 بازوی ديگر عمليات درمانی را بر روی فرد انجام می*دهند.
    هـمـچـنـيــن ايــن روبـات اجـازه انجـام بـرخـی عمليات ساده از قبيل بخيه*زدن را بدون نياز به هدايت انسان*ها دارد.
    هـمـان طـور كـه كـاملا مشخص است هزينه طراحی و ساخت اين دسته از روبات*ها بسيار قابل توجه است و معمولا شركت*های كوچک تحقيقاتی توان تأمين آن ها را ندارند.
    در ميان تمامی روبات*های جراحی كه با تكيه بر فناوری*های نوين طراحی و ساخته می*شوند ، 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 می*تواند هزينه و زمان مــورد نـيــاز بــرای نـمـونـه*بـرداری و ديگـر انـواع جراحی را كاهش دهد. يافتن تراشه*های فلزی آخـريـن دسـتـاورد روبـات*هـای جراح به شمار نمی*رود.
    مـحققان معتقـدنـد سوزن موجود در روبات جراح جديد را می*توان 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 روبات*ها به عنوان جراحی قابل اطمينان تا 10 سال آينده امكان*پذير خواهد بود كه با وجود هزينه بالا ، دقت بالای انجام جراحی و ايمنی آن می*تواند استقبال از اين فناوری جديد را با گسترش مواجه سازد.
    تصویر

    ساخت دو بازوی روباتيک جراح 5 درجه آزادی
    محققـان مـوفـق بـه سـاخـت دو بـازوی روباتيک جراح 5 درجه آزادی برای انجام جراحی*های از راه دور شدند.
    قابليت كنترل به صورت پايه و پيرو كه امكان سازی يک سيستم جراحی از راه دور را فراهم می*كند ، از ويژگی*های 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 می*كند. اين بازوهای روباتيک هم می*توانند 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 می*گيرد. 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 گسترده*ای 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 می*كند كه از جمله مزيت های مهم اين بازو به شمار می*رود.
    نـرم افـزار سيستـم كنتـرلـی روبـات جـراح بـه صورت تطبيقی است ، داده های حركتی روبات پـايـه كـه تـوسـط جـراح داده می شود ، ابتدا وارد كـامـپـيـوتـر مـی*شـود 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 روش*هـــای مــخــتــلـــف كــنــتــرلــی در عـمـلـكــرد روبات*های جراح با كنترل از راه دور است.



    منبع: ماهنامه مهندسی پزشکی

    #2 ارسال شده در تاريخ ۲۳-آذر-۱۳۹۴ در ساعت ۱۱:۰۱

  3. parsmedic آواتار ها
    آرشیو پارس مدیک
    Administrator
    شه‍ریور ۱۳۹۴
    0

    مهربان


    يكی از مهم*ترين ابزارهای تشخيص كه جراح در جراحی مستقيم از آن برخوردار بوده اما در جراحی با روبات از آن بی بهره است حس لامسه و خواصی از جسم لمس شونده است كه توسط لمس كردن برای جراح قابل تشخيص است.
    حسگر لامسه مصنوعی از يک غشای پليمری انعطاف پذير از جنس سيليكون تشكيل شده است كه اين غشاء بر روی يک بدنه استوانه ای قرار گرفته است. معيار اصلی تعيين نيروی وارده در نقطه تماس در اين حسگر ، ميزان تغيير شكل ايجاد شده در غشاء بر اثر اعمال نيرو بر آن است. طراحی و مدلسازی اين حسگر با استفاده از روش اجزاء محدود انجام پذيرفته و بر اساس نتايج به دست آمده ساخت حسگر بر پايه استفاده از دو اصل اندازه گيری مقاومتی و خازنی در تعيين ميزان تغيير شكل غشاء صورت پذيرفته است.
    تصویر

