סיקור מקיף

אחרי גלולת הצילום: רובוטים שיבצעו טיפולים כירורגיים במעי

חוקרים מהמכון למערכות ורובוטים נבונים בציריך המציאו אב-טיפוס של גלולות נבלעות, המסוגלות להתחבר בקיבה באמצעות שדות מגנטיים ליצירת רובוט שלם

הרובוט הנבלע של נאגי
הרובוט הנבלע של נאגי

כולנו ודאי זוכרים את סרט הפולחן 'המטריקס', שניבא את היום בו המכונות ימרדו בבני-האדם. אחת מהסצינות הנבואיות במיוחד בסרט הראתה רובוט זעיר המסתתר בתוך בטנו של הגיבור האנושי, ואותו ניתן היה לשלוף באמצעות מגנטים עוצמתיים במיוחד. אז נכון, גם הרובוט, גם המגנטים וגם הגיבורים היו וירטואליים בלבד, אבל הרעיון עדיין תקף.

לפני מספר שנים נכנסה לשוק גלולה לבליעה המזכירה את מוטיב הרובוט מהמטריקס. הגלולה התמימה למראה מכילה מיקרו-מצלמה ומסוגלת לתעד את כל אורך המעי, מבלי צורך בבדיקה פולשנית וכואבת. הנבדק צריך רק לבלוע את הגלולה בתחילת היום, וללכת לשירותים בסוף-היום. הגלולה עצמה מצלמת תמונות לכל אורך המעי ומשדרת אותן למחשב מחוץ לגוף, המאחד את כולן לסרט רציף. ההמצאה, של חברת Given Imaging הישראלית, הפכה לשם-דבר ולאבן דרך המציינת את השילוב המוצלח שבין מיקרו וננו-טכנולוגיות למדע הרפואה. אך עתה נראה כי הגלולה המצלמת היא רק קצה הקרחון של הטכנולוגיות העתידות לבוא, ובראשן – גלולות רובוטיות המסוגלות לבצע ניתוחים בתוך המעי.

הגלולה המצלמת, על כל יתרונותיה הברורים, מהווה רק שלב מקדים לפני הטיפול הממשי. במידה והיא מגלה גידול במעי, הרופאים נאלצים להסירו לאחר מכן בניתוח או טיפול פולשני אחר. האם ניתן, לפיכך, להוסיף לגלולה מיכשור רובוטי שיאפשר לה לטפל בעצמה בגידולים שבמעי?

לפי מאמר שהתפרסם בספטמבר 2008 במסגרת כנס בינלאומי העוסק במערכות ורובוטים נבונים, לפחות חלק מהעתיד המסוים הזה נמצא כבר עכשיו בשלבי פיתוח במעבדות. הבעיה העיקרית של המהנדסים עד עתה, היתה שעל אף שיטות המיזעור המרשימות שפותחו בשנים האחרונות, עדין לא קיימת היכולת לדחוס בגלולה אחת את כל המיכשור הנחוץ לרובוט שימושי במעי. זולטן נאגי, סטודנט לתואר דוקטור במכון למערכות ורובוטים נבונים שבציריך וכותב המאמר הראשי, הציע פתרון חדש לבעיה: במקום מיזעור, מידור.

הפיתרון שפיתח נאגי מבוסס על רובוט המורכב ממספר גלולות, שכל אחת מהן מכילה יחידה אחרת הנחוצה לתפקוד הרובוט: מקלט, משדר, מעבד, צבתות ורגלים וכן הלאה. המטופל יבלע את הגלולות אחת אחרי השניה, והללו יתחברו בקיבה לכדי רובוט שלם וארוך באמצעות קישורים מגנטיים ביניהן. המכניזם המגנטי שפיתח נאגי מאפשר לתת-היחידות להתחבר זו לזו רק בזוויות המתאימות, ובכך מוודא שהסדר ישמר ביניהן לאורך הרובוט. הקשרים בין תת-היחידות גמישים מספיק כדי לאפשר לרובוט כולו להזדחל כנחש דרך המעי, להגיע לאיזורים הדורשים טיפול כירורגי ולבצע עליהם את הפעולות הנדרשות. אב-טיפוס של המערכת נבדק בתנאי קיבה מלאכותית, עם 75% הצלחה.

למרות ההצלחה הראשונית במעבדות, סביר להניח כי הדרך עוד ארוכה עד לרובוט הנבלע הראשון בבני-אדם. הבעיה הקלה יותר לפתרון היא אספקת האנרגיה לרובוט השלם. נאגי אמנם מציע לטפל בבעיה באמצעות שילוב של בטריות פנימיות והשראה חיצונית, אך יש לוודא כי מנגנון זה לא יפגע במטופל. הבעיה הקשה יותר היא לוודא שלא יגרם נזק למטופל במקרה של תקלה במכשיר. הבאג הקטן ביותר עלול להביא לכך שהרובוט יחליט לחתוך את דופן המעי ובכך יגרום, כמעט בוודאות, לדלקת בקרום הצפק ולמצב של סכנת חיים. אם וכאשר יגיע רובוט שכזה לבתי-החולים, יהיה צורך בשילוב של חומרה ותכנה שימנעו תאונות מסוג זה, בין היתר על-ידי פירוק הרובוט לחלקיו הנפרדים בתוך המעי.

נאגי עצמו מודע למכלול הבעיות הכרוכות בתיעוש הרובוט. "הצגתי מנכנון אפשרי אחד להתרכבות-עצמית של רובוט, עם פוטנציאל ליישום ניתוחי. בלתי אפשרי לנבא בהווה איזו מערכת תתקבל לפרקטיקה בעתיד."

למאמר המדעי

לידיעה באתר מכון המחקר בצ'כיה

5 תגובות

  1. בתור ידען היית צריך לדעת כי הגלולה היא חד פעמית ואין צורך לדלות אותה מהאסלה, אלא אם אתה אוהב לשחק בקקי.

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן