وقد أصبحت الروبوتات حجر الزاوية في علم القلب الحديث، مما أدى إلى تغيير أساسي في كيفية تعامل الجراحين مع إصلاح الصمامات وعمليات جراحة القلب المعقدة، وتساعد النظم الآلية الآن في الإجراءات التي تتطلب عمليات شق كبيرة، وفترات تعافي طويلة، والمخاطر الكبيرة، وذلك بتوفير قدر أكبر من التقشف والاستقرار والتصوير ثلاثي الأبعاد، مما يتيح الحد الأدنى من التدخلات الدخيلة التي تحسن نتائج المرضى، بينما تمثل في الوقت نفسه زيادة الصدمات النفسية التقليدية.

تطور الروبوتات في جراحة كاردياك

وقد بدأت رحلة النظم الآلية في جراحة القلب في أواخر التسعينات مع إدخال نظام الجراحة في دا فينسي، الذي لا يزال أكثر منبراً في جميع أنحاء العالم، وقد تبين من خلال عمليات التبريد وعلم أمراض النساء أن تطبيقه في مجال القلب أصبح جلياً بسرعة حيث اعترف الجراحون بالحاجة إلى مزيد من الدقة في المساحة المحصورة لسلسلة الصدر.

وقد تحسنت الأجيال اللاحقة من النظم الآلية من حيث التقلبات، ورسم الأدوات، وقدرات التصوير، ويتيح النموذج الحالي لـ دا فينسي إكس مجموعة محسنة من الحركة، وتصوير الفلور المتكامل لتقييم السفن، وعملية مبسطة للسخرة، وقد وسعت نظم أخرى، مثل نظام كوراثي للتدخلات المتزامنة في مجال التقلبات، التطبيقات الآلية إلى ما بعد غرفة العمليات في مختبر الابتكارات.

ويتواصل التطور مع ظهور روبوتات القلب المتخصصة المصممة للوصول إلى ميناء واحد وحتى تطبيقات المتحولين، ومع تطور التكنولوجيا، قدمت الهيئات التنظيمية مثل FDA ] مبادئ توجيهية للتنفيذ الآمن، بما يكفل إخضاع هذه النظم لفحص دقيق قبل الاستخدام السريري، ونتيجة لذلك، تزايد عدد الأدلة التي تدعم سلامة وفعالية إجراءات القلب الآلي.

النظم الآلية الرئيسية في مجال علم القلب

نظام الجراحة في دا فينشي

نظام دا فينشي هو المنصّة المهيمنة في جراحة القلب الآلي، ويصنعه الجراحون الجذابون، ويتألف من مجموعة جراحية، وعربة من جانب المريض تحمل أربع أسلحة روبوتية، ونظام رؤية عالي التعريف 3D، ويجلس الجراحون في المجمع، ويسيطرون على الأسلحة والأدوات ذات اليد الطبيعية وحركات المعصمات.

نظام كورباث

وبالنسبة لعلم البطاقات التدخلية، فإن نظام كورباث GRX من كوريندوس (شركة سيمينس الصحية) يقدم الدقة الروبوتية في التدخلات التراكمية الاصطناعية المتعمدة، ويتيح للطبيب مراقبة المرشدين، والمواقف المتحركة، والتضخم في البالونات من قمرة مخففة من الإشعاع، مما يقلل من التعرض للإشعاع للمشغل بينما يؤدي إلى تحسين الدقة في حالات الإصابة بالروبات.

النظم الناشئة

ويُعدّ برنامج " مونارش " (من صحة أوريس، وهو الآن جزء من جونسون وجونسون) في الأصل من أجل إنتاج برونشوسكوب، ولكن يجري استكشافه لاستخدامات القلب، ويُعتبر نظام " سينسي إكس 2 " (طب الإنسان) نظاماً آلياً للمواضيع، مصمماً لإجراءات الكهروفيزيولوجيا، مثل تركيب البطاقات الاصطنية.

طلبات إصلاح القيمة

إن إصلاح القيم هو أحد أكثر التطبيقات روبوتية شيوعاً ونجاحاً في مجال القلب، وقدرة على إجراء عمليات إعادة بناء معقدة عبر الموانئ الصغيرة بدلاً من أن تكون هناك ذرة كاملة جعلت صمامات آلية تعمل على إصلاح مستوى الرعاية في العديد من المراكز ذات الحجم العالي.

Mitral Valve Repair

(أ) الصمامات الآلية مناسبة بشكل خاص للإصلاح الآلي بسبب موقعه وتعقيده، حيث تتيح النظم الآلية للجراحين أداء عمليات إعادة توزيع المنشورات، واستبدالها بالكورات الآلية، وتركيبها في حلقات متدنية ذات شق رفيع، ويوفر نظام دا فينسي رؤية متضخمة وثابتة الأبعاد تساعد على تحديد مساراتها بدقة(10).

إصلاح شركة " تراكوبيد فالف "

أما الإصلاح الآلي لصمام ثلاثي الكبريت فهو أقل شيوعاً، ولكنه عملي تقنياً، وكثيراً ما يؤدي في نفس الوقت إلى جراحة الصمامات المترية، وترميم العوارض التي تسببها التسرب غير المنتظم أو الترميز في النشرات، ويتيح الوصول الآلي فرصة ممتازة للتنويلات الثلاثية الأبعاد، ويمكن للجراحين أن يؤدوا نتائج الترميم التمويني المخففة أو الزرعة المخففة.

استبدال القيمة الأورطية

وفي حين أن استبدال الصمامات الشريانية العابرة للقارات أصبح النهج السائد للعديد من المرضى، فإن التقنيات الآلية لإجراء جراحة الصمامات الشريانية لا تزال آخذة في التطور، كما أن استبدال الصمامات الآلية التي يمكن أن تكون متفرقة في شكل أحادي، قد يتم عن طريق استخدام كاشفة صغيرة يمنى، مع وجود نظام آلي يساعد على التسرب في الأشعة الموحّدة، وفحص الصمامات الآلية.

القفز بالطرق العمودية الآلية

ويعد هذا البرنامج من أكثر الإجراءات التي تتطلبها العملية الجراحية القلبية من الناحية التقنية، ولكنه يوفر مزايا كبيرة على الاضطرابات التقليدية، وهناك نهجان آليان رئيسيان: التجاوز التام للشق البري المتزامن، وتجاوز الشريان الآلي الذي يساعده الإنسان الآلي إلى حد أدنى من الشريان التاجي المباشر المتفشي، وفي كلتا التقنيتين، يتم قطع الشريان الهضمي الداخلي عن طريق الرواسب.

وتشمل المزايا تجنب التعقيم، وتقليل الألم، وقصر الاستضافة، وعودة سريعة إلى الأنشطة العادية، غير أن الإجراء يتطلب فريقاً مخصصاً، ومعدات متخصصة، واختياراً دقيقاً للمرضى، وقد أدى التقدم الذي حدث مؤخراً في المثبتات الآلية والأجهزة الذهنية إلى تحسين اتساق الرعاية الصحية المميتة، ووفقاً لمعدلات الفائدة التقليدية التي تُضاف إلى الحد الأدنى [FLT:]([FLBT:]).

إجراءات القلب المعقدة الأخرى

ويمتد نطاق المساعدة الآلية إلى ما بعد إصلاح الصمامات والجراحة التفافية، كما أن إصلاح العيوب الرئوية هو إجراء آخر يناسب التقنيات الآلية، ولا سيما عندما يكون العيب قابلا للإغلاق الأولي أو إصلاحه، ويوفر النظام الآلي صورة ممتازة للتشريح داخل الأرض، مما يتيح وضعا دقيقا دون الحاجة إلى التعافي من الآلام الوبائية عن طريق جهاز استشفاء.

وفي مجال الفيزياء الكهرومغناطيسية، تستخدم نظم القاتم الآلي في تجمّع النسيج الأرضي، وقد تؤدي المساعدة الآلية، في حين أن نظام سينسي X2 ونظام ماجلان الجديد، إلى إتاحة الملاحة الدقيقة داخل الأيسر، وتحسين أشعة الأكسجين، والحد من وقت الفلوروسكوب، ومع أن هذه المساعدة لا تُستفد بعد كتلازم يدوي، إلى تحسين نتائج الظواهر الارتباطية والحد من الحاجة إلى إجراءات تكرارية.

ويمكن أيضاً إجراء عملية إعادة تقطيع ورم القلب، مثل إزالة غاز الخمور، آلياً، ويسهل التحلل المعزز للصكوك الآلية ختان الورم من التجويف الاصطناعي أو التفريغي مع التقليل إلى أدنى حد من الصدمات التي تصيب الهياكل المحيطة، وتظهر هذه الحالات حساسية الروبوتات في التعامل مع أمراض القلبية المتنوعة.

المزايا والنتائج

وقد ثبتت صحة المعلومات المتعلقة بفوائد النظم الآلية في مجال القلب، حيث تبين أن تحليلاً دقيقاً لما يزيد على 000 5 مريض يخضعون لعملية جراحية القلب الآلي قد أدى إلى انخفاض كبير في النسيج اللاحق لأجهزة التطهير، ومتطلبات نقل الدم، وطول فترة البقاء مقارنة بالتعريف التقليدي، وأن الحد الأدنى من الطابع الغاشم يؤدي إلى انخفاض عدد الإصابات بالجرح، وانخفاض الألم، والتعافي السريع.

وفيما يتعلق بإصلاح الصمامات، أظهرت التقنيات الآلية قدرة ممتازة على الاستمرار، إذ إن التحرر من إعادة التشغيل لإصلاح الصمامات الآلية لمدة خمس سنوات يتجاوز 90 في المائة في المراكز ذات الخبرة، ويقلل دقة الحسرة الآلية من معدلات التسرب شبه الشفروي ويتيح إصلاح الآفات المعقدة التي قد تحتاج إلى استبدالها.

وفي اللجنة الاستشارية لشؤون الإدارة والميزانية، أظهر استخدام الحصاد الآلي للشريان الهرطاوي الداخلي معدلات رعاة أعلى من معدلات الحصاد المفتوحة، ويرجح أن يكون ذلك بسبب التلاعب الأقل وتحسين حفظ الأندوتيليوم، كما أن الأثر الاقتصادي يمكن أن يكون صالحا، حيث يظل المستشفى الأقصر يعوض جزئيا عن ارتفاع تكلفة المعدات الآلية.

التحديات والحدود

ورغم مزاياها، فإن جراحة القلب الآلي تواجه عدة عقبات، فالتكاليف الأولية للنظم الآلية، بالإضافة إلى نفقات الأدوات والصيانة القابلة للتصريف، يمكن أن تكون باهظة بالنسبة للمستشفيات الأصغر حجما، ويتطلب التدريب استثمارا كبيرا في الوقت والموارد، ويمكن أن يتجاوز منحنى التعلم للإجراءات المعقدة مثل TECAB 100 حالة، مما يحد من الاعتماد الواسع النطاق للتقنيات الآلية، ولا سيما في المراكز ذات الحجم المنخفض.

إن اختيار المرضى أمر حاسم، فالإجراءات الآلية غير مناسبة لجميع المرضى؛ وعوامل مثل جراحة الصدر السابقة، والبدانة، والارتداد، أو سوء وظيفة التهوية اليسارية قد تتعارض مع نهج آلي، بالإضافة إلى أن النظم الآلية تفتقر إلى التغذية الارتجاعية، مما يتطلب من الجراحين الاعتماد على أدوات بصرية لتحقيق الاتساق في الأنسجة والتوتر، وهذا التقييد يمكن أن يزيد من خطر إلحاق ضرر غير مقصود بالأنسجة أثناء المرحلة المبكرة من التعليم.

ويمكن أن تحدث أوجه قصور تقنية، وإن كانت نادرة، بما في ذلك اختلال الأجهزة أو كاميرا أو خلل النظام الكهربائي، ويجب دائما النظر في خطط الدعم والتحويلات إلى العقم، حيث يتوقع أن تؤدي التكنولوجيا الآلية إلى تخفيف هذه التحديات، مع نضج التكنولوجيا الآلية، والتحسينات في الموثوقية والتفاعل بين المستعملين.

دور الاستخبارات الفنية

ومستقبل الروبوتات في علم القلب مرتبط ارتباطا وثيقا بالاستخبارات الاصطناعية، وتشغل البرامج الآلية الحالية عن بعد، مما يعني أن كل حركة تخضع مباشرة لمراقبة الجراح، غير أن الباحثين في مؤسسات مثل Stanford Medicine يقومون بتطوير مقاييس للأشعة آية يمكن أن تساعد في التخطيط، وتوجيه عملية الترميم، بل وحتى نماذج التكرار الذاتي التي يتم تدريبها.

ويمكن للنظم الآلية المستقلة أن تؤدي في نهاية المطاف بعض الخطوات الفرعية للجراحة دون إدخال مدخلات بشرية مباشرة، فعلى سبيل المثال، يمكن أن يكمل الجهاز الآلي المستقل عملية التخريب بعد أن يضع الجراح أول بضعة خيوط، كما أن هذه النظم تحتاج إلى إدراج إخفاقات في السلامة وإلى إعادة التكرار لمنع وقوع أخطاء كارثية، وقد يتيح إدماج مادة AI ذات الرؤية الروبوتية أيضاً إجراء تقييم متبادل للأنسجة.

وبالإضافة إلى غرفة العمليات، تستخدم الوكالة الدولية للطاقة الذرية للتخطيط الأولي للإجراءات الآلية، وتحفيز النتائج، وتدريب الجراحين في البيئات الافتراضية، وتتعهد هذه الأدوات بإغراق منحنى التعلم وتوسيع نطاق الوصول إلى الحد الأدنى من جراحة القلب الغازية.

الاتجاهات المستقبلية

وفي المستقبل، ظهرت عدة اتجاهات في مجال الروبوتات القلبية، حيث يجري تطوير روبوتات أصغر حجماً وأكثر جاذبية يمكن إدخالها من خلال ميناء واحد، ويمكن لهذه النظم أن تؤدي إجراءات أقل صدمة، كما أن استخدام أجهزة القديس الآلي المرنة في جراحة القلبية الوعائية، مثل إصلاح الصمامات القفازة عبر نهج مرسل، هو مجال نشط من مجالات البحث.

وثمة اتجاه واعد آخر يتمثل في الجمع بين الروبوتات وطرائق التصوير المتقدمة مثل التصوير بالرنين المغناطيسي أو التصوير المقطعي. وقد يؤدي إدخال البيانات قبل الإجراءات ذات الرؤية الروبوتية الحية إلى الإفراط في الهياكل الأساسية وتوجيه التمزق والحد من خطر إلحاق الضرر بنظام السلوك أو الشرايين الافتراضية.

وقد اكتسبت عملية جراحية تليفزيونية، حيث يعمل الجراح من قنصل نائي متصل عبر شبكة الإنترنت العالية السرعة، اهتماماً، لا سيما أثناء انتشار وباء الـ COVID-19، وقد تؤدي هذه القدرة إلى توفير الرعاية القلبية للخبراء للمناطق التي تعاني من نقص الخدمات، شريطة أن تصبح شبكات منخفضة التردد متاحة على نطاق واسع، وقد نجحت عدة جراحات تجريبية عن بعد، وتمهد الطريق أمام التنفيذ الأوسع نطاقاً.

وأخيرا، ومع تقدم السكان في العمر، فإن الطلب على إجراءات القلب الأقل غزاة لن يزيد إلا، ومن المرجح أن تصبح الروبوتات أداة معيارية في كل مركز جراحي رئيسي، توفر للمرضى علاجات أكثر أمانا وأسرع وأكثر فعالية، وسيؤدي التعاون المستمر بين الجراحين والمهندسين وعلماء البيانات إلى دفع الابتكار، مما يجعل عملية القلب أكثر سهولة وأقل صعوبة.

خاتمة

وقد أرست النظم الآلية نفسها بقوة في مجال القلب، مما يتيح حقبة جديدة من الدقة والرعاية الغزاة إلى حد أدنى، فمن الإصلاح الصمامي إلى التفافي التاجي، وما بعده، تحسنت هذه التكنولوجيات من نتائج ونوعية الحياة للمرضى الذين لا يحصى، وفي حين أن التحديات ما زالت واضحة، فإن التدريب، واختيار المرضى - المسار الصحيح: المساعدة الآلية ستؤدي دوراً مركزياً متزايداً في عملية جراحة القلب.