أول عملية جراحية لروبوت عن بُعد في محطة الفضاء الدولية... قريباً

ستجرى في حالة انعدام الوزن في الفضاء...

صورة لمحطة الفضاء الدولية ( شاترستوك)
صورة لمحطة الفضاء الدولية ( شاترستوك)
TT

أول عملية جراحية لروبوت عن بُعد في محطة الفضاء الدولية... قريباً

صورة لمحطة الفضاء الدولية ( شاترستوك)
صورة لمحطة الفضاء الدولية ( شاترستوك)

لا يعد إجراء العمليات الجراحية عن بعد بالتفوق الطبي الجديد الآن، لكن إجراءها باستخدام روبوت في الفضاء قد يحقق قفزة في التكنولوجيا الطبية بكل ما للكلمة من معنى!

يستعد الروبوت الجراحي المصغر، الذي طوره شين فاريتور من جامعة «نبراسكا لينكولن» وفريقه، لإحداث ثورة في الجراحة في الفضاء. يهدف هذا المشروع الطموح إلى إجراء عملية جراحية مخطط لها على متن محطة الفضاء الدولية (ISS) قريباً.

تم إطلاق هذا الروبوت الجراحي بداية العام الحالي من محطة «كيب كانافيرال» في فلوريدا على متن المركبة الفضائية غير المأهولة «نورثروب غرومان سيغنوس» محمولاً على صاروخ «SpaceX Falcon 9».

تتميز هذه المهمة بأنها المرة الأولى التي يتم فيها إرسال روبوت جراحي إلى محطة الفضاء الدولية، وواحدة من أولى الحالات التي سيتم فيها اختبار مهام الجراحة عن بُعد في حالة انعدام الوزن في الفضاء.

مطورا المشروع يفحصان الروبوت الجراحي «ميرا» الذي تم تطويره في جامعة نبراسكا (كريج تشاندلر - جامعة نبراسكا لينكولن)

تمتد الآثار الأوسع لهذه التكنولوجيا إلى ما هو أبعد من السفر إلى الفضاء، لتلبي احتياجات الرعاية الصحية الملحة على الأرض. يؤكد شين فاريتور، أستاذ الهندسة في جامعة نبراسكا لينكولن والمؤسس المشارك لشركة «Virtual Incision» على الحاجة الملحة إلى القدرات الجراحية عن بُعد في المناطق التي تفتقر إلى المتخصصين الطبيين.

تم تسمية الروبوت الجراحي بـ«ميرا» (MIRA) وقد استغرق تصنيعه عامين. تتمثل الرؤية الأساسية له في تمكين الإجراءات الجراحية في المواقع النائية، من الفضاء الخارجي إلى المناطق الريفية وساحات القتال العسكرية، وهي الأماكن التي يكون فيها التدخل الطبي الفوري أمراً بالغ الأهمية ولكن لا يمكن الوصول إليها في كثير من الأحيان.

الصاروخ «SpaceX Falcon 9» الذي حمل المركبة الفضائية غير المأهولة «نورثروب غرومان سيغنوس» (شاترستوك)

وستكون التجربة القادمة على محطة الفضاء الدولية، والتي يقودها جراح من جامعة «لينكولن» ساعد سابقاً في اختبارات الروبوت «ميرا». وسيقوم الروبوت، الذي يتم تركيبه بشكل مريح في خزانة بحجم فرن الـ«مايكروويف» بمحاكاة إجراء جراحي باستخدام ذراعيه الآليين، إحداهما للإمساك والأخرى للقطع. كما تعدّ تقنية الذراع المزدوجة هذه حيوية لتكرار دقة ومهارة الجراح البشري.

تضمن إعداد الروبوت «ميرا» لهذه المهمة الفضائية اختبارات صارمة وتعاوناً مع مهندسي «ناسا»، كما أوضحت طالبة الدكتوراه راشيل فاغنر وطالبة الماجستير فيكتوريا نيلسون. وقد ضمن عملهم في مركز «مارشال» لرحلات الفضاء في هانتسفيل بولاية ألاباما الأميركية أن يلبي «ميرا» معايير السلامة والأداء الصارمة المطلوبة للبعثات الفضائية.

أحد كبار طلاب الهندسة الميكانيكية يقوم بتحميل الذراع الآلية قبل اختبار الاهتزاز (كريج تشاندلر - الاتصال والتسويق الجامعي)

تفاؤل رغم التعقيدات

وعلى الرغم من التعقيدات التي ينطوي عليها الأمر، وخاصة زمن الاتصال بين الأرض ومحطة الفضاء الدولية، فإن الفريق يظل متفائلاً. وقد وفّرت الخبرة المكتسبة من جعل تقنيات الاجتماعات الافتراضية تعمل بسلاسة رؤى قيمة لإدارة هذه التحديات.

يعود تاريخ تطوير «ميرا» إلى ما يقرب من عقدين من الزمن، ومع تقدم اختباره على متن محطة الفضاء الدولية، ستكون البيانات التي تم جمعها لا تقدر بثمن للتطورات المستقبلية في تكنولوجيا الجراحة عن بُعد واختبار يمثل خطوة مهمة نحو هذا المستقبل.

ومع عودة «ميرا» إلى الأرض في وقت لاحق من هذا العام، فإن رحلته ترمز إلى أكثر من مجرد إنجاز تكنولوجي؛ إنه يجسد إمكانية التقدم الطبي الذي يمكن أن يتجاوز الحدود الأرضية.


مقالات ذات صلة

اكتشاف يُشبه كعكة «دونات» ضخمة في قلب الأرض

يوميات الشرق كوكبنا... لغزٌ بلا نهاية (مواقع التواصل)

اكتشاف يُشبه كعكة «دونات» ضخمة في قلب الأرض

من خلال السفر إلى مركز الأرض عبر الموجات الزلزالية، اكتشف العلماء بنية تُشبه الحلقة داخل البركة الدوّامية من المعدن المنصهر المعروف باسم «اللبّ الخارجي».

«الشرق الأوسط» (سيدني)
الولايات المتحدة​ في هذه الصورة الثابتة المأخوذة من بث "بلو أوريجن"، ينطلق صاروخ "بلو شيبارد" مع طاقم مهمة NS-26 في 29 أغسطس 2024، من موقع الإطلاق الأول شمال فان هورن، تكساس، الولايات المتحدة (أ.ف.ب)

«بلو أوريجن» تنجح في إرسال ثامن رحلة سياحية فضائية

نقلت شركة «بلو أوريجن»، الخميس، 6 أشخاص إلى الفضاء في رحلة سياحية قصيرة ذهاباً وإياباً، من بينهم أصغر امرأة تصل إلى ارتفاع يتخطى 100 كيلومتر في الفضاء.

يوميات الشرق لحظة حدوث خلل في إطلاق صاروخ «فالكون 9» من مركز الفضاء في فلوريدا (أ.ب)

هيئة الطيران الأميركية تحقق في «خلل» إطلاق صاروخ «فالكون 9»

أعلنت هيئة الطيران الاتحادية الأميركية، أمس (الأربعاء)، أنها ستجري تحقيقاً في «خلل» وقع خلال إطلاق صاروخ «فالكون 9» من مركز الفضاء في كيب كانافيرال بفلوريدا.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
العالم الصاروخ «فالكون 9» في مركز «كينيدي للفضاء» بفلوريدا (رويترز)

«سبايس إكس» ترجئ لأجل غير مسمى أول رحلة خاصة للتجول في الفضاء

أعلنت شركة «سبايس إكس» أنها أرجأت إلى أجل غير مسمى مهمة «بولاريس دون» التي كان يُفترَض أن تنطلق من فلوريدا، وهي الأولى من تنظيم القطاع الخاص.

«الشرق الأوسط» (فلوريدا (الولايات المتحدة))
يوميات الشرق صاروخ فالكون 9 التابع لشركة «سبيس إكس» وعلى متنه كبسولة كرو دراغون ريزيليانس في مجمع الإطلاق 39A في مركز كينيدي للفضاء (أ.ف.ب)

تسرُّب هيليوم يؤجل إطلاق مهمة مأهولة لـ«سبيس إكس» إلى الفضاء

قالت شركة «سبيس إكس» إنها ستؤجل إطلاق مهمة «بولاريس دون» المكونة من أربعة أفراد يوماً واحداً على الأقل بسبب تسرب للهيليوم في المعدات الأرضية.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)

تحويل الأفكار إلى كلام... بارقة أمل لمرضى التصلب الجانبي الضموري

كيسي هاريل رجل يبلغ من العمر 45 عاماً يعاني من التصلب الجانبي الضموري (UC Davis Health)
كيسي هاريل رجل يبلغ من العمر 45 عاماً يعاني من التصلب الجانبي الضموري (UC Davis Health)
TT

