بدون ترديد بسياري از فناوري‌هاي پيشرفتهاي كه در زندگي روزمره خود با آنها سروكار داريم ريشه در فناوري‌هايي دارند كه نخستين بار به عنوان ابزارهايي براي كمك به بيماران قدم به عرصه فناوري‌هاي نوين گذاشته‌اند.
از گذشته‌هاي دور انسان‌ها هميشه به دنبال يافتن راهي براي ساختن موجوداتي بوده‌اند كه بتوانند با قدرت و دقت بيشتري در مقايسه با انسان‌ها مسووليت انجام بسياري از كارها و اموري كه انسان‌ها مسوول انجام دادن آنها هستندرا به عهده گيرند. از رباتهاي انسان‌نمايي كه آسيموف در مجموعه كتاب‌هاي علمي و تخيلي خود در سال 1950 ميلادي به آنها اشاره كرده است تا ربات‌هايي كه در فيلم جنگ ستارگان ايفاي نقش اصلي را به عهده داشتند، همه و همه نشان‌دهنده اين است كه ساخت ربات‌ها رويايي بوده است كه انسان از گذشته در سر مي‌پرورانده است و نتيجه اين ايده‌هاي ذهني منجر به ساخت ابزارهاي پيشرفتهاي شده است كه امروزه از آنها به عنوان ربات نام برده مي‌شود. رباتهاي اوليه از نظر ظاهري هيچ شباهتي به انسان‌ها نداشتند و از آنها براي انجام كارهاي يكنواخت و همچنين كارهايي كه انجام دادن آنها با خطرات بسيار زيادي مواجه بود استفاده مي‌شد و ظاهر هريك از آنها نيز با توجه به كاربرد مختلفي كه داشتند در مقايسه با هم متفاوت بود، اما بتدريج و پس از گذشت سال‌ها از كاربرد اولين رباتهاي ساده و ابتدايي رباتهاي پيشرفته و هوشمندي ساخته شده‌اند كه كاربرد آنها در زمينه‌هاي مختلف در مقايسه با گذشته به مراتب افزايش يافته است. به اين ترتيب در دنياي امروز نه‌تنها از ربات‌ها براي انجام كارهاي تحقيقاتي و انجام بسياري از فعاليت‌هاي پزشكي استفاده مي‌شود، بلكه ربات‌هايي براي انجام كارهاي خانه و حتي سرگرمي كودكان و مراقبت از سالمندان و بيماران نيز طراحي و ساخته شده است كه با توجه به اين پيش‌بيني مي‌شود در آينده‌اي نه‌چندان دور ربات‌ها يكي از نيازهاي ضروري براي زندگي ما انسان‌ها باشند.
از پوما تا داوينچي
شايد برايتان جالب باشد بدانيد كه امروزه بيش از يك ميليون ربات خانگي و بيش از 5/1 ميليون ربات صنعتي در دنيا مورد استفاده قرار مي‌گيرند. اگرچه بيشتر رباتهاي ساخته شده ربات‌هايي هستند كه قابليت‌هاي محدودي دارند و به همين علت تنها از اين ربات‌ها در كارخانه‌ها و در خط توليد محصولات مختلف استفاده مي‌شود، اما بررسي‌هاي انجام شده درباره چگونگي وضعيت صنعت رباتيك در سالهاي آينده حاكي از آن است كه رباتهاي هوشمند كه با برخورداري از فناوري‌هاي حوزه هوش مصنوعي براي انجام فعاليت‌هاي مختلف طراحي مي‌شوند در آينده بيشترين سهم صنعت رباتيك را به خود اختصاص خواهند داد. رباتهاي جراح نمونه بارزي از رباتهاي هوشمند هستند كه ورود آنها به عرصه فناوري سروصداي زيادي را به راه انداخته است. اين ربات‌ها با برخورداري از امكانات و ويژگي‌هايي مانند سيستم تصويربرداري سه‌بعدي و همچنين حسگرهاي ديجيتالي مي‌توانند اعمال جراحي را با حركاتي دقيق‌تر از دست يك جراح و با آزادي بيشتري از نظر حركتي انجام دهند و به اين ترتيب به نظر مي‌رسد در آينده اعمال جراحي با آسيب و جراحت كمتر و در مقابل با دقت و ظرافت بيشتري انجام شود. نسل جديد رباتهاي جراح حتي قادر هستند با سوراخ كردن استخوان‌ها و ايجاد شكاف در قسمت‌هاي مختلف بدن انجام بسياري از جراحي‌هاي مهم را نيز به عهده گيرند. اين در حالي است كه رباتهاي بسيار كوچك طراحي شده هم مي‌توانند در اعماق بدن انسان و حتي قسمت‌هايي از بدن كه تاكنون دسترسي جراح به آن قسمت بسيار مشكل و با عوارض جانبي بسيار زيادي براي بيمار همراه بوده است، نفوذ كرده و درمان بيمار را امكانپذير سازند. آنچه مسلم است اين كه در دنياي امروز قابليت‌ها و توانمندي‌هاي ربات‌ها همچنان در حال پيشرفت است و ربات‌ها تا رسيدن به توانمندي‌هاي انسان‌ها كه قادرند بيش از صد تريليون دستورالعمل مختلف را در هر ثانيه انجام دهند، راهي طولاني پيش‌رو دارند. اگرچه بايد پذيرفت كه هوش سرشار انسان‌ها عامل اصلي در طراحي و ساخت رباتهاي هوشمند است. استفاده از ربات‌ها در زمينه پزشكي به پزشكان كمك مي‌كند تا بتوانند اعمال جراحي را با دقت و اطمينان بيشتري انجام دهند. اين رباتهاي جراح دائم در حال پيشرفت هستند و روز به روز بر پيچيدگي و توانايي‌هاي آنها افزوده مي‌شود به گونه‌اي كه پيش‌بيني مي‌شود به كمك اين دستياران كوچك رباتيك بتوانيم شاهد تحولات عظيمي در زمينه پزشكي باشيم. استفاده از ربات‌ها در اعمال جراحي، با كاهش درد ناشي از انجام عمل جراحي، افزايش سرعت بهبودي بيمار و همچنين كاهش خطرات جانبي ناشي از روند درماني فرد بيمار همراه بوده است كه اين پيامدها مي‌توانند زمينه مناسبي براي طراحي و ساخت رباتهاي كوچك مينياتوري باشد كه از طريق رگ‌هاي جون به اندام مورد نظر وارد شده و عمل جراحي مورد نظر را انجام مي‌دهند. نخستين بار در سال 1985 ميلادي يك ربات مكانيكي همراه تيم جراحي قدم به اتاق عمل گذاشت. اين ربات دستيار گروه جراحي كه پوما نام داشت در اين عمل جراحي اعصاب مسووليت نمونه‌برداري از فرد بيمار را در حين انجام عمل جراحي بر عهده داشت.
پوما تنها از يك بازوي رباتيك تشكيل شده بود و در مقايسه با رباتهاي جراح امروزي پيچيدگي ظاهري كمتري داشت.
پس از موفقيت پوما در اين جراحي در سال 1987 اولين جراحي لاپاروسكوپي براي برداشتن كيسه صفراي فرد بيمار از طريق يك ربات انجام شد و به اين ترتيب استفاده از سامانه جراحي رباتيك براي اعمال جراحي اندوسكوپيك نيز مورد تاييد قرار گرفت تا اين كه با تاييد سيستم جراحي رباتيك داوينچي در انجام اعمال جراحي لاپاراسكوپي جراحي رباتيك قدم به مرحله جديدي گذاشت و در حال حاضر سيستم‌هاي جديدي از سامانه جراحي رباتيك داوينچي در بيمارستان‌هاي بزرگ دنيا مورد استفاده قرار مي‌گيرد و به اين ترتيب جراحي رباتيك به عنوان روش مناسبي براي انجام اعمال جراحي كه با موفقيت بسيار بالايي نيز همراه است براي انجام جراحي‌هاي قلب، قفسه سينه، اعصاب و اورولوژي مورد توجه قرار گرفته است.
سامانه‌اي پيشرفته در جراحي رباتيك
اگر به دنبال اين هستيد كه بدانيد كدام ربات بيشترين تاثير را بر پيشرفت فناوري در عرصه زندگي انسان‌ها داشته است، مي‌توانيد پاسخ خود را در اين قسمت پيدا كنيد. به كمك گروهي از دانشمندان، طراحان و نويسندگان كتاب‌ها و مقالات علمي ـ تخيلي تحقيقات گسترده‌اي در اين زمينه انجام شده و در نهايت 18 ربات به عنوان برترين ربات‌ها در صنعت رباتيك معرفي شده‌اند. از سال 2003 ميلادي تا سال 2010 ميلادي اين گروه از داوران كه مسووليت معرفي و تجليل از روبات‌هاي تاثيرگذار بر پيشرفت فناوري را برعهده داشته‌اند فهرستي از اين ربات‌ها را تدوين كرده‌اند و جالب اين كه نام ربات جراح داوينچي در رتبه اول اين فهرست قرار دارد. اين ربات حركت‌هاي يك جراح را در ابعادي بسيار كوچك‌تر انجام مي‌دهد و به اين ترتيب اعمال انجام جراحي با كمترين آسيب احتمالي براي فرد بيمار را امكانپذير مي‌سازد و جالب‌تر اين كه در حال حاضر بيش از 200 سامانه جراحي رباتيك داوينچي انجام جراحي‌هاي بسيار حساس مانند ترميم دريچه قلب را بر عهده دارند و محققان و پژوهشگران در تلاش هستند با ارتقاي سيستم نرم‌افزاري كنترل اين سامانه جراحي رباتيك بتوانند امكان استفاده از داوينچي بدون نياز به كنترل آن توسط يك جراح را نيز در آينده‌اي نه‌چندان دور امكانپذير سازند. استفاده از ربات‌ها در هنگام جراحي نه‌تنها دقت عمل جراح را افزايش مي‌دهد بلكه مي‌تواند در صرفه‌جويي در وقت نيز تاثيرگذار باشد. اين رباتهاي جراح بدون داشتن هرگونه لرزشي هنگام ايجاد برش روي اندام موردنظر با دقت بسيار زيادي برش‌هاي موردنظر جراح را در محل مشخصي ايجاد مي‌كنند كه اين ويژگي مي‌تواند نقش بسيار مهمي در كاهش درد ناشي از عمل، كاهش خونريزي و عفونت احتمالي پس از عمل جراحي و افزايش سرعت بهبودي بيمار داشته باشد. در حال حاضر مركز پزشكي مريلند تنها مركزي است كه از پيشرفته‌ترين سامانه جراحي رباتيك داوينچي براي انجام اعمال جراحي استفاده مي‌كند. در اين سامانه رباتيك جراحي، ربات اصلي كه مجهز به چهار بازو و يك دوربين اندوسكوپي با قدرت بزرگنمايي بالاست در نزديك فرد بيمار كه تحت عمل جراحي قرار مي‌گيرد، قرار داده خواهد شد.
محل ويژه‌اي نيز براي استقرار جراحان در نظر گرفته شده است كه جراح از آن محل مي‌تواند كنترل ربات را در حين انجام عمل جراحي عهده‌دار شود. علاوه بر اين سامانه جراحي رباتيك مجهز به رايانه‌‌اي است كه تصاوير ثبت شده در دوربين اندوسكوپيك را به تصاوير سه‌بعدي تبديل مي‌كند. پزشكان اميدوارند، طراحي و ساخت رباتهاي جراحي كه از قابليت كنترل از راه دور برخوردارند بتواند از رباتهاي جراح كه مجهز به هوش مصنوعي هستند براي درمان فضانوردان و همچنين سربازان زخمي ميدان‌هاي جنگ استفاده كنند. اگرچه جراحي رباتيك با استفاده از رايانه موضوع جديدي است كه در سالهاي اخير در سراسر دنيا مورد توجه بسياري از مراكز پزشكي قرار گرفته است، اما علي‌رغم اين كه قدمت زيادي ندارد در اين سال‌ها از ارزش قابل‌توجهي برخوردار بوده است و تحقيقات گسترده‌اي در اين باره در دانشگاه‌هاي معتبر و معروف دنيا انجام شده است. بي‌شك اگر ربات داوينچي را درحالي كه مشغول انجام عمل جراحي روي يك بيمار است نگاه كنيد، تصور مي‌كنيد يك عنكبوت بزرگ و عظيم‌الجثه فولادي چهار بازوي خود را در بدن فرد بيمار فرو برده است كه در حال جستجو ناگهان يك بافت خوني را از بدون فرد بيمار خارج مي‌كند، اما عنكبوت همان ربات معروف يعني داوينچي است كه در سالهاي اخير همراه گروه جراحي راهي بسياري از اتاق‌هاي عمل جراحي مي‌شود و پزشك جراح به كمك آن مي‌تواند بدون دخالت دست بسياري از اعمال جراحي را به راحتي انجام دهد.
اگر چه تا چند سال پيش تجسم چنين فضايي تنها در داستان‌هاي علمي و تخيلي امكانپذير بود، اما خوشبختانه امروزه پيشرفتهاي فناوري در اين عرصه قدم به مسيري گذاشته است كه شايد وقتي در سالهاي آينده اخبار حوزه پزشكي را مرور مي‌كنيد شنيدن اخباري مبتني بر انجام اعمال جراحي بسيار پيچيده توسط رباتهاي جراح ديگر چندان تعجب‌انگيز نباشد.
ربات‌هايي فراتر از داوينچي
يكي از مهم‌ترين عواملي كه ساخت رباتهاي بسيار كوچك كه قابليت نفوذ به اعضا و اندام‌هاي مختلف بدن را داشته باشند به تاخير انداخته بود عدم موفقيت دانشمندان و محققان در ساخت موتورهاي كوچك مينياتوري بوده است و به همين علت تا به امروز استفاده از ربات‌ها در زمينه پزشكي تنها محدود به رباتهاي غول‌پيكر مي‌شد، اما با موفقيت دانشمندان در طراحي و ساخت موتورهايي به ابعاد بسيار كوچك كه ضخامت آنها 2 برابر ضخامت يك تار موي انسان است، مي‌توان پيش‌بيني كرد كه در آينده‌اي نه‌چندان دور اين رباتهاي مينياتوري بتوانند نقش مهمي را در بدن انسان‌ها بر عهده گيرند. اين ربات‌ها اين قابليت را دارند كه به آساني وارد بدن شده، كار مورد نظر پزشك جراح را انجام داده و در نهايت از بدن خارج شوند. با اين تفاوت كه براي ورود اين ربات‌ها به بدن اصلا نيازي به استفاده از تيغ جراحي و ايجاد برش روي بدن فرد بيمار نخواهد بود. نسل جديد رباتهاي پزشكي كه رباتهاي بسيار كوچك هستند براي نمونه‌برداري، رساندن دارو يا استقرار يك سيستم درماني از طريق گوش، چشم يا حتي ريه و يا رگ‌هاي خوني وارد بدن خواهند شد.
با وجود پيشرفت‌هايي كه محققان در زمينه مينياتوري كردن فناوري‌هاي نوين به آن دست يافته بودند پيش‌بيني مي‌شد كه در انتظار ساخت رباتهاي مينياتوري نيز باشيم، اما به دليل اين كه تاكنون موتوري به اين كوچكي براي تامين نيروي حركتي اين ربات‌ها طراحي نشده بود دستيابي به اين رويا بعيد و دور از ذهن به نظر مي‌رسيد كه خوشبختانه در سالهاي اخير با استفاده از روش جديد قرن بيست و يكمي براي تامين انرژي، بسياري از اين موانع از ميان برداشته شده‌اند. نانوربات‌هاي جراح كه نسل اول ربات‌هايي با اندازه‌هاي بسيار كوچك هستند از طريق سيستم عروقي وارد بدن شده و به صورت برنامه‌ريزي شده يا در وضعيتي كه از خارج بدن تحت كنترل جراح است در محل مورد نظر در نقش يك جراح كوچك مسووليت انجام عمل جراحي را عهده‌دار مي‌شود. اين ربات‌ها علاوه بر اين كه بيماري را در مراحل اوليه تشخيص مي‌دهند از همه‌گير شدن بيماري جلوگيري كرده و به اين ترتيب سيستم دفاعي بدن را در مقابل بيماري به ميزان قابل توجهي افزايش مي‌دهند بدون ترديد با ورود اين ربات‌ها به عرصه پزشكي در آينده‌اي نه‌چندان دور شاهد تحولات عظيمي در عرصه پزشكي و درمان بيماري‌ها خواهيم بود و براساس پيشرفت‌هايي كه در اين زمينه محققان به آن دست يافته‌اند پيش‌بيني مي‌شود كه نسل اول سامانه جراحي نانورباتيك تا سال 2015 در بيمارستان‌هاي بزرگ سراسر دنيا مورد استفاده قرار گيرد. در حال حاضر گروه‌هاي بسياري در سطح دنيا در تلاش هستند تا به دستاوردهاي جديدي در زمينه طراحي و ساخت نانوربات‌ها دست يابند كه اين تحقيقات هنوز در مراحل ابتدايي است.
بي‌شك كوچك شدن رباتهاي جراح در اين ابعاد با موانع و محدوديت‌هاي بسياري مواجه خواهد بود و به اين ترتيب مدت زمان زيادي طول خواهد كشيد تا بتوان از چنين ابزارهايي در درمان بيماري‌ها استفاده كرد.
فرانك فراهاني‌جم / جام‌جم