سابقة طبية.. «روبوتات صغيرة» تجري عملية جراحية بالمنظار

في تطوّر فريد من نوعه، قام باحثون من مركز أبحاث السرطان الألماني «DKFZ» بتطوير أداة جراحية روبوتية جديدة، حيث استخدموا قافلة روبوتية تضم عدة روبوتات لا يتجاوز حجم الواحد منها الملليمتر ويطلق عليها «TrainBots»، لإجراء جراحة مجهرية بالمنظار بأقل تدخل جراحي ممكن.

وتم تطوير هذه الروبوتات الطبية الصغيرة لاستخدامات متنوعة، بما في ذلك توصيل الأدوية والإجراءات الجراحية.

وقال مونكوانغ جونغ، المؤلف الأول للدراسة إنه «بعد النتائج الواعدة التي حققناها مع TrainBots في نموذج الأعضاء، نحن متفائلون بأننا سنكون قادرين على تطوير فرق من الروبوتات المصغرة للقيام بمهام أخرى في الجراحة التنظيرية».

إجراء كهربائي للقناة الصفراوية

وغالباً ما تواجه معظم هذه الروبوتات الصغيرة قيوداً، حيث تفتقر الروبوتات المصغرة التقليدية إلى القوة لحمل الأدوات اللازمة للجراحات الدقيقة، ومن خلال الجمع بين القوى، يُمكن لهذه الروبوتات الصغيرة معالجة مهام أكثر تحدياً.

واستخدم الباحثون القافلة الروبوتية المبتكرة المكونة من ثلاث وحدات TrainBot «لمحاكاة» إجراء جراحي للقناة الصفراوية، وهي عبارة عن أنبوب ينقل الصفراء، سائل ينتجه الكبد ويساعد في تكسير الدهون، من الكبد إلى الأمعاء الدقيقة.

وغالباً ما يؤدي سرطان القناة الصفراوية إلى انسدادها، مما يتسبب في تراكم الصفراء، ولمعالجة هذا، يجب إزالة الانسداد بعد التقييم بالمنظار.

وفي الإجراءات التنظيرية، يتم وضع منظار مرن من خلال فم الفرد، لتنتقل هذه الأداة إلى أسفل الجهاز الهضمي، وتمر عبر المعدة وتدخل الأمعاء الدقيقة، وإذا لم يتم توجيهها بعناية عبر هذا الممر الضيق، فقد يعلق المنظار أو يسبب آلاماً للمريض، «وهذا هو المكان الذي يُمكن فيه لقافلة الروبوتات المرنة أن تظهر نقاط قوتها»، كما قال تيان تشيو، قائد المشروع.

وقد تم إثبات فعالية قافلة الروبوتات الجراحية باستخدام أعضاء الخنازير، حيث استخدم الفريق القافلة الروبوتية لتوجيه أداة تنظيرية باستخدام قطب كهربائي سلكي لإجراء استئصال كهربائي للأنسجة داخل القناة الصفراوية، وعند الوصول إلى موقع الهدف، تم تطبيق الجهد الكهربائي، مما أدى تدريجياً إلى القضاء على انسداد الأنسجة من خلال عملية تُعرف باسم الكي الكهربائي.

ومن المثير للاهتمام أن وحدة TrainBot كانت قادرة على نشر قطب كهربائي سلكي بطول 25 سم يزن ثلاثة أضعاف ونصف كتلته.

وبعد ذلك، «يُمكن على سبيل المثال لقافلة أخرى من TrainBot إحضار قسطرة لتصريف السوائل أو توصيل الأدوية»، وفق ما أوضح جونج.

تتحرك بسهولة داخل الجسم

تم تصميم TrainBots بعناية للتنقل عبر الهياكل البيولوجية المعقدة لجسم الإنسان، وهي مزودة بأقدام مضادة للانزلاق، فيما يُمكن للوحدة الروبوتية الصغيرة التنقل عبر البيئات الزلُقة، مثل جسم الإنسان.

وتعمل TrainBot لاسلكياً ويتم توجيه كل وحدة بواسطة التحكم المغناطيسي، الذي يُسمح لها بالتحرك في مستوى مسطح مع التحكم في دورانها أيضاً ما يُتيح المناورة الدقيقة داخل المساحات الضيقة لجسم الإنسان.

كما يُعالج تصميم TrainBot الجديد أيضاً مشكلة الحركة الشائعة التي تواجهها الروبوتات المصغرة بحجم المليمتر، التي غالباً ما تعتمد على الزحف للحركة.

ومع ذلك، فإن العديد من أسطح الجسم مغطاة بالمخاط، مما يؤدي إلى الانزلاق وعدم القدرة على الحركة، ما قد يؤدي إلى مزيد من المضاعفات داخل جسم الإنسان وقد يتطلب جراحة.