ჯონს ჰოპკინსის უნივერსიტეტის მეცნიერებმა ავტონომიური რობოტული სისტემა შექმნეს, რომელსაც თვალის უმცირეს სისხლძარღვებში ქირურგიული მანიპულაციების ჩატარება ადამიანზე ზუსტად შეუძლია.
ბადურის ვენის ოკლუზია (RVO) მძიმე დაავადებაა, რომელიც მხედველობის დაკარგვას იწვევს. მისი მკურნალობის ერთ-ერთი იმედისმომცემი მეთოდია კანულაცია: დახშულ ვენაში მიკროსკოპული ნემსის შეყვანა. თუმცა, ბადურის ვენები ადამიანის თმის ღერზე თხელია, რაც ქირურგისგან 100 მიკრონზე ნაკლებ ცდომილებას მოითხოვს. ყოველივე ეს კი ადამიანის ფიზიოლოგიური შესაძლებლობების ზღვარს სცილდება.
როგორ მუშაობს რობოტული სისტემა?
ახალი სისტემა, რომელიც სამეცნიერო ჟურნალ Science Robotics-ში იქნა განხილული, რამდენიმე ურთიერთდაკავშირებული და მაღალტექნოლოგიური კომპონენტისგან შედგება. თითოეული მათგანი გადამწყვეტ როლს ასრულებს ოპერაციის უსაფრთხოდ ჩატარებაში.
სისტემის საფუძველს წარმოადგენს Steady-hand eye robots. სპეციალიზებული რობოტები, რომლებიც მართავენ მიკროსკოპულ ნემსსა და სხვა ქირურგიულ ინსტრუმენტებს. მათი მთავარი დანიშნულება ადამიანის ხელისთვის დამახასიათებელი ბუნებრივი კანკალის (ტრემორის) გაქრობა და მოძრაობის იმგვარი სტაბილიზაციაა, რაც ქირურგს საშუალებას აძლევს, მანიპულაციები მიკრონების სიზუსტით შეასრულოს.
პროცესის მართვაში უდიდეს როლს ასრულებს მანქანური სწავლების ალგორითმები. ხელოვნური ინტელექტი რეალურ დროში აანალიზებს ქირურგიული მიკროსკოპიდან მიღებულ ვიზუალურ მონაცემებსა და ოპტიკური კოჰერენტული ტომოგრაფიის (OCT) სკანირების შედეგებს. OCT-ის მეშვეობით სისტემა თვალის ქსოვილის შრეებსა და სისხლძარღვების სიღრმეს ხედავს , რის საფუძველზეც ალგორითმი ზუსტად განსაზღვრავს ნემსის ტრაექტორიას.
სისტემის ერთ-ერთი ყველაზე შთამბეჭდავი მახასიათებელი მისი ავტონომიურობაა. რობოტს შეუძლია დამოუკიდებლად, ადამიანის ჩარევის გარეშე ამოიცნოს ის წამი, როდესაც ნემსი ეხება და შედის ვენაში. ეს უზრუნველყოფს იმას, რომ ინსტრუმენტი საჭირო სიღრმეზე გაჩერდეს და არ დააზიანოს ბადურის სხვა მგრძნობიარე ნაწილები.
კვლევის შედეგები
ახალი ტექნოლოგია უკვე წარმატებით გამოიცადა ღორის თვალებზე ჩატარებული ექსპერიმენტების სერიაში, სადაც რობოტმა შთამბეჭდავი შედეგები აჩვენა. მკვლევარებმა რობოტი ორ სხვადასხვა სიტუაციაში გამოცადეს. პირველ შემთხვევაში, როდესაც თვალი სრულიად უძრავი იყო, რობოტმა 10-დან 9 ოპერაცია (90%) იდეალურად ჩაატარა.
მეორე შემთხვევაში კი სიტუაცია გაართულეს და თვალს სპეციალურად ამოძრავებდნენ ისე, თითქოს პაციენტი სუნთქავდა. ასეთ რთულ პირობებშიც კი, რობოტმა 83%-იანი სიზუსტე აჩვენა, რაც იმას ნიშნავს, რომ მას შეუძლია რეალურ გარემოში მუშაობისას სუნთქვით გამოწვეულ მცირე მოძრაობებსაც კი მოერგოს.
ეს ტექნოლოგია მედიცინისთვის უდიდესი წინგადადგმული ნაბიჯია. სისტემა ნაკლებად გამოცდილ ქირურგებსაც კი მისცემს საშუალებას, ურთულესი ოპერაციები ისეთივე მაღალი ხარისხით ჩაატარონ, როგორც ამას პროფესიონალები აკეთებენ. ეს მნიშვნელოვნად შეამცირებს ექიმების დატვირთვას, გამორიცხავს ადამიანურ შეცდომებს და ამ ტიპის მკურნალობას ბევრად უფრო ხელმისაწვდომს გახდის.
წყარო: Sceince
