جراحی از راه دور، فناوری‌‌‌ای که صنعت بهداشت و درمان را متحول می‌کند

جراحی از راه دور چگونه انجام می‌شود؟

جراحی از راه دور، یک فرآیند پیچیده است. نیازهای کلیدی متعددی به‌لحاظ سخت‌افزاری، عملیاتی و الزامات فنی جریان داده، وجود دارند. اولین عمل جراحی از راه دور بر روی یک بیمار در استراسبورگ فرانسه توسط پروفسور ژاک مارسکو در 7 سپتامبر 2001 انجام شد. این عمل جراحی «لیندبرگ» نام داشت و یک کوله‌سیستکتومی 54 دقیقه‌ای از راه دور بود که هیچ عارضه‌ای نداشت. این جراحی، نقطه عطفی در نوآوری جراحی محسوب می‌شود. سیستم‌های جراحی از راه دور، سیستم‌های جراحی رباتیکی هستند که قادرند داده‌های بلادرنگ جراحی را دریافت و انتقال دهند و به‌نام سیستم‌های جراحی رباتیک از راه دور نیز معروف هستند. از زمان جراحی لیندبرگ، جراحی از راه دور در مکان‌های مختلفی مورد استفاده قرار گرفته است. این فناوری‌های پیشرفته‌ روباتیک، قادر به انجام جراحی‌های پیچیده‌تر هستند و به جراحان اجازه می‌دهند تا بازوهای مختلف را کنترل کنند، دستورات مختلفی به بازوهای روباتیک بدهند و به بازوها اجازه دهند در تعامل با یک‌دیگر جراحی را انجام دهند؛ درست مشابه کاری که جراحان در اتاق‌های عمل انجام می‌دهند. 

به‌طور مثال، سامانه جراحی داوینچی، محصول شرکت Intuitive Surgical که شرکت پیشرو در زمینه جراحی از راه دور است، بیش از 210 دستگاه مختلف را برای این منظور مورد استفاده قرار می‌دهد. این شرکت در جولای سال 2000 تاییدیه FDA را برای انجام تکنیک‌های جراحی پیشرفته به‌دست آورد. این سیستم و سایر سیستم‌های جراحی شبیه به آن، به جراح اجازه می‌دهند در حالی که پشت یک کنسول در فاصله‌ای دور نشسته و یک تصویر سه‌بعدی از سایت جراحی را مشاهده می‌کند، بیمار را عمل کند. جراح می‌تواند با گرفتن انگشتان خود در زیر نمایش‌گر از یک کنترل‌کننده اصلی استفاده کند. سیستم داوینچی سه یا چهار بازوی رباتیک، یک بازوی آندوسکوپی و دو یا سه بازوی ابزاری ارائه می‌کند که دستورات جراح را انجام می‌دهند. مولفه‌های کلیدی سامانه‌های جراحی از راه دور به‌شرح زیر هستند: 

• تجهیزات بصری با وضوح بالا: معمولا به‌شکل یک آندوسکوپ با تجهیزات پردازش تصویر با وضوح بالا عمل می‌کند که تصاویر سه‌بعدی را از محل جراحی ضبط و پردازش می‌کند.
• تله‌سنسورها: مانند دستکش‌های سایبری دارای یک فناوری بسیار حساسی هستند که در نقاط حیاتی قرار داده می‌شوند تا موقعیت قرارگیری دست‌ها را اندازه‌گیری کند. از آن‌جایی که این سنسورها در حین حرکت دستان جراح خم می‌شوند، با اندازه‌گیری مقاومت دست‌ها در برابر جریان الکتریکی جاری در سنسورها عمل می‌کنند و می‌توانند تغییرات را در بازوی رباتیک اطلاع دهند.
• فناوری بازخورد لمسی: این فناوری به جراح اجازه می‌دهد استحکام کششی، جنس بافت و عمق بافت را از یک سیستم راه دور احساس کند.