    روش*های مدرن جراحی از جمله جراحی با حداقل تهاجم باعث دور شدن دستان جراح از بافت هدف و محل جراحی می*شوند كه در نتيجه آن ، ميزان درک و احساس جراح به واسطه عدم وجود حس تماس به ميزان قابل ملاحظه*ای كاهش می*يابد.
    هدف از ساخت حسگر لامسه ای ، تعيين نيروی وارده در نقطه تماس بين حسگر و بافت هدف است. اين حسگر همچنين قابليت ارائه شكل كلی از بافت هدف و نيز تعيين برخی خواص مكانيكی بافت از جمله ميزان سفتی و نرمی بافت را دارا است.
    مزايا و ويژگی*های اصلی طراحی و ساخت در اين حسگر لامسه ای ، زيست سازگاری اين حسگر با توجه به مواد تشكيل دهنده آن ، استحكام مكانيكی و انعطاف پذيری آن در طـراحـی جـهـت كـاربـردهـای مـخـتـلـف ، عـدم پـيـچيدگی در طراحی ، ساخت و كاهش هزينه*های ساخت به دليل سادگی ساختار آن و قابليت كوچک سازی اين حسگر تا حد ميكرون است.
    استفاده از حسگر لامسه ای به عنوان انگشت در روبات*های هوشمند با گستره پايين نيرو ، به خصوص برای اهدافی از قبيل جابه*جايی مواد شكننده يا بافت*های بيولوژيكی است كه از حساسيت خاصی برخوردار هستند. اين حسگر نوين با دو جنبه تشخيصی و درمانی ، كاربرد فراوانی در پزشكی به خصوص بخش تجهيزات جراحی از راه دور از جمله آندوسكوپی و لاپاراسكوپی دارد.
    در دهــه 1970 / 1350 جـراحـی*هـای كـوچـک ظهور يافت كه به جراحی های سوراخ* كليدی نيز معروف شدند. در اين نوع جراحی ، به جای ايجاد شكاف*های بزرگ روی بدن بيمار ، ابزار جراحی از سوراخی به كوچكی يک سانتی*متر وارد بدن شده و با دستگيره*های خارجی كنترل می*شوند. امـروز جـراحـی هـای مـتنوعی ، از شكم تا خارج كردن كيسه صفرا از اين طريق انجام می*شود و خـونريزی ، درد و مدت زمان بهبودی به شدت كـاهـش يـافـتـه است. تركيب اين نوع جراحی با سيستم داوينچی بدين معناست كه جراح ديگر ابزار جراحی را مستقيماً به دست نمی*گيرد. اين مــوضـوع دقـت را بـالاتـر مـی*بـرد ، زيـرا حـركـات دسـتــان بــزرگ بــه تـكـان*هـای ظـريـف ابـزارهـای كوچک تبديل شده است. برخی از اين روبات ها در شكل زیر نشان داده شده است.
    تصویر

    حركت در قلب
    راه*هـــــــای زيــــــادی بــــــرای آســــــان*تــــــر كــــــردن جــراحـی*هـای روبـاتـيـک وجـود دارد. ابـزارهـای مختلـف مار مانند برای دسترسی به بخش*های نهفته و دشوار ساخته شده*اند. يكی از اين ابزارها بــا نــام i-Snake ، تــوســط وسـيـلــه*ای بـصـری و بـا چشمان جراح كنترل می*شود. اين وسيله احتمالا تـا چـهـار سال آينده برای آزمايش روی بيماران آماده خواهد بود.
    انجام جراحی بر روی قلب هميشه با چالش*های زيادی مواجه است. در روش*های سنتی ، ضربان قلب متوقف می*شود ؛ اما در روش*های جديدتر بناست سوراخ كليدی را روی قلب در حال تپش ايجاد كنند. البته اين روش مستلزم تخليه تقريباً كامل ريه چپ است كه لازمه آن ، انجام بيهوشی عمومی است.
    روبات هارت*لندر برای اين طراحی شده تا بتواند از يک سوراخ كوچک به قلب راه پيدا كند. در اين شيوه نيازی نيست قلب متوقف شود و نيازی به خالی كردن ريه چپ هم نيست ، بنابراين بيمار می*تواند با بی حسی موضعی ، به طور طبيعی نفس بكشد. كامرون ريوير ، روبات*شناس گروه دانشگاه كارنگی ملون در پيتسبورگ اظهار داشت: «جراحی قلب می*تواند به يک عمل سرپايی در بيمارستان*ها تبديل شود.»

