الدكتور هيثم الشيباني
خبير في البيئه وعميد كلية هندسه سابق
1 ـ المقدمه:
اعتمد الانسان منذ قديم الزمان على ذاكرته الشخصيه لحفظ الأشياء لكن الهواتف المتنقلة باليد، التي جرى تعزيزها ببرامج وتطبيقات سميت بعدها بالهواتف الذكيه جعلت من الممكن حفظ الأسماء والعناوين والمواعيد والأحداث والمقالات القصيره، وكثيرا من المعلومات التي كانت تحفظ في دفاتر، التي بدأت صغيرة ثم كبرت فصارت سجلات كبيرة العدد، ثقيلة الوزن. وربما لعب هذا التطور المريح دورا ضد الذاكرة الشخصية التي صارت كسولة، فاليوم يسهل علينا استخراج اسم عالم وتأريخ ولادته بكبسة بسيطة على ال(كوكل) الذي يحمل في برنامجه ملايين المعلومات المحدثة بين الحين والحين.
هذه التطبيقات وغيرها مئات الأمثله تقع ضمن عنوان الذكاء الصناعي.
أصبح بامكان الهواتف الذكيه أن تسجل الحدث بالصورة والصورة، وتبعثها أو تخزنها في ذاكرتها، دون ضياع وثيقة ودلالاتها وحسب أغراضها. وهذا النوع من التوثيق يمتلك حرية واسعه بالمقارنه مع كاميرات مراسلي الفضائيات الذين يحرصون عادة على نقل الأحداث الى المشاهدين في بيوتهم ومكاتبهم وأماكن تواجدهم.
لكن الفضائيات حافظت على الصدارة حتى الآن في نقل أحداث يهتم بها الجمهور مثل الحروب والمباريات الرياضيه، ورحلات الفضاء، وحركة الطائرات، وأموركثيرة أخرى. في حين أن التنافس ظل قائما بين الهواتف الذكيه وكامرات مراسلي الفضائيات، وحتى وكلاء الشركات
والحكومات التي تبحث عن القصص والروايات والجرائم والقائمة تطول.
ان تطور الألكترونيات في الاتصالات لعب دورا خطيرا في تمشية حياة الناس والوقت المخصص لممارستها، مثل وسائل الاتصال الاجتماعي السائدة اليوم على شكل، فيس بوك، وواتس آب، وتويتر ومسنجر ووتطبيقات تستحدث بين الحين والحين لتحسين ظروف الاتصال بين الأشخاص أو المجاميع.
قام فريق فرنسي بعرض كيفية توظيف الروبوتات لحماية البيئة الذي نشرته وكالة أنباء الامارات بتاريخ 26/10/2019، على إحدى منصات بطولة العالم للروبوتات والذكاء الاصطناعي فيرست جلوبال التي احتضنتها دبي في استخدامات الروبوتات في حماية البيئة.
2 ـ الطب
يستخدم نظام الجراحية الروبوتية مثلا لاستئصال البروستاتا، وإصلاح صمام القلب، والعمليات الجراحية للجهاز التناسلي للمرأة.
الجراحة الروبوتيه هي القيام بعمل جراحي بمساعدة تقنية آلية وحاسوبية كما يمكن القيام بجميع الإجراءات الجراحية عن طريق تنظير البطن في كل التخصصات المختلفة. وقد وضعت العملية الجراحية بمساعدة آليه للتغلب على القيود المفروضة على الحد الأدنى من الجراحة التقليدية وتعزيز دقة قدرات الجراحين الذين يجرون الجراحة المفتوحة.
