الجوانب التقنية للنظام
يستخدم النظام الروبوتي المستقل الذي طوره فريق من جونز هوبكنز تقنيات الحوسبة والتحكم في الروبوتات والتعلم العميق، ليحلل الصور الملتقطة من مجهر جراحي وكذلك صور OCT المقطعية للأنسجة الشبكية وتوجيه العملية الجراحية بدقة كبيرة.
التركيب ووظيفة الروبوت
يتكوّن النظام من روبوتين مصممين لإجراء جراحات دقيقة في الشبكية ويُطلق عليهما اسم روبوتات العين ذات اليد الثابتة، ويحمل كل واحد منهما إبرة دقيقة وأداة جراحية.
التقنيات والنهج العمل
يجمع الجهاز مع ثلاث خوارزميات تعلم عميق تم تدريبها لتتبع حركة الإبرة وتخطيط حركات الروبوت لضمان دخول الإبرة في الوريد الشبكي المصاب بدقة عالية.
تجارب ما قبل السريرية
تم اختبار النظام حتى الآن على عيون خنازير، إما ثابتة أو متحركة بشكل دوري يحاكي حركات التنفس، وهو ما يعكس تحديات الواقع السريري.
أهداف الدقة والدافع العلمي
أوضح الباحث الأول تشانغ أن العمل يستند إلى معالجة تحديات الدقة والاستقرار في جراحة الشبكية المجهرية، حيث تتطلب قسطرة الوريد الشبكي دقة تقل عن 100 ميكرون، وأن الهدف هو إظهار أن الجمع بين المساعدة الروبوتية والتعلم العميق يمكنه تحقيق سير جراحي ذاتي بدقة وتكرار يصعب الوصول إليه يدويًا.
آلية العمل والتدريب
يشرح النظام أنه يجمع تقنيات الحوسبة للتحكم والتصوير عالي الدقة وخوارزميات التعلم العميق، ويتكوّن من روبوتين يحمل كل واحد إبرة دقيقة وأداة جراحية، ويُدرب ثلاث خوارزميات تعلم عميق على تتبع حركة الإبرة وتخطيط تحركات الروبوت لضمان دخول الإبرة في الأوردة الشبكية المصابة.
نتائج التجارب والتبعات السريرية المحتملة
أظهرت التجارب أن النظام نجح في إجراء زرع الوريد الشبكي في 90% من عيون الخنازير الثابتة وفي 83% من العيون المتحركة، كما رصد النظام moment لمس الإبرة للوريد ودخولها إليه بدقة عالية.
الآثار المستقبلية
تمثل هذه النتائج خطوة نحو تقليل عبء العمل على الجراحين وتحسين الاتساق في النتائج، مع إمكانية دعم أنظمة سريرية مستقبلية تساعد جراحي العيون أثناء مهام الجراحة المجهرية الصعبة.