    حركت كرمی *شكل
    هارت*لندر 20 ميلی*متری دارای دست*های جلويی و عقبی است كه سبب می*شود مثل يک كرم در بدن بخزد. جراح ، دستگاه را با فيلم*های پرتوی ايكس می*بيند و آن* را با يک دستگيره كنترل می*كند. در همين حال ، وسيله می*تواند در مسيری مشخص بخزد و به محل تعيين شده توسط جراح برسد.
    هارت*لندر كاربردهای بسياری خواهد داشت. به عنوان مثال می*توان آن *را به سوزن نمونه*گيری مجهز كرد يا برای تزريق سلول*های بنيادی يا ژن*های درمانی درون ماهيچه قلب از آن استفاده كرد. وسايل بسيار ديگری مشابه اين وسيله در دست ساخت است كه برای بازسازی ماهيچه يا رگ*های خونی پس از حمله قلبی طراحی شده**اند. در حال حاضر ، آزمايش اين وسيله بر روی خوک*ها در حال انجام است و كاملا ثابت شده كه اين دستگاه مي*تواند برای تزريق رنگ مخصوص به هدف برود.
    يكی ديگر از كاربردها می*تواند انتقال الكترودهای تنظيم*كننده ضربان قلب باشد ، زمانی كه قلب نياز به كمک دارد. در حال حاضر اين الكترودها از درون رگ*ها به قلب منتقل می*شوند.
    هنگامی كه بتوان روبات را در قسمت*های ديگر بدن به كار گرفت ، می توان آن را به لطف اندازه كوچكش از طريق سوراخ*های كليدی به داخل انتقال داد. چنين وسيله*ای حدود 5 ميلی*متر طول ، تنها يک ميلی*متر قطر و 16 بازوی مرتعش دارد. نمونه*های اوليه اين روبات مرتعش قدرت زيادی داشت اما سازندگان متوجه شدند كه دستگاه را خيلی بزرگ ساخته*اند. حالا قدرت اين دستگاه بسيار زياد است و با لرزش حدود 100 بار در ثــانـيــه ، بــازوهــا را بــه *راحـتـی جلـو و عقـب مـی*بـرد. بـازوهـای سمـت چـپ و راسـت بـه فركانس*های مختلف به خوبی پاسخ می*دهند ، بنابراين دستگاه به راحتی با فركانس*ها تطبيق پيدا مي*كند. تحقيقاتی در حال انجام است تا اين دستگاه را برای شناور شدن در رگ*های بزرگ خونی آماده كنند.
    از ديـگـر كـاربـردهـای ايـن دسـتـگـاه مـی*توان به تزريق حلزون گوش اشاره كرد. اين الكترودهای كوچک كه توسط افراد ناشنوا به كار گرفته می*شوند ، در قسمت حلزونی بسيار ظريف گوش قرار می*گيرند تا اعصاب شنوايی را تحريک كنند. مسئولان معتقدند اين دستگاه حتی می*تواند حلزون را به محلی عميق*تر از مكان*های كنونی تزريق كند تا شنوايی بهتری برای افراد فراهم شود. به عقيده آن*ها هرچه در قسمت حلزونی جلوتر رويد ، سلول*های بيشتری تحريک می*شوند.
    يک گروه تحقيقاتی ديگر نيز تلاش می*كنند روبات*های پزشک را در ابعاد نانو توليد كنند ، اما هنوز در مراحل بسيار مقدماتی هستند. كوچک شدن در اين ابعاد چالش*های زيادی به همراه خواد داشت و احتمالا مدت زمانی طول خواهد كشيد تا چنين ابزارهايی به كلينيک*ها راه پيدا كنند.
    مينيـاتـوری كـردن مـوتـورهـا تـاكنـون نتـوانسته اسـت بـه سرعت رشد صنعت الكترونيک پيش بــــرود ، در نــتــيـجـــه ايـــن روبـــات*هـــای ريـــزانـــدام نتوانسته*اند آن*گونه كه انتظار می*رفت ، در بدن انسان نقشی را به عهده بگيرند.
    تصویر

    رويای مينياتوری
    يــكـــی از مــهـــم تــريــن عــوامـلــی كــه ســاخــت روبـات*هـای بـسـيـار كـوچـک كه قابليت نفوذ به اعضا و اندام*های مختلف بدن را داشته باشند به تـأخـيـر انـداخـتـه بود ، عدم موفقيت دانشمندان و مــحــقــقـــان در ســـاخـــت مـــوتـــورهـــای كـــوچـــک مينياتوری بوده است و به همين علت تا به امروز استفاده از روبات ها در زمينه پزشكی تنها محدود به روبات*های غول پيكر می شد ، اما با موفقيت دانشمنـدان در طراحی و ساخت موتورهايی به ابعـاد بسيـار كـوچـک كـه ضخامت آن ها 2 برابر ضخامت يک تار موی انسان است ، می توان پيش بـيـنــی كــرد كــه در آيـنـده ای نـه چنـدان دور ، ايـن روبات*های مينياتوری بتوانند نقش مهمی را در بدن انسان ها بر عهده گيرند. اين روبات ها اين قابليت را دارند كه به آسانی وارد بدن شده ، كار مورد نظر پزشک جراح را انجام داده و در نهايت از بدن خارج شوند. با اين تفاوت كه برای ورود اين روبـات هـا به بدن اصلا نيازی به استفاده از تيغ جراحی و ايجاد برش روی بدن فرد بيمار نخواهد بـــود. نــســـل جـــديـــد روبــات هــای پــزشـكــی كــه روبـات*هـای بـسـيـار كوچک هستند ، برای نمونه بـرداری ، رسـانـدن دارو يـا اسـتـقـرار يـک سـيـستم درمــانـی از طـريـق گـوش ، چـشـم يـا حـتـی ريـه يـا رگ*های خونی وارد بدن خواهند شد.
    *نــــانــــو روبــــات هــــای جــــراح كــــه نـســـل اول روبات*هايی با اندازه های بسيار كوچک هستند ، از طريق سيستم عروقی وارد بدن شده و به صورت برنامه ريزی شده يا در وضعيتی كه از خارج بدن تحت كنترل جراح است ، در محل مورد نظر در نقش يک جراح كوچک مسؤليت انجام عمل جراحی را عهده دار می شود. اين روبات ها علاوه بر اين كه بيماری را در مراحل اوليه تشخيص می دهند ، از همه گير شدن بيماری جلوگيری كرده و به اين ترتيب سيستم دفاعی بدن را در مقابل بيماری به ميزان قابل توجهی افزايش می دهند. بدون ترديد با ورود اين روبات ها به عرصه پزشكی ، در آينده ای نه چندان دور تحـولات عظيمـی در عرصه پزشكی و درمان بيماری ها به وجود خواهد آمد و براساس پيشرفت هايی كه در اين زمينه محققان به آن دست يافته اند ، پيش بينی می شود كه نسل اول سامانه جراحی نانوروباتيک تا سال 2015 در بيمارستان های بزرگ سراسر دنيا مورد استفاده قرار گيرد. در حال حاضر گروه های بسياری در سطح دنيا در تلاش هستند تا به دستاوردهای جديدی در زمينه طراحی و ساخت نانوروبات ها دست يابند كه اين تحقيقات هنوز در مراحل ابتدايی است.
    بـی شـک كوچک شدن روبات های جراح در اين ابعاد با موانع و محدوديت های بسياری مواجه خواهد بود و به اين ترتيب ، مدت زمان زيادی طول خواهد كشيد تا بتوان از چنين ابزارهايی در درمان بيماری ها استفاده كرد.
    پژوهشگران مدت های زيادی با اين رويا بسر می*بردند كه تمايل همگانی در عرصه فناوری به مينياتوری كردن همه چيز ، می تواند به ساخت روبات*های مينياتوری منجر شود كه به سادگی در بدن انسان حركت كنند. ولی تا به امروز اين امر امكان*پذير نبود. دليلش هم اين بود كه موتوری كه بتواند آن*ها را به حركت درآورد و خود نيز ابعادی چنين ريز داشته باشد ، وجود نداشت.


    تصویر
    وقتی ابعاد موتورهای الكتريكی معمولی كم شود و نمونه*های كوچک*تر آن ها ساخته شود ، كارايی*شان به تدريج كاهش می*يابد و وقتی كه ابعاد اين موتورها در حد و اندازه چند ميلی*متر می*شود ، توان چرخيدن را از دست می*دهند و حتی نمی*توانند بر مقاومت و اصطكاک روتورهای خود غلبه كنند.
    اين موضوع به مشكل اساسی توسعه ريزفناوری*هايی نظير ريزروبات*های جراحی تبديل شده است. اگر شما يک كاتالوگ تجهيزات الكترونيكی را ورق بزنيد ، با انواع و اقسام حسگر ، ال.ای.دی ، تراشه*های حافظه و مواردی از اين دست روبرو می*شويد كه جديدترين*ها را در عرصه فناوری و مينياتوری كردن ابزارها نشان می*دهند ، ولی اگر به قسمت موتورها در كاتالوگ*های الکتريکی يا مکانيکی نگاه كنيد ، تغيير چندانی نسبت به موتورهای سال 1950 نخواهيد يافت.
    برای حل اين مسأله ، پژوهشگران در سال های اخير به استفاده از مواد پيزوالكتريک روی آورده*اند. پيزوالكتريک*ها معمولا به شكل كريستال*هايی هستند كه با اعمال ولتاژ ، منبسط و منقبض می*شوند. اين ويژگی سبب می*شود كه ساخت موتورهای خطی بسيار ساده شود. اين موتورها برخلاف موتورهای دورانی ، با سرعت زياد و فقط به جلو و عقب حركت می*كنند.
    ولی برای حركت واقعی در بدن انسان ، ريزموتورها بايد بتوانند حركت دورانی نيز داشته باشند. برای مثال ، خيلی از انواع باكتری*ها ساختار دم مانندی دارند كه تاژک ناميده می*شود. چرخاندن تاژک*ها ، آن*ها را با سرعت زياد و با حركتی مارپيچی به چرخش در می*آورد كه سبب می*شود باكتری در جريان مايعات بدن شنا كند.
    پژوهش*های جديد با الهام از همين روش توانسته*اند حركت خطی موتورهای بسيار ريـز پيـزوالکتـريـک را بـه حـركـت دورانـی تبـديـل كنند. اين امر با وصل كردن موتور به ساختاری با برش مارپيچی انجام می*پذيرد. چون اين ساختار در امتداد شيار حلزونی نگاه داشته شده ، وقتی يک انتهای آن به جلو رانده می*شود ، اين حركت تبديل به حركت دورانی می*شود. اين حركت دقيقاً عكس حركتی است كه در نصب لامپ*های حبابی استفاده می*شود. نمونه اوليه*ای كه پژوهشگران ساخته*اند ، يک چهارم ميليمتر پهنا دارد كه تقريباً برابر دو تار موی انسان است و 70 درصد از ركورد ثبت*شده قبلی كوچک*تر است.
    سـادگـی و جامعيت اين روش ، كاربری*های زيادی را در آينده نويد می*دهد. تمام روش*ها و مفاهيم ديگر برای ساخت موتورهای ريز بسيار پـيـچـيــده بــوده*انـد. هـم*اكنـون مـی تـوان از امـواج الكترومغناطيسی و سيم*پيچ*های خارجی برای چـرخـانـدن مـوتـورهـا در داخـل مـايعات استفاده كـرد ، ولـی در آن صـورت نـيـاز بـه سـيـم*پيچ*های بزرگی در دو طرف تخت*های جراحی خواهد بود. مزيت اين شيوه اين است كه نياز به تحريک اولـــيـــــه روتــــور نــــدارد و عــــلاوه بــــر آن ، از ايــــن سيم*پيچ*های بيرونی نيز خبری نخواهد بود. اين روش می*تواند يک روبات متحرک را بدون نياز به تجهيزات جانبی به حركت درآورد.
    ولی برخی از متخصصان سيستم*های ميكرو الـكـتـرومكانيكی می*گويند كه علی*رغم اين*كه نـمـونـه*هـای اولـيـه در آزمـايـشـگـاه جواب خوبی داده*انـد و آزمـايـش*هـا مـوفـقـيـت*آمـيـز بـوده ، ولی كارايی آن ها در داخل مايعات هنوز اثبات نشده اسـت. ايـن*هـا مـوتورهای سبک *وزن با فركانس بـالا هـسـتـنـد و اين ويژگی*ها برای روبات*های پرنده نيز ايده*آل محسوب می*شوند.
    تصویر

