اقتصاد دانش بنیان

پیشرفت در علم پزشکی

در آينده مته ها و دريل هاي ويژه که با رايانه کنترل ميشوند (مشابه آنهايي که امروزه در صنعت خودروسازي استفاده ميشوند) ميتوانند در انجام عملياتهاي جراحي نقشي بسيار تعيين کننده بازي کنند. اين ماشينهاي جديد ميتوانند سرعت انجام جراحيهاي جمجمه را تا پنجاه برابر در مقايسه با روشهاي موجود افزايش دهند و از دو ساعت به کمتر از دو و نيم دقيقه برسانند. محققان در دانشگاه يوتا نوعي مته جراحي ابداع کردهاند که برشهايي سريع، تميز و امن ايجاد ميکند و از زمان باز بودن زخم و بيهوشي بيمار به صورت معناداري ميکاهد. به اين ترتيب احتمال ايجاد عفونت، خطاي انساني و هزينهها به گونه اي چشمگير پايين ميآيد. نتايج اين پژوهش در ماه مه و در مجله Neurosurgical Focus به چاپ رسيد. 

براي انجام جراحيهاي سخت مانند آنهايي که روي جمجمه صورت ميگيرد، جراحان به صورت معمول از مته هاي دستي براي ايجاد شکافهاي پيچيده بهره ميبرند. دکتر ويليام کودول از جراحان مغز و اعصاب موسسه بهداشت دانشگاه يوتا ميگويد: «اين دسته از جراحيها مانند عمليات حفاري باستان شناسي است. بايد بسيار آرام و با دقت خيلي زياد استخوانها برش خورده شود تا به ساختارهاي حساس آسيبي وارد نيايد. نياز به ابزار دقيق که بتواند از اين بار سنگين بکاهد و فرايند جراحي را موثرتر سازد کاملا احساس ميشود. ما ميدانستيم چنين فناوري در حال حاضر در دنياي ماشينها موجود است، اما هيچکسي فکر نميکرد بتوان آن را براي کاربردهاي پزشکي به کار گرفت.» دکتر کودول تيمي از محققان بين رشته اي را براي تحقق بخشيدن به اين ايده به خدمت گرفت.

دکتر اک بلجي، استاديار مهندسي مکانيک در دانشگاه يوتا، توضيح ميدهد: «تخصص من در مورد حذف سريع فلز است و مته جراحي مغز و اعصاب مفهوم جديدي براي من بود. تهيه يک مته کم خرج که بتواند بخش زيادي از عمليات برش را انجام دهد و جراح را خسته نکند، موضوع بسيار هيجان انگيزي براي پژوهش به نظر ميرسيد.  به اين ترتيب تيم مطالعاتي يک مته جديد را از صفر طراحي و خلق کردند که ميتواند نيازهاي بخش جراحي مغز و اعصاب را برآورده سازد و يک خط برش تميز و امن ايجاد کند.»

در اين روش، ابتدا بيمار بايد با کمک سيتياسکن تصويربرداري شود تا دادهه اي مرتبط با استخوان جمع آوري و مکان دقيق ساختارهاي شکننده مانند اعصاب، سياهرگ و سرخرگهاي اصلي که در زمان انجام جراحي بايد آنها را با دقت زير نظر داشت، شناسايي شود. جراحان با کمک اين داده ها خط برش مته را تعيين ميکنند. دکتر بلجي ميگويد: «نرمافزار به جراح اجازه ميدهد مسير بهينه را از نقطه الف به نقطه ب انتخاب کند، دقيقا مثل همان کاري که نقشه هاي گوگل در تلفنهاي همراه هوشمند انجام ميدهند! علاوه بر اين، جراح ميتواند سدهاي امنيتي را را موازي خط برش تا فاصله يک ميليمتري ساختارهاي حساس تعيين کند. اين محدوده ها را در مقياس بزرگتر در سايتهاي ساختمانهاي در حال ساخت ميبينيم. در اين نقاط از سرعت جراحي کاسته ميشود و دقت بيشتري براي انجام برش صورت ميگيرد.»

دقت بالاي جراحيهاي پيچيده

مته بخش بزرگي از کارهاي سنگين جراحي را با برداشتن قسمت اعظم استخوان با سرعت و دقت بالا انجام ميدهد. درست مثل ساخت و سرهمبندي خودرو، جمجمه با کمک اين مته هاي ماشيني مورد جراحي قرار ميگيرد. دکتر کودول از مته جديد براي ايجاد برش ترانس لابيرينت استفاده کرد، نوع پيچيده اي از برش جراحي که مثل منبت کاري با ارهمويي در اطراف گوش صورت ميگيرد. او شرح ميدهد: «اين دسترسي از طريق استخوان گيجگاه انجام ميشود که استخوان بسيار سختي است و زوايايي پيچيده دارد. بر اين اساس جراحي موفقيت آميز و امن در اين ناحيه دقت و تجربه بسيار بالايي را ميطلبد. ما ميدانستيم که انجام صحيح اين جراحي به معناي مدرکي براي اثبات دقت اين فناوري در نظر گرفته خواهد شد.» جراحي ترانس لابيرينت براي برداشتن تومورهاي خوشخيم که در اطراف اعصاب شنوايي رشد مييابند، در هر سال هزاران بار صورت ميگيرد. اين نوع از برشها بسيار دشوار در نظر گرفته ميشوند، زيرا در زمان عمل، جراح بايد به مکانهاي حساسي مانند اعصاب صورت، قسمت سينوسها و رگ بزرگي که خون را از مغز تخليه ميکند، دقت بسيار زيادي داشته باشد. در اين جراحي هميشه امکان ازبين رفتن حرکات صورت به عنوان يک عارضه جانبي وجود دارد. دکتر کودول توضيح ميدهد: «در اين مته دقيق، يک کليد اضطراري براي خاموش شدن تعبيه شده، در زمان جراحي عصب حرکات صورت با دقت پايش ميشود و اگر حرکت مته به اين عصب نزديک شود يا آن را تحريک کند، مته به صورت اتوماتيک از کار مي افتد.» 

با کاربرد اين مته جديد، دوره انجام پروسي جرهاي پيچيده و سخت از دو ساعت مته کردن دستي به وسيله جراح متخصص و کارآزموده، به دو و نيم دقيقه کاهش مييابد. جراحي در مدت زمان کمتر به معناي شانس پايينتر بروز عفونت و ريکاوري سريعتر بيمار پس از عمل است. همچنين به صورت بالقوه از هزينه هاي عمل ميکاهد، زيرا دوره انجام عمليات جراحي با کاهش همراه است.

تيم تحقيقاتي امنيت و سرعت مته را با انجام اين برش بسيار پيچيده نشان داده، اما دکتر کودول به همينجا بسنده نميکند و تاکيد دارد که کاربرد اين مته جديد را ميتوان براي تعداد زيادي از ديگر جراحيها استفاده کرد. او ميگويد: «اين مته براي بازهاي از جراحيها کاربرد دارد، به عنوان مثال ايجاد برش دقيق براي کار گذاشتن ايمپلنت لگن. کاربردهاي متنوع اين مته سبب باز شدن پاي متخصصين ديگر رشته ها به اين پژوهش شده است.»

دکتر بلجي توضيح ميدهد: «با کاربرد اين فناوري راه ساده تر، ارزانتر و سريعتري براي انجام مجموعه اي از جراحيها در اختيار عموم قرار ميگيرد که خود انگيزه اي براي ادامه مطالعات در اين زمينه است. در نهايت هدف ارتقاي سلامت جامعه و دسترسي همگان به درمانهاي موثرتر خواهد بود.» تيم دکتر کودول در حال بررسي فرصتها براي تجاري سازي اين مته و روش جراحي اتوماتيک هستند، با اين هدف که روزي به روشي عمومي براي همگان بدل شود. 

منبع: مجله دانش بنیان