تأريخيا مع انتشار الجراحة بالمنظار في التسعينات (عام 1990 وما بعدها) فإن تغيير الصيغة التي كانت متبعة في عمليات الجراحة العامة، قد طور الاتجاه إلى التدخل بأصغر جرح وأقل عدد من الجروح المحتملة في جسم الإنسان في كل العمليات الجراحية، وبإجراء أول عملية مرارة روبوتية عام 1997 اكتسب هذا الاتجاه سرعة جديدة للغاية. وكان أول روبوت جراحي في العالم هو الذي تم تطويره واستخدامه للمرة الأولى في مدينة فانكوفر في مقاطعة كولومبيا البريطانية كندا في عام 1983. حيث صممه مهندس الطب الحيوي الدكتور جيمس ماكوين(Dr. James McEwen) والمهندس الفيزيائي جيف اخينليك، والدكتور براين، بمساعدة فريق من طلاب الهندسة. تم استخدام أول روبوت جراحي في إجراء العمليات الجراحية الكبرى في 12 مارس 1984 في مستشفى جامعة كولومبيا البريطانية في فانكوفر. وأجريت أكثر من 60 عملية جراحية بالمنظار في الأشهر ال 12 الأولى وانتشر فيديو لبرنامج ناشيونال جيوغرافيك على الروبوتات الصناعية والثورة الروبوتاتية. وشملت الأجهزة الروبوتية الأخرى ذات الصلة التي وضعت في نفس الوقت على الروبوت الجراحي، ومع إمكان التدخل الجراحي بالمنظار في عمليات عديدة إلا أن تقنيات المنظار تجعل هناك تقييدات، وكان ظهور الجراحة الروبوتية، هو إلغاء هذه التقيييدات، وخاصة أن تقنية اس آي التي تعد أكثر شكل متطور للجراحة الروبوتية المستخدمة في المستشفى الخاصة، قد جعلت هناك إمكانية لإجراء عمليات تحت منظر ثلاثي الأبعاد وعالي الوضوح تماما والذي لم يكن موجودا في الجراحة التقليدية بالمنظار، وهذا المنظر يمكن أن يتم تكبيره 10 أضعاف عند الضرورة، ويمكن أن تشاهد منطقة العملية عن قرب وبالتفاصيل،
ويتيح إجراء العملية الجراحية بهذا الشكل، وبفضل طريقة دا فينسي المتطور فقد إنعكست حركات اليد التي تقوم بالجراحة على آلات الجراحة الصغيرة جدا بشكل تام، وانتهى تماما الارتعاش وتأثير التعب الذي يحدث في العمليات الطويلة.
في الجراحة العامه، في أوائل عام 2000 تم استكشاف مجال التداخلات الجراحية العامة مع الجهاز دافينشي من قبل الجراحين في جامعة ولاية أوهايو. ونشرت تقارير عن جراحة المريء والبنكرياس لأول مرة في العالم ونشر المزيد من البيانات في وقت لاحق من قبل فريق هورغان في جامعة إلينوي، ومن ثم في وقت لاحق في نفس المؤسسة من قبل مجموعة أخرى. وفي عام 2007 بجامعة إلينوي في شيكاغو ذكرت نشرة عن استئصال البنكرياس، وأيضا عن أول جراحة روبوتية بالكامل في الغرب الأوسط من الولايات المتحدة الأمريكية بقيادة البروفيسور بيير كريستوفورو جيوليانوتي. في أبريل 2008 قام نفس فريق من الجراحين باستئصال الكبد بالكامل وإزالة 60 من الكبد لأحد المرضى وسمح له بمغادرة المستشفى بعد بضعة أيام من إجراء العملية.
وتعد جراحة السمنة الروبوتية واحدة من أهم فروع الجراحة العامة في المستقبل، تقدما مهما للغاية. وبينما يجعل وجود الأنسجة الدهنية في البدانة المرضية بمعدل كبير من الجراحة داخل البطن صعبة وخطيرة فإن عمليات السمنة بالمنظار يمكن أن تجرى بدون خطأ وبشكل أكثر أمانا بفضل التقنية الروبوتية ويمكن أن تجرى بعض أنواع عمليات السمنة في الجراحة الروبوتية بالمنظار أيضا في ثقب مدخل واحد وذلك يقلل من الألم وخطر العدوى الكبيرة لدى المرضى الذين لديهم هذا النسيج الدهني كما يحقق التحسن بشكل أفضل من الناحية الجمالية ومن ناحية السرعة.
أما في جراحة الارتجاع بالروبوت. فقد قام الجراح د. لوفنت امين اوغلو وفريقه، الذي يعد من الفرق ذات الخبرة في هذا الموضوع في دولتنا وفي أوروبا في جراحة الارتجاع بواسطة عمليات الارتجاع بالمنظار والتي تعدى عددها 1500 عملية ارتجاع.
قد تتواجد صعوبة في الجراحة بالمنظار بسبب الخاصية التشريحية لمنطقة عمليات الجراحة المتعلقة بالجزء الأخير من الأمعاء الغليظة خاصة، إن فصل النسيج في هذا المجال بسبب ضيق الجزء الداخلي من تجويف الحوض لدى الإنسان سواء عن طريق المنظار أو بواسطة الجراحة المفتوحة وخياطته أيضا يعد شيئا صعبا ويمكن أن تتم عملية الجراحة بدون خطأ وبشكل أكثر أمانا بفضل قدرة الحركة التالية لأدوات الجراحة الصغيرة جدا للروبوت والمناظر ثلاثية الأبعاد وتكبير المنطقة 10 أضعاف في الجراحة بالمنظار بمساعدة الروبوت وبهذه الخاصية فإنه يحقق فوائد مهمة للغاية من ناحية نظافة النسيج المصاب بالورم بالمعنى التام وحماية الأعصاب، كذلك في عمليات سرطان الأمعاء.
صار من الممكن القيام بجميع الإجراءات الجراحية، عن طريق تنظير البطن في كل التخصصات المختلفة. وبالتالي فإن كل الجراحات التي يعرفها العامة باسم الجراحات المغلقة يمكن إجراؤها بالروبوت. وهذه العمليات تضم عدداً كبيراً من الجراحات، من جراحة البروستاتا إلى جراحة القلب والأوعية الدموية، ومن جراحة المرارة إلى جراحات النسائية والتوليد. الجراحة الرائجة في عصرنا والمسماة الجراحة قليلة التوسع، جميعها تهدف إلى إتمام الجراحة الضرورية لصحة وسلامة المريض، مع إلاضرار بأقل قدر ممكن بالانسجة المجاورة. وهذا شيء مهم جداً لصحة المريض كما هو أيضا مهم لنجاح الجراحة وتقليل الآثار الجانبية.
حاليا بفضل الكاميرا وبعض الآلات الجراحية التي تدخل بطن المريض من شقوق جراحية صغيرة لن يكون هناك جرح كبير في بطن المريض وستكون فترة النقاهة والعودة إلى الحياة الطبيعية أسرع وأسهل. هذه الأفضلية التي تؤمنها جراحات تنظير البطن أيضاً، توجد في الجراحة الروبوتية بشكل متقدم حيث يستطيع الجراح رؤية المنطقة التي يجري لها الجراحة بأبعادها الثلاثة والتدقيق في أصغر التفاصيل، واستطاعته التمييز بين الأعصاب والاوعية الدموية الدقيقة ثم حمايتها، حتى في الحالات التي لا تستطيع يد الجراح أو الأجهزة فيها في الجراحات المفتوحة أو ربما تضر بالانسجة المجاورة يستطيع الروبوت وكأنه يد صناعية نقل حركات يد الجراح الخارجية إلى الداخل مما يؤدي إلى نتائج جراحية ممتازة. ان قدرة حركة يد الروبوت غير المحدودة في الداخل، وإمكانية تنفيذها عمل عدة عمليات جراحية في نفس الوقت، وتسببها بكمية نزيف قليل جدا، وقصر فترة النقاهة كلها من أسباب استعمال الجراحة الروبوتية.
ومن ميزات الجراحة الروبوتية ما يلي :
يستعيد المريض نشاطه الطبيعي بسرعة.
جرح أصغر من الناحيه التجميليه.
فترة بقاء أقل في المستشفى.
تحكم ممتاز بالسرطان.
حاجة قليله لنقل الدم
خطورة العدوى أقل.
درجة الألم أقل.
مضاعفات أقل.
فترة نقاهه أقل.
الحفاظ على الأعصاب المحيطة بالجرح.
بفضل خاصية تسمى ايدنويرست، يمكن أن تجرى هذه العملية بشكل كامل وأكثر راحة وخاصة في المناطق الضيقة والصغيرة في الجسم.
مستقبل الروبوتات الجراحي
تعمل ناسا حاليا على تمويل روبوت جراحي صغير بحجم قبضة اليد، يدخل إلى بطن المريض الممتلئة بالغاز ويقوم بوقف النزيف أو إزالة زائدة دودية ممزقة وقد أعلن مركز (الجراحة الحدسية) عن حصول هذا الروبوت الجراحي على موافقة إدارة الاغذية والعقاقير (FDA). أما الجهاز الجديد المسمى الدافنشي اكس أي، فانه يستطيع تحويل معظم العمليات التي تحتاج جراحة مفتوحة إلى عمليات جراحية بسيطة بما يملكه من أذرع صغيرة وقدرة أكثر على المناورة بدلا عن فتح جروح كبيرة للوصول إلى مختلف الأعضاء في جسم الإنسان وهكذا قفزت احتمالية قيام الروبوت مكان الطبيب الجراح بشكل ملحوظ.
بالرغم من كون التركيز الآن في الجراحة الروبوتية على منطقة البطن إلا أن العمل يجري على جعل الجراحة الروبوتية تستهدف الدماغ وإعادة تشكيل المفاصل واستعمال الليزر لتصحيح الرؤية.
و تشير كاثرين مور مديرة الأبحاث الطبية في مركز الجراحية الحدسية إلى أن معظم العمليات التي تساهم فيها الروبوتات حاليا هي على مستوى العيون والأيادي البشرية ومن المتوقع أن تكون النتائج التي تعطيها هذه العمليات بمساعدة الروبوت أفضل بكثير.
مورست الجراحة المجهرية على ما يقارب القرن من الزمن وما تزال ممارستها تعد مهارة صعبة ودقيقة جدا والقليل فقط من الأطباء يمتلكون هذه المهارة فضلاً عن أن ترتيب موعد لإجراء جراحة مجهرية مع أحد الأطباء المشهورين قد تستغرق مدة انتظار قد تطول لسنة كاملة نظراً لقلة عدد الأطباء المختصين بها. ولكن مع الروبوتات الآن الكثير من الجراحين التقليديