التخطيط لإرسال روبوت جراحي لإجراء عمليات طبية في محطة الفضاء الدولية

ستقوم ناسا ووكالات فضائية أخرى قريبًا ، ولأول مرة منذ 50 عامًا ، بإرسال رواد فضاء إلى ما وراء مدار الأرض المنخفض. على عكس رحلة أبولو ، ستتألف هذه المهام من رواد فضاء سيقضون فترات طويلة من الوقت على القمر ويسافرون ذهابًا وإيابًا إلى المريخ ، بالإضافة إلى العمليات بينهما.

هناك أيضًا مشروع تسويق LEO ومحطة Cis-Lunar ، والتي تتيح لملايين الأشخاص في الفضاء العيش في مستوطنات غريبة ، والتي بدورها تطرح العديد من التحديات ، بما في ذلك أن المرضى والمصابين الذين يعيشون هناك لن يتلقوا العلاج. الحصول على من متخصص الأطباء لإنقاذ حياتهم.

لحل هذه المشكلة ، طور البروفيسور شين فريتور وزملاؤه في جامعة نبراسكا روبوتًا مساعدًا مصغرًا داخل جسم حي يسمى MIRA.

سيتم إطلاق المساعد الروبوتي للجراحة (RAS) في عام 2024 إلى محطة الفضاء الدولية (ISS) في مهمة اختبارية لتطوير قدرتها على إجراء الإجراءات الطبية في الفضاء.

درس فاريتور تصميم الروبوتات وهو أستاذ الهندسة في جامعة نبراسكا ، وعمل مع مركز كينيدي للفضاء التابع لناسا ومركز جودارد لرحلات الفضاء ودفع الدفع النفاث التابع لناسا لدعم برنامج استكشاف تقييم الأثر البيئي.

يتضمن ذلك المساعدة وجمع المعلومات من روفر Curiosity and Preservation لتحديد جدول حركتهم ، واستنباط آلية يتم من خلالها استخدام الشمس لتحديد اتجاه تحرك العربة الجوالة.

Variator و Dmitriy Olenikov ، أستاذ الجراحة السابق في المركز الطبي بجامعة نبراسكا ، أسس الشركة الجديدة Virtual Incision.

فاز Variator بجائزة الابتكار والتسويق للملكية الفكرية في جامعته في أبريل 2022 ، وقد أمضى هو وأولينيكوف وزملاؤهم ما يقرب من 20 عامًا في تطوير روبوت MIRA ، الذي كلف ما يقرب من 100 مليون دولار من رأس المال الاستثماري.

منحت وكالة ناسا مؤخرًا جائزة قدرها 100000 دولار لـ Virtual Incision من خلال برنامج DoE EPSCoR لأبحاث التنافسية التابع لوزارة الطاقة الأمريكية لمساعدة مهندسي NIC والروبوتات على إعدادها للاختبار.

بالمقارنة مع الروبوت الجراحي التقليدي ، يقدم روبوت MIRA ميزتين إضافيتين:

أولاً ، كان الطبيب قادرًا على إجراء الجراحة دون الدخول كثيرًا في الجسم ، حيث يتم إدخال الأدوات الطبية من خلال شقوق صغيرة ، مثل جراحة البطن واستئصال القولون.
ثانيًا ، تدعم هذه التقنية وظيفة التطبيب عن بُعد ، مما يسمح للجراحين بإجراء العمليات عن بُعد وتقديم الخدمات الطبية في مواقع بعيدة عن المرافق الطبية.

يتم تطبيق هذه التقنية على الأرض حيث يتم تقديم المساعدة عن بعد في الأماكن التي لا تتوفر فيها الخدمات الطبية.

أضافت تقنية MIRA القدرة على العمل بشكل مستقل ، مما يعني أن رواد الفضاء يمكنهم تلقي الرعاية الطبية أثناء تواجدهم على القمر أو المريخ دون الحاجة إلى طبيب.

قال جون مورفي ، الرئيس التنفيذي لشركة Virtual Incision ، في بيان صحفي حديث: “تم تصميم منصة MIRA الروبوتية الخاصة بنا لتشغيل روبوت في أي غرفة عمليات في العالم”.

وأضاف أن “العمل مع وكالة ناسا في المحطة الفضائية سيختبر قدرة MIRA على إجراء عمليات جراحية حتى في الأماكن النائية للغاية”.

ستعمل Variator مع المهندسة Rachel Wagnar لإعداد MIRA للعمليات على متن محطة الفضاء الدولية. تعمل راشيل مع Vitor في Virtual Incision منذ عام 2018 ، عندما كانت درجة البكالوريوس في الهندسة الميكانيكية.

أجرى الروبوت MIRA أول عملية ناجحة له عن بعد في أغسطس 2021 ، كجزء من تجربة إكلينيكية.

الدكتور. أجرى مايكل جوبست الإجراءات في مركز بريان الطبي في لينكولن ، نبراسكا ، وهو استئصال نصف المخ الأيمن ، حيث تمت إزالة نصف القولون من خلال شق واحد فقط.

قال د. جوبست.

وأضاف: “سارت الجراحة بشكل جيد والمريض يتعافى ، وأنا متحمس لأتمكن من وضع بصمات أصابعي وتلقي المساعدة الروبوتية في العمليات الجراحية التي لها تأثير فعال على المرضى”.

في تجربة أخرى ، قام رائد الفضاء المتقاعد كلايتون أندرسون بتشغيل نظام MIRA الروبوتي التابع لشركة Johnson Space ، حيث يقوم النظام بمهام مشابهة للعمليات في المركز الطبي بجامعة نبراسكا من مسافة 1450 ميلاً.

سيقوم الروبوت MIRA بإجراء العملية دون مساعدة مراقب ، حتى أثناء التجربة في وكالة الفضاء ، وسيقوم الروبوت بقطع الأربطة المطاطية الضيقة (محاكاة الجلد) ودفع الحلقات المعدنية على السلك (محاكاة العمليات الحساسة).

قال فاغنر في العدد الأخير من نبراسكا: “هذه المحاكاة مهمة للغاية بسبب المعلومات التي سنحصل عليها في الاختبار”.
سيكون هذا الاختبار الاختبار الأكثر استقلالية لعمل الروبوت الجراحي على الإطلاق ويهدف إلى الحفاظ على النطاق الترددي لاتصالات المحطة وتقليل دور رواد الفضاء في التجربة.

الهدف من المهمة ليس إظهار استقلالية الروبوت التي لا تزال محدودة ، ولكن تحسين تشغيل الروبوت بدون جاذبية ، وتساعد هذه الاختبارات في التحقق من صحة التكنولوجيا للبعثات المستقبلية طويلة الأجل داخل وخارج المدار الأرضي المنخفض.

قال فيتور: “لدى ناسا خطط وطموحات طويلة المدى للسفر إلى الفضاء ، ومن المهم اختبار قدرات التكنولوجيا التي يمكن أن تكون مفيدة لبعثات الفضاء الطويلة”.

كلما ابتعدنا عن الأرض ، زاد الاكتفاء الذاتي الذي نحتاجه على القمر والمريخ وغيرهما ، لأن مهمات إعادة الإمداد أصبحت غير عملية والسفر للمرضى والأطباء إلى تلك المناطق من الفضاء غير عملي أيضًا.

هذا يعني أنه يجب على رواد الفضاء توفير الرعاية الطبية ، وزراعة طعامهم ، واستخدام الموارد المحلية لتلبية احتياجاتهم ، والاعتماد على نظام دعم حيوي وتوليد الكهرباء المحلية.

اقرأ أيضًا:

ناسا تعلن عن تصميم لحقيبة ظهر يرتديها رواد الفضاء على سطح القمر

طبيب أسنان آلي ينجح في أول عملية زرع بدون مساعدة بشرية

ترجمة: ريما صليبي

تحرير: يوسف صلاح صابوني