تحويل الأفكار إلى كلام... بارقة أمل لمرضى التصلب الجانبي الضموري

كيسي هاريل رجل يبلغ من العمر 45 عاماً يعاني من التصلب الجانبي الضموري (UC Davis Health)
كيسي هاريل رجل يبلغ من العمر 45 عاماً يعاني من التصلب الجانبي الضموري (UC Davis Health)

في خطوة تعد من أبرز التطورات في مجال التكنولوجيا العصبية، طور فريق من العلماء والباحثين في جامعة كاليفورنيا، ديفيس (UC Davis Health) واجهة دماغ - حاسوب (Brain - Computer Interface - BCI) جديدة تهدف إلى مساعدة المرضى الذين يعانون من الشلل أو الأمراض العصبية، مثل التصلب الجانبي الضموري (ALS)، على استعادة قدرتهم على التواصل باستخدام أدمغتهم مباشرةً. تعتمد هذه التقنية على تحويل الإشارات العصبية في الدماغ إلى نصوص منطوقة، مما يمكّن المرضى من «التحدث» بأفكارهم بدقة تصل إلى 97.5 في المائة.

ما هو التصلب الجانبي الضموري (ALS)؟

التصلب الجانبي الضموري، المعروف أيضاً باسم مرض «لو جيريج»، هو مرض عصبي يؤدي إلى تدهور الخلايا العصبية التي تتحكم في الحركة في الجسم. هذا التدهور يؤدي تدريجياً إلى فقدان القدرة على الحركة، بما في ذلك الوقوف، والمشي، واستخدام اليدين، وحتى فقدان القدرة على التحكم في العضلات المستخدمة في الكلام، مما يؤدي إلى فقدان القدرة على النطق المفهوم.

التقنية الجديدة وكيفية عملها

التقنية الجديدة التي طورتها جامعة كاليفورنيا تعتمد على زرع مستشعرات في الدماغ، قادرة على تسجيل الإشارات العصبية عند محاولة المريض التحدث. ثم يتم تحويل هذه الإشارات إلى نص يظهر على شاشة الكومبيوتر، ويمكن قراءة النص بصوت عالٍ باستخدام صوت مصطنع يُشبه صوت المريض قبل فقدان قدرته على الكلام.

في إحدى الحالات التي تم توثيقها، تم زرع أربع مصفوفات من الأقطاب الدقيقة في منطقة من الدماغ، وهي مسؤولة عن تنسيق حركات الكلام. هذه الأقطاب سجلت نشاط الدماغ من 256 قطباً قشرياً، مما سمح للنظام بترجمة الإشارات العصبية إلى كلمات يمكن فهمها ونطقها بواسطة الكومبيوتر.

نتائج الدراسة والتجارب السريرية

أُجريت التجارب السريرية لهذه التقنية على مريض يدعى «كيسي هاريل»، رجل يبلغ من العمر 45 عاماً يعاني من «ALS «. في غضون دقائق من تفعيل النظام، تمكّن كيسي من التواصل بأفكاره باستخدام الكلمات. أشارت النتائج إلى أن النظام حقق دقة تصل إلى 99.6 في المائة في الجلسة الأولى باستخدام مفردات تحتوي على 50 كلمة فقط. وعندما تم توسيع حجم المفردات إلى 125 ألف كلمة، استمرت الدقة عند 97.5 في المائة بعد ساعة إضافية من التدريب.

تأثير التكنولوجيا على جودة الحياة

أشارت التقارير إلى أن كيسي استخدم النظام لأكثر من 248 ساعة من المحادثات ذاتية الإيقاع، سواء كان ذلك شخصياً أو عبر دردشات الفيديو. تتيح هذه التكنولوجيا الجديدة للمرضى الذين فقدوا قدرتهم على الكلام بسبب الشلل أو الأمراض العصبية التواصل مرة أخرى مع أحبائهم وأصدقائهم ومقدمي الرعاية، مما يساهم في تحسين جودة حياتهم، وتقليل العزلة الاجتماعية التي قد يسببها فقدان القدرة على التواصل.

يعدّ تطوير واجهة الدماغ - الحاسوب لتحويل الأفكار إلى كلام خطوةً نوعية نحو تحسين جودة حياة الأشخاص الذين يعانون من أمراض عصبية معقدة مثل التصلب الجانبي الضموري. تقدم هذه التقنية أملاً جديداً في مجال الطب العصبي، وتعد بإحداث تغيير حقيقي في حياة المرضى وأسرهم. مع المزيد من البحث والتطوير، يمكن أن نشهد في المستقبل القريب تطبيقات أوسع لهذه التكنولوجيا المبتكرة في علاج حالات مرضية أخرى.