    جراحی چشم های بيماران با استفاده از روبات
    در حــال حــاضــر بـسـيــاری از افــراد در زمـيـنـه الکترونيک و صنعت هوشمند با سيستم روباتيک جراحی داوينچی آشنا هستند. اين فناوری يک سـيستـم جـراح نشستـه اسـت كـه از يـک صفحـه مانيتور سه بعدی استفاده می كند و دارای دست های كنترلی است كه قادرند با استفاده از ابزارهای جراحی ، يک عمل جراحی پزشكی را به راحتی هر چه تمام تر به انجام رسانند. اين سيستم برای عمل های چشم بسيار مناسب است. اين روبات می تواند به راحتی عمل*های مربوط به نواحی شبكيه و زجاجيه را انجام دهد. از آن جايی كه عمل های جراحی روی اين نواحی به تسلط زيادی نياز دارد و جراحان با پا به سن گذاشتن اين مهم را از دست می دهند ، اين سيستم روباتيک جراح می تواند بسيار مفيد باشد. با داشتن واحد كنترلی جوی استيک و ماژول روباتيک اسليو كه دارای دو بازوی روباتيک است ، اين محصول قادر به حذف امكان لرزش دست در حين عمل می*شود. دقت اين محصول تا حدی است كه گفته می شود فعاليت های جراحی را با خطای بسيار كمتر از يک ميلی متر به انجام رساند.
    طراحان معتقدند سيستم روباتيک جديد جراحی اثباتی بر تلاش های آنان در ارائه راه حل های سريع و مؤثر برای كاهش ريسک در انجام انواع جراحی ها و كاهش زمان بهبودی نهايی بيمار خواهد بود.
    عمل*های چشمی از قبيل ترميم شبكيه يا درمان جداشدگی (پارگی) پرده* شبكيه دقت زيادی را می*طلبد. در بسياری از موارد ، جراحان تنها در بازه* محدودی از عمر كاری خود قادر به انجام چنين عمل*هايی هستند. چشم *پزشكان معمولا زمانی شروع به انجام چنين عمل*هايی مي*كنند كه پيش از آن به سطح پيشرفته*ای از شغل خود رسيده باشند. اما به مرور و با افزايش سن ، انجام چنين عمل*های پيچيده*ای دشوارتر می*شود. سيستم جديد قادر است كه به سادگی لرزش دستان چشم* پزشكان را گرفته و عمر كاركرد آنان را به طور معناداری افزايش *دهد.
    روبات از دو بخش اصلی و پيرو تشكيل شده است. كنترل كامل روبات اصلی از طريق دو جوی استيک در اختيار چشم* پزشک است. آنچه كه ساخته شده است ، شامل دو بازوی روباتيک به عنوان پيرو است كه حركات روبات اصلی را عيناً كپي*برداری می*كند و عمل واقعی را انجام می*دهد. ابزارهای بسيار كوچک سوزنی شكل بر روی بازوان روبات قرار دارند كه تنها 0/5 ميلی*متر قطر دارند و شامل انبرک ها ، قيچی*های جراحی و زهكش*ها هستند. روبات بگونه*ای طراحی شده است كه نقطه* ورود سوزن به چشم هميشه مكان ثابتی است تا از آسيب رساندن به ساختار ظريف چشم جلوگيری شود.
    همچنين يک تعويض كننده *ابزار منحصر به فرد طراحی شده است كه به بازوهای روبات پيرو اجازه می دهد كه ابزارشان را تنها در عرض چند ثانيه تعويض كنند. برای مثال ، جايگزينی انبرک *ها با قيچی *ها. اين يک فاكتور مهم در كاهش زمان در اين روش است. بعضی از عمل*های چشم ممكن است كه تا 40 بار نياز به تعويض ابزار داشته باشند كه اين خود زمان قابل ملاحظه*ای از روال كلی عمل را به خود اختصاص می*دهد. همچنين اندازه* حركات جراح نيز كاهش می*يابد. به عنوان مثال ، هر سانتی*متر حركت در جوی استيک به صورت يک ميلی*متر حركت در نوک ابزار ترجمه می*شود. اين امر باعث می*شود تا دقت بطور شگرفی افزايش يابد.
    همچنين روبات اصلی بازخوردی لمسی را عرضه می*كند. چشم *پزشكان كنونی به علت اينكه نيروهايی كه در خلال عمل معمولا بسيار كوچكتر از آن هستند كه احساس شوند (مثلا نيروی لازم برای استفاده از قيچی) ، كاملا بر اساس حس بينايی خود كار می*كنند. در حالی كه اين روبات قادر است تا اين نيروهای بسيار كوچک را اندازه*گيری كرده و پس از تقويت به جوی استيک ها منتقل كند. اين امر به جراحان اين امكان را می*دهد تا تأثير اعمالی را كه انجام می*دهند ، درک كنند كه همين باعث افزايش دقت می*شود.
    اين سيستم ، مزايای ارگونوميک را هم به همراه دارد. جراحان عموماً مجبورند تا به طور ايستاده بر روی سر بيمار خم شوند ، در حالی كه به زودی قادر خواهند بود تا روبات را در حالی كه در وضعيت راحتی نشسته*اند ، به فعاليت وا دارند. به علاوه ، روبات پيرو بسيار جمع و جور و سبک وزن است ؛ به طوری كه پرسنل اتاق عمل قادرند به راحتی آن را جابجا كرده و به هنگام عمل به ميز جراحی الصاق كنند.
    نه تنها به اين خاطر كه اين سيستم زمان عمل را كــــاهــــش مــــی*دهــــد ، بــلــكــــه بـــه ايـــن خـــاطـــر كـــه محدوديت*هايی را كه جراحان در عمل با دست با آن**مواجه*اند ، از ميان بر می*دارد. روبات جراحی چـشـم ، گـام بـعـدی در تكامل ميكروجراحی در شــــاخــــه* چــشــــم* پــــزشــكــــی اســــت و مــنــجـــر بـــه ايجاد* روش*های جديد و دقيق تر خواهد شد.
    امروزه بيش از يک ميليون روبات خانگی و بيش از 1/5 ميليون روبات صنعتی در دنيا مورد استفاده قرار می گيرند. اگر چه بيشتر روبات های ساخته شده روبات هايی هستند كه قابليت های مـحــدودی دارنــد و بــه هميـن علـت تنهـا از ايـن روبـــات*هـــا در كـــارخـــانـــه هـــا و در خــط تــولـيــد مــحــصـــولات مـخـتـلــف اسـتـفــاده مــی شــود ، امــا بـــررســـی*هـــای انــجـــام شـــده دربــاره چـگــونـگــی وضـعـيـت صـنـعـت روبـاتيک در سال های آينده ، حاكی از آن است كه روبات های هوشمند كه با بــــرخــــورداری از فــنــــاوری*هـــای حـــوزه هـــوش مـصـنــوعــی بــرای انـجــام فـعــالـيـت*هـای مختلـف طراحی می شوند ، در آينده بيشترين سهم صنعت روباتيک را به خود اختصاص خواهند داد. آنچه مسلم است ، اين است كه در دنيای امروز ، قابليت ها و توانمندی*های ربات ها همچنان در حال پيشرفت است و روبات ها تا رسيدن به توانمندی های انسان ها كـه قـادرنـد بـيـش از صـد تـريـلـيـون دسـتـورالعمل مختلف را در هر ثانيه انجام دهند ، راهی طولانی پـيـش رو دارنـد. اگـر چـه بـايـد پـذيـرفت كه هوش سرشار انسان ها عامل اصلی در طراحی و ساخت روبات های هوشمند است.



    منبع: ماهنامه مهندسی پزشکی

    #3 ارسال شده در تاريخ ۲۳-آذر-۱۳۹۴ در ساعت ۱۱:۰۱

  4. parsmedic آواتار ها
    آرشیو پارس مدیک
    Administrator
    شه‍ریور ۱۳۹۴
    0

    مهربان


    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 روبات*های 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.

    تصویر

    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 می*شود 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 می*كند ، 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 می*كند ، باعث می*شود تا خون فرد سفت و جامد شود. اين امر به پزشكان كمک می*كند تا برای انجام عمل جراحی نيازی به برش رگ*های خونی نداشته باشند. اين روبات با موفقيت در 14 عمل جراحی كبد آزمايش شد.

    تصویر
    روبات جراح مغز
    مغز انسان مركز اصلی هدايت و كنترل انسان است ، اين ساختار پيچيده و دقيق بسيار حساس است ، به*همين دليل عمل*های مغز و اعصاب دقت بسيار بالايی نياز دارند. روباتی در سال*های اخير ساخته شده كه به اين جراحی*ها كمک بسياری كرده است. اين روبات جراح مغز مبتنی بر هدايت با تصاوير (Image-Guided) بوده است. انواع اين روبات*ها تاكنون در نه هزار عمل جراحی به كار گرفته شده*اند 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 ، تازه*ترين نقشه دانشمندان برای فضا است.
    روبـاتـی كـه سـاختـه شـده اسـت ، از هـر حيث در دنيا بی نظير است. هدف ارتقای مراقبت*های 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 می*شود. 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


    #4 ارسال شده در تاريخ ۲۳-آذر-۱۳۹۴ در ساعت ۱۱:۰۱

مجوز های ارسال و ویرایش

  • شما نمیتوانید موضوع جدیدی ارسال کنید
  • شما امکان ارسال پاسخ را ندارید
  • شما نمیتوانید فایل پیوست کنید.
  • شما نمیتوانید پست های خود را ویرایش کنید
  •  

طراحی شده توسط تیم نرم افزاری science.ir