اولین جراحی موفق  قلب با ربات مجهز به هوش مصنوعی

پزشکان چینی برای نخستین بار در جهان، از یک ربات سونوگرافی مجهز به هوش مصنوعی برای انجام عمل کم‌تهاجمی یک بیماری مادرزادی قلب استفاده کردند که توانست محل ضایعه را شناسایی کند و مسیر جراحی را به‌طور خودکار طی کند.

به گزارش سرویس رباتیک بازتاب امروز، تیم پزشکی مرکز پزشکی ششم بیمارستان عمومی ارتش آزادی‌بخش خلق چین، معروف به بیمارستان ۳۰۱، این عمل را روی یک مرد ۴۸ ساله انجام داد. بخش قلب و عروق این بیمارستان برای بستن نقص ساختاری قلب بیمار از طریق کاتتر، از سیستم رباتیک جدیدی استفاده کرد که سونوگرافی لحظه‌ای، هوش مصنوعی و کنترل حرکتی را با یکدیگر ترکیب می‌کند.

بیمارستان ۳۰۱ این دستاورد را از طریق حساب رسمی خود در وی‌چت اعلام کرد. این مرکز درمانی استفاده موفق از ربات هدایت‌شونده با هوش مصنوعی را گامی برای افزایش دقت جراحی و توسعه روش‌های جدید درمان بیماری‌های قلبی و عروقی توصیف کرده است.

بیشتر بخوانید: نخستین جراحی موفق با هدست ویژن پرو اپل انجام شد

رباتی که مسیر جراحی را خودکار پیدا می‌کند

بستن نقص قلب از طریق کاتتر یک روش کم‌تهاجمی است که پزشکان با آن می‌توانند برخی ناهنجاری‌های ساختاری قلب را بدون انجام جراحی قلب باز ترمیم کنند. در این روش، پزشک یک کاتتر باریک و انعطاف‌پذیر را از طریق رگ خونی وارد بدن می‌کند و با کمک تصویربرداری لحظه‌ای آن را به قلب می‌رساند. سپس وسیله‌ای مسدودکننده در محل نقص قرار می‌گیرد.

ربات‌های جراحی موجود مانند سیستم داوینچی معمولا به کنترل مستقیم و مداوم انسان نیاز دارند. سیستم جدید چینی عملکرد متفاوتی دارد. این فناوری با استفاده از الگوریتم‌های یادگیری عمیق، پردازش تصاویر سونوگرافی را مستقیما به کنترل حرکتی ربات متصل می‌کند.

هوش مصنوعی در این سیستم هم تصاویر را تحلیل می‌کند و هم مسیر حرکت تجهیزات را مشخص می‌کند. سیستم با ایجاد یک حلقه بازخورد پیوسته، اطلاعات به‌دست‌آمده از سونوگرافی را در لحظه پردازش می‌کند و براساس آنها حرکت ربات را تنظیم می‌نماید.

ربات در جریان این عمل، بافت قلب بیمار را به‌طور خودکار اسکن کرد و محل دقیق ضایعه را تشخیص داد. سپس مسیر لازم را پیمود تا به قرارگیری وسیله مسدودکننده قلب با دقت کمتر از یک میلی‌متر کمک کند. به این ترتیب، ربات برخلاف سیستم‌هایی که فقط دستورات جراح را اجرا می‌کنند، بخشی از فرایند تصویربرداری، شناسایی و ناوبری را به‌طور خودکار انجام داد.

بیشتر بخوانید: نخستین جراحی تومور مغزی با هدایت بینایی کامپیوتری

کاهش وابستگی جراحی قلب به اشعه ایکس

پزشکان در بسیاری از جراحی‌های ساختاری قلب از طریق کاتتر، برای مشاهده مسیر تجهیزات از فلوروسکوپی اشعه ایکس استفاده می‌کنند. این روش بیمار و کارکنان اتاق عمل را در معرض پرتو قرار می‌دهد. استفاده از سونوگرافی می‌تواند میزان این مواجهه را کاهش دهد و ناوبری خودکار مبتنی بر سونوگرافی می‌تواند ایمنی این مداخلات را بیشتر کند.

انجام جراحی‌های پیچیده با هدایت سونوگرافی به مهارت و تجربه بالایی نیاز دارد و پزشکان معمولا سال‌ها برای تسلط بر چنین روش‌هایی آموزش می‌بینند. یک سیستم هوشمند می‌تواند بخشی از فشار شناختی و فیزیکی این فرایند را بر عهده بگیرد و اجرای مداخلات پیشرفته قلبی را در مراکز درمانی بیشتری امکان‌پذیر کند.

همچنین اتوماسیون این فرایند می‌تواند خطای انسانی را کاهش دهد، دقت جراحی را افزایش دهد و مراحل انجام عمل را ساده‌تر کند. کاهش زمان مورد نیاز برای مداخلات پیچیده ساختاری قلب نیز یکی دیگر از مزایایی است که برای چنین سیستم‌هایی مطرح شده است.

مسئولان بیمارستان اعلام کردند که کاربرد این پلتفرم به جراحی قلب محدود نخواهد بود. این فناوری در آینده می‌تواند برای تصویربرداری تشخیصی سریع در موارد تروما، تریاژ اضطراری در میدان نبرد، جراحی‌های رباتیک از راه دور و ارائه خدمات پزشکی در مراکز درمانی کم‌برخوردار استفاده شود.

بیشتر بخوانید: رکورد جهانی طولانی‌ترین جراحی رباتیک از راه دور شکسته شد

حرکت پزشکی به سمت جراحی رباتیک هوشمند

تلاش برای ترکیب هوش مصنوعی، رباتیک و تصویربرداری لحظه‌ای پیش از این نیز در مراکز درمانی دیگر آغاز شده است. مهندسان زیستی بیمارستان کودکان بوستون یک کاتتر رباتیک خودکار مجهز به الگوریتم‌های هوش مصنوعی و حسگرهای لمسی نوری توسعه داده‌اند.

این دستگاه در آزمایش‌های حیوانی توانسته است به‌طور مستقل درون قلب در حال تپش و پر از خون حرکت کند و برای ترمیم نشت دریچه قلب به محل مورد نظر برسد. این آزمایش‌ها نشان دادند که ناوبری مستقل تجهیزات پزشکی در محیط پیچیده و متحرکی مانند قلب امکان‌پذیر است.

در حوزه تصویربرداری نیز شرکت UltraSight تأییدیه سازمان غذا و داروی آمریکا، FDA، را برای یک سیستم هدایت لحظه‌ای مبتنی بر هوش مصنوعی دریافت کرده است. این فناوری به کارکنان درمانی غیرمتخصص کمک می‌کند تصاویر سونوگرافی قلب با کیفیت مناسب برای تشخیص تهیه کنند.

این پیشرفت‌ها در کنار جراحی انجام‌شده در چین، حرکت فناوری پزشکی از روش‌های کاملا وابسته به مهارت و کنترل مستقیم جراح به سمت سیستم‌های رباتیک هوشمند را نشان می‌دهند. چنین پلتفرم‌هایی می‌توانند تصاویر پزشکی را در لحظه تحلیل کنند و براساس اطلاعات به‌دست‌آمده، بخشی از فرایند ناوبری و کنترل تجهیزات را نیز بر عهده بگیرند.