اگرچه پزشکی از راه دور می‌تواند امیدوارکننده باشد، اما همچنان با چالش‌های متعددی از نگرانی‌های امنیت سایبری گرفته تا گسترش شکاف اجتماعی و اقتصادی همراه است؛ اما با تکامل فناوری، محدودیت‌ها را می‌توان برطرف کرد. با این‌حال، هنوز هم چالش‌های دیگری در این زمینه مطرح است که از مهم‌ترین آن‌ها باید به نگرانی جامعه از انجام عمل توسط بازوهای روباتیک، دیدگاه قانون نسبت به این مسئله و مسائل اقتصادی اشاره کرد که باید مورد توجه قرار گیرند. 

چگونه جراحی از راه دور بر ارائه مراقبت‌های بهداشتی تاثیر می‌گذارد؟

جراحی از راه دور به‌دنبال پیشرفت‌های سریعی که در حوزه فناوری رایانه، ارتباطات از راه دور و روباتیک شکل گرفته، محبوبیت زیادی پیدا کرده است. در نتیجه پیشرفت‌های نوین در آموزش پزشکی و گسترش ابزارهای فناورانه و در دسترس قرار گرفتن آن‌ها برای پزشکان، ابزارهای جراحی از راه دور پدید آمدند که نقش مهمی در حل برخی از مشکلات مهم دارند. به‌طور مثال، جراحی از دور گزینه مناسبی برای انجام جراحی‌های با کیفیت بالا در مناطق روستایی، میدان‌های جنگ، زیردریایی‌ها، پایگاه‌های مرزی و فضاپیماهایی است که دسترسی به پزشکان متخصص در این مناطق مشکل است و افراد مجبور هستند، مدت زمان طولانی را در این مناطق سپری می‌کنند. 

علاوه بر این، جراحی از راه دور، نیاز به سفرهای طولانی را که با هزینه‌های بالا و خطرات احتمالی همراه است، برطرف می‌کند. ابزارهای جراحی از راه دور چند سیستم نمایش‌گر را با هم ادغام می‌کنند تا فید ویدیویی با کیفیت بالا را به جراحانی که از راه دور و به‌طور همزمان حضور دارند، منتقل کنند. یکی از کاربردهای جالب این فناوری، در زمینه همکاری همزمان جراحانی است که ممکن است به واسطه فاصله جغرافیایی از یک‌دیگر دور باشند. با وجود فناوری شتاب‌سنج، ضمن بالا رفتن دقت جراحی، احتمال آسیب به بافت‌های سالم مجاور (این خطا با لرزش فیزیولوژیکی دست انسان مرتبط است) مناطقی که باید جراحی شوند، کاهش پیدا می‌کند. جالب آن‌که، فناوری فوق آسیب جانبی به بافت‌های سالم را حل می‌کند که باعث تسریع در روند بهبود بیمار می‌شود، به‌طوری‌که خطر عفونت را به‌حداقل می‌رساند. در جراحی از راه دور، از آن‌جایی که جراحان و بیماران از نظر جغرافیایی از هم دور هستند، خطر انتقال ویروس به صفر می‌رسد.

پیشرفت در جراحی از راه دور

نوآوری در پلتفرم‌های رباتیک، مسیر را برای تفسیر بالینی مفهوم جراحی از راه دور باز کرد و پابه‌پای پیشرفت‌های صورت‌گرفته در سیستم رباتیک پیش رفت. پیشروی بیشتر در حوزه جراحی از راه دور، مستلزم ادغام فناوری‌های مختلف و نوظهور است که از مهم‌ترین آن‌ها به موارد زیر باید اشاره کرد:

• بازخورد لمسی: از زمان ظهور جراحی لاپاراسکوپی، یک نگرانی بزرگ به‌شمار می‌آمد و همچنان پاشنه آشیل در جراحی رباتیک است. در جراحی از راه دور، جراح با یک ابزار بلند لولادار که وارد بدن بیمار می‌شود، بافت را لمس می‌کند. این سری از رابط‌های تماسی با ابزارهایی در سطوح مختلف، باعث افت کیفیت بازخورد لمسی می‌شوند، موضوعی که برای دستکاری دقیق و ظریف بافت‌ها ضروری است. این مشکل را می‌توان با ارتقای فناوری رابط انسان-ماشین (HMI) و ابزارهای رباتیک مبتنی بر حسگر برطرف کرد که قادر هستند نیروی واردشده توسط دستان جراحان بر روی اندام‌ها را کنترل کنند. 
• سیستم بازخورد بصری سه‌بعدی: اگرچه به‌نظر می‌رسد بازخورد لمسی در دستکاری بافت‌های ظریف بسیار مهم و حیاتی است، اما نسخه‌های ارتقاءیافته امروزی سیستم‌های رباتیک هنوز در ارائه ورودی لمسی مناسب، ناکارآمد هستند. علاوه بر این، میزان ارتباط بازخورد لمسی در انجام کارهای جراحی به کمک ربات هنوز ثابت نشده است. پژوهش‌گران بر این باور هستند که دریافت بازخورد بصری از تغییرشکل بافت موضعی بر اثر کشش، فشردگی یا وارد کردن سوزن می‌تواند فقدان بازخورد لمسی حسی را جبران کند. سیستم نمایش سه‌بعدی می‌تواند این بازخورد بصری با کیفیت بالا را ارائه دهد، اما پیشرفت‌های بیشتری در این زمینه لازم است.
• مخابرات راه دور با سرعت و کیفیت بالا: کیفیت جراحی از راه دور، به کیفیت ارائه اطلاعات ارسال‌شده در قالب داده‌های دیجیتالی از یک مرکز به مرکز دیگر بستگی دارد. کیفیت داده‌هایی که به اشتراک ‌گذاشته می‌شوند و تاخیر ارسال آن‌ها، به پهنای باند شبکه بستگی دارد. این کار می‌تواند با یک شبکه مخابراتی با پهنای باند وسیع، تاخیر جزئی، نوسانات خفیف و حداقل اتلاف داده‌ها انجام شود. اینترنت پرسرعت 5G که چند وقتی است به‌شکل گسترده در دسترس قرار گرفته، می‌تواند پهنای باند مورد نیاز را برآورده کند و مشکل تاخیر زمانی را که باعث اختلال در جراحی از راه دور می‌شود کاهش دهد.
• اینترنت اشیاء (IoT): نظارت از راه دور در صنعت مراقبت‌های بهداشتی، اکنون به‌دلیل دستگاه‌های مجهز به اینترنت اشیاء امکان‌پذیر است و این امر می‌تواند بیماران را ایمن و سالم نگه دارد و در عین حال به پزشکان اجازه ‌دهد مراقبت‌های بهتری ارائه دهند. با پیشرفت تدریجی فناوری حسگرها، ابزارهای اینترنت اشیاء را می‌توان در دستگاه‌های جراحی قرار داد تا بتوان ثبت رویدادهای حین عمل و حرکت ابزارها را امکان‌پذیر کرد. با تجزیه‌و‌تحلیل داده‌های ایجاد‌شده توسط دستگاه‌هایی که از فناوری هوش مصنوعی استفاده می‌کنند و استانداردسازی مولفه‌های سخت‌افزاری هوشمند قابل استفاده در دستگاه‌های جراحی، امکان ایمن‌تر کردن جراحی‌ها وجود دارد. 
• هوش مصنوعی در جراحی از راه دور: هوش مصنوعی (AI) در یک دهه گذشته تحول زیادی در صنایع مختلف به وجود آورده است. ادغام هوش مصنوعی در جراحی از راه دور، یک مفهوم کاملا جدید است که به‌عنوان بخشی از روش جراحی که می‌تواند به‌طور خودکار انجام شود، نگاه‌های زیادی را به خود معطوف کرده است. بنابراین، هوش مصنوعی مسئولیت‌های تشخیصی و فیزیکی تیم جراحی را کاهش می‌دهد و می‌تواند با کاهش زمان عمل و افزایش دقت، عملکرد تیم جراحی را بالا ببرد. همچنین، می‌تواند تعداد کارکنان مورد نیاز در تیم جراحی را نیز کمتر کند. استفاده از هوش مصنوعی در صنایع مختلف، عملکرد را به‌طور قابل توجهی افزایش می‌دهد، اما نقش آن در روش‌های جراحی هنوز ثابت نشده است. 

محدودیت‌های جراحی از راه دور

با وجود این، جراحی از راه دور عاری از محدودیت نیست. ملاحظاتی در خصوص ایمنی و حفظ حریم خصوصی بیماران، هزینه‌های بالای پیاده‌سازی و نگه‌داری اولیه و نگرانی‌های قانونی و اخلاقی در این زمینه وجود دارند. به‌طور مثال، حملات سایبری و ارتباط ناپایدار ممکن است امکان انجام عمل جراحی از راه دور را به‌لحاظ اخلاقی و ایمنی پیچیده کند. همچین تاخیر احتمالی ناشی از اتصال ناپایدار می‌تواند باعث پایین آمدن دقت در طول عمل جراحی و افزایش زمان عمل شود.

در غیاب روش‌های عملیاتی استاندارد، معایب پزشکی از راه دور می‌تواند شامل سردرگمی بیماران در مورد هویت پزشک یا تیم مراقبت‌های بهداشتی باشد و این امر ممکن است رضایت بیمار را برای اقدامات جراحی از راه دور پیچیده کند. همه‌گیری کووید 19، مشکل جدیدتر و در حال ظهوری را در جراحی از راه دور نمایان کرد. نابرابری بهداشتی و سلامت به طرز نامتناسبی بر روی افراد کم‌برخوردار به‌لحاظ وضعیت اجتماعی-اقتصادی و روی رده‌های سنی بالاتر تاثیر می‌گذارد، زیرا بخش عمده‌ای از افراد جامعه شرایط لازم برای برخورداری از این فناوری را ندارند. آمار و ارقام خدمات بهداشت و درمان در برخی کشورها نشان می‌دهند که تقریبا 40 درصد مردم در سال 2019 به هیچ شکلی به مشاوره آنلاین دسترسی نداشتند. فناوری پیشرفته پزشکی از راه دور، نابرابری بین افرادی که به مراقبت‌های بهداشتی کافی دسترسی دارند و آن‌هایی که فاقد این دسترسی هستند را افزایش می‌دهد.

مزایای جراحی از راه دور

جراحی از راه دور، در واقع توسعه مفهوم  تله‌مدیسین (پزشکی از راه دور) و تله‌هلث (بهداشت از راه دور) است که با پیشرفت ربات جراحی و فناوری پیچیده مخابراتی امکان‌پذیر شده است. بنابراین، مزایای جراحی از راه دور با مزایایی در خصوص مراقبت‌های پزشکی از راه دور و جراحی کم‌تهاجمی به کمک رباتیک عجین شده است. از مزایای این فناوری مهم به موارد زیر باید اشاره کرد: 

•  در جراحی فوق، خون کمتری از بیمار می‌رود، روند بستری شدن در بیمارستان کوتاه‌تر می‌شود، دوره نقاهت کوتاه‌تر و بازگشت به محل کار سریع‌تر انجام می‌شود. 
•  باعث افزایش دقت حرکت می‌شود، زیرا لرزش‌های فیزیولوژیکی اپراتورها را می‌توان در همان لحظه با فناوری شتاب‌سنج محدود کرد.
•   دوربین‌هایی با وضوح بالا (سه‌بعدی)، به جراحان امکان می‌دهند نماهایی از محل جراحی را ببینند که ممکن است دیدن آن‌ها به‌راحتی امکان‌پذیر نباشد.
•  بازوی رباتیک، دسترسی آسان به مناطق صعب العبور مانند لگن را فراهم می‌کند.
•  بهبود دقت جراحی، احتمال آسیب به بافت‌های اطراف را کاهش می‌دهد و خطر عفونت و ازدست‌دادن خون را به‌طور قابل توجهی کاهش می‌دهد.
•  فراهم ساختن امکاناتی که بیماران بتوانند بدون خارج شدن از بیمارستان‌های محلی خود، از خدمات جراحی متخصصان جراح در کشورهای مختلف بهره‌مند شوند. این ویژگی به‌ویژه برای بیمارانی که با محدودیت‌های مالی روبه‌رو هستند و قادر به انجام سفرهای طولانی نیستند، مفید است. 
•  همکاری همزمان چند متخصص جراح از مراکز مختلف مراقبت‌های بهداشتی وجود دارد. این ویژگی به‌ویژه برای بیمارانی که به تکنیک‌های جراحی میکروسکوپی پیچیده نیاز دارند، سودمند است. 
•  جراحی از راه دور می‌تواند راهکاری برای حل مشکل کمبود جراحان زبردست و متبحر باشد.
•  در دوران کووید-19، جراحی از راه دور، غیر از آن‌که نیاز به پرسنل اتاق عمل را تا حد زیادی کاهش داد، مزیت بزرگ دیگری نیز به‌همراه آورد که جداسازی فیزیکی جراح از بیماران و در نتیجه کاهش تماس بین فردی و گسترش عفونت بود.

 محدودیت‌های جراحی از راه دور

جراحی از راه دور، به‌عنوان مفهوم جدیدی در ارائه مراقبت‌های جراحی، هنوز در ابتدای راه است و نیاز به ارتقاء دارد. در حال حاضر، محدودیت‌هایی در زمینه جراحی از راه دور وجود دارند که از موانع اصلی استفاده گسترده از این فناوری محسوب می‌شوند. از محدودیت‌های مهم در این زمینه باید به موارد زیر اشاره کرد:

•  تاخیر زمانی: این مسئله، بیشتر به مخابرات از راه دور مرتبط است و عمدتا به‌دلیل انتقال داده از طریق شبکه و کدگذاری و رمزگشایی ویدئویی است. این تاخیر زمانی به‌طور مستقیم به فاصله جغرافیایی بین دو مکان بستگی دارد و منجر به خطای جراحی شده و ایمنی بیمار را به‌ خطر می‌اندازد. تاخیر زمانی کمتر از 100 میلی ثانیه، زمان تاخیر ایده‌آلی است که شبکه ارتباطی پرسرعت می‌تواند ارائه کند. زمان تاخیر بیش از 300 میلی ثانیه می‌تواند عدم دقت قابل توجهی را در کار با ابزار رقم بزند.
•  تهدیدهای امنیت سایبری: در سال‌های اخیر، نفوذ به شبکه‌های مخابراتی یک نگرانی مهم در جراحی‌های از راه دور به وجود آورده که می‌تواند ایمنی بیمار را به خطر بیندازد.
•  دشواری در تهیه و نگه‌داری تجهیزات.
•  خرید سیستم‌های رباتیک به‌دلیل هزینه‌های زیاد، یک مانع بزرگ در سراسر جهان محسوب می‌شود، به‌خصوص برای کشورهای کمتر توسعه‌یافته.
•  هزینه‌های بالای یک شبکه جهانی قدرتمند برای برقراری ارتباط در هر نقطه از جهان مانع بزرگی بر سر راه خدمات جراحی از راه دور است. مقرون‌به‌صرفه بودن و پرسرعت بودن ارتباطات راه دور، مشکل بزرگی به‌ویژه در کشورهای در حال توسعه است.