بنسبة نجاح 76%.. روبوتات دقيقة تنفذ جراحات الدماغ بدون مشرط

طوّر فريق بحثي في ​​جامعة تورنتو بكندا مجموعة من الأدوات المصغرة التي تعمل بالمغناطيس، والتي قد تُحدث ثورة في جراحة الثقب للدماغ، حيث تُتيح تعافياً أسرع، وألماً أقل، وندبات أقل مقارنةً بالطرق التقليدية؟

وهذه الأدوات الروبوتية، التي يبلغ قطرها 0.1 بوصة (3 ملليمترات) فقط، قادرة على الإمساك بالأنسجة وسحبها وقطعها، ويعود صغر حجمها إلى أنها لا تعمل بمحركات، بل بمجالات مغناطيسية خارجية، وفق "إنترستينغ إنجينيرنيغ".

ولتطوير هذه الأدوات، تعاون خبراء الهندسة في جامعة تورنتو مع باحثين من مركز ويلفريد وجويس بوسلونس للابتكار والتدخل العلاجي الموجه بالصور في مستشفى الأطفال المرضى (SickKids) 

ويقول الدكتور إريك ديلر، أستاذ الهندسة الميكانيكية في جامعة تورنتو والمؤلف المشارك في الدراسة: "في العقدين الماضيين، شهدنا طفرة هائلة في الأدوات الروبوتية التي تُمكّن من إجراء جراحات طفيفة التوغل، مما يُحسّن أوقات التعافي ونتائج المرضى".

كيف تعمل الأدوات الروبوتية؟ 

ويشرح ديلر كيف تحاكي الأدوات الجراحية الروبوتية الحالية اليد البشرية، باستخدام أنظمة تعمل بالكابلات، تشبه الأوتار التي تُحرك الأصابع عبر عضلات المعصم، ومع ذلك، يبدأ هذا النهج بالفشل عند صغر حجمها.

ويوضح ديلر: " تستخدم هذه الأدوات المبتكرة مواد مستجيبة مغناطيسياً بدلاً من الكابلات والبكرات، مما يسمح للجراحين بتوجيهها باستخدام مجالات كهرومغناطيسية خارجية، ويتكون النظام من جزأين: مجموعة من الأدوات الصغيرة، بما في ذلك ملقط ومشرط وملقط، وطاولة لولبية مزودة بملفات كهرومغناطيسية مدمجة تتحكم في حركتها".

ويضيف: "يمكننا الآن محاكاة حركات معصم ويد الجرّاح على مقياس سنتيمتر، وتُستخدم هذه الأدوات على نطاق واسع في العمليات الجراحية التي تُجرى في الجذع. ولكن عندما يتعلق الأمر بجراحة الأعصاب، فإننا نعمل في مساحة أكثر تقييداً".

ويتم الإعداد بوضع رأس المريض فوق ملفات كهرومغناطيسية، حيث تدخل الأدوات الروبوتية الدماغ من خلال شق طفيف التوغل، ومن خلال ضبط مستوى الكهرباء المُرسَلة إلى الملفات، يُمكن للفريق التحكم في المجالات المغناطيسية، مما يدفع الأدوات للإمساك بالأنسجة أو سحبها أو قطعها حسب الحاجة.

توفو وتوت

ولاختبار الأدوات، ابتكر الباحثون نموذجا للدماغ بالحجم الطبيعي مصنوعاً من مطاط السيليكون يُحاكي شكل وبنية دماغ بشري حقيقي، ثم استخدموا قطعاً صغيرة من التوفو وقطعاً من توت العليق، لمحاكاة الخصائص الميكانيكية لأنسجة الدماغ التي صُممت الأدوات للعمل عليها.

ويقول الدكتور تشانغيان هي، الحاصل على درجة الدكتوراه، والباحث السابق في جامعة تورنتو: "يُعد التوفو الخيار الأمثل لمحاكاة الجروح باستخدام المشرط، نظراً لقوامه المشابه جاًا لقوام الجسم الثفني، وهو الجزء من الدماغ الذي كنا نستهدفه".

ويضيف: "استُخدم توت العليق في عمليات الإمساك، لمعرفة ما إذا كان بإمكاننا إزالته بالطريقة التي يزيل بها الجراح الأنسجة المريضة".

وأظهرت النتائج أن المشرط المغناطيسي أنتج جروحاً متسقة وضيقة بمتوسط ​​0.3 إلى 0.4 مليمتر، مما يوفر دقة أكبر من الأدوات اليدوية التقليدية، التي تراوحت بين 0.6 و2.1 مليمتر.

وفي الوقت نفسه، حققت المقابض نسبة نجاح بلغت 76% في التقاط الهدف، ولوحظت نتائج مماثلة عند اختبار الأدوات على نماذج حيوانية.

المصدر: موقع 24