ทีมนักวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีแห่งสมาพันธรัฐสวิส ซูริก (ETH Zurich) ร่วมกับโรงพยาบาลมหาวิทยาลัยซูริก ประสบความสำเร็จในการพัฒนานวัตกรรมแพลตฟอร์มหุ่นยนต์ผ่าตัดชนิดยืดหยุ่นที่ควบคุมด้วยสนามแม่เหล็ก (magnetic fields) เพื่อช่วยแพทย์ทำการรักษาภาวะแทรกซ้อนร้ายแรงในกลุ่มแม่ตั้งครรภ์ทารกแฝด โดยเฉพาะภาวะถ่ายเลือดระหว่างทารกแฝด (Twin-to-Twin Transfusion Syndrome: TTTS) ซึ่งเป็นภาวะที่ครรภ์แฝดใช้รกร่วมกันและเกิดความผิดปกติของหลอดเลือดเชื่อมต่อ ส่งผลให้การไหลเวียนเลือดไม่สมดุลจนเป็นอันตรายถึงชีวิตของทารกทั้งสอง นวัตกรรมนี้เข้ามาแก้ปัญหากล้องส่องตรวจครรภ์แบบเดิมที่มีลักษณะแข็ง ทำให้การสอดสายเลเซอร์ไปจี้ปิดหลอดเลือดทำได้ยากและจำกัดเฉพาะแพทย์ผู้เชี่ยวชาญระดับโลกเพียงไม่กี่คนเท่านั้น
เพื่อก้าวข้ามขีดจำกัดเดิม ทีมนักวิจัยได้ออกแบบกล้องส่องตรวจครรภ์ชนิดยืดหยุ่นที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 3.2 มิลลิเมตร พร้อมติดตั้งแม่เหล็กไว้ที่ปลายกล้อง โดยใช้เครื่องกำเนิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้าขนาดใหญ่ 3 ตัวติดตั้งไว้ภายนอกร่างกายของผู้ป่วย คอยปล่อยพลังงานแม่เหล็กที่ปลอดภัยเพื่อดึงและดัดปลายกล้องให้โค้งงอได้สูงสุดถึง 173 องศา หลักการนี้คล้ายคลึงกับการทำงานของเข็มทิศที่หมุนตามสนามแม่เหล็กโลก ทำให้แพทย์สามารถบังคับทิศทางกล้องส่องเข้าไปถึงหลอดเลือดในรกที่เข้าถึงยากได้อย่างง่ายดายและนุ่มนวล โดยผลการวิจัยได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิชาการ Science Robotics
นอกจากระบบควบคุมด้วยแม่เหล็กแล้ว หุ่นยนต์ผ่าตัดนี้ยังประมวลผลภาพถ่ายส่องกล้องแบบเรียลไทม์เพื่อสร้างเป็นแผนที่ภาพพาโนรามา 2 มิติของหลอดเลือดทั้งหมด ช่วยลดภาระของศัลยแพทย์ในการจดจำตำแหน่งหลอดเลือด แพทย์สามารถเลือกเป้าหมายบนแผนที่ภาพแล้วปล่อยให้ระบบขับเคลื่อนกล้องไปยังจุดหมายอัตโนมัติ หรือจะเลือกบังคับมือเองด้วยจอยสติ๊กก็ได้เช่นกัน จากการทดสอบพบว่าระบบหุ่นยนต์ช่วยลดการสั่นไหวของมือมนุษย์ได้อย่างดีเยี่ยม โดยมีความคลาดเคลื่อนเพียง 140 ไมโครเมตร ซึ่งแม่นยำกว่าเครื่องมือผ่าตัดแบบเดิมถึง 4 เท่า ทั้งนี้ ทีมงานยังได้ผ่านการทดสอบสำคัญในสัตว์ทดลองด้วยการผ่าตัดแกะที่กำลังตั้งครรภ์ ซึ่งต้องเผชิญกับปัจจัยท้าทายจริงอย่างอัตราการเต้นของหัวใจ แรงจากการหายใจ และความขุ่นของน้ำคร่ำได้สำเร็จเป็นครั้งแรกของโลก
การทดลองในสัตว์ครั้งนี้ถือเป็นจุดสำคัญในการนำเทคโนโลยีหุ่นยนต์มาประยุกต์ใช้กับการผ่าตัดทารกในครรภ์ ซึ่งทีมนักวิจัยกำลังเร่งประเมินความปลอดภัย พัฒนาอัลกอริทึมให้เสถียรยิ่งขึ้น เพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการนำไปใช้งานจริงในมนุษย์ ตลอดจนวางแผนต่อยอดเทคโนโลยีการส่องกล้องนำทางร่วมกับแผนที่ 3 มิตินี้ไปใช้กับการตรวจทางเดินอาหารและการตรวจกระเพาะปัสสาวะในอนาคต แม้ภาวะ TTTS จะพบได้ไม่บ่อยนัก แต่นวัตกรรมนี้จะกลายเป็นเครื่องมือเปลี่ยนชีวิตที่ช่วยเพิ่มอัตราการรอดชีวิตของเด็กทารกแฝดทั่วโลกได้อย่างมีนัยสำคัญ
- ข้อมูลอ้างอิง: ETH Zurich
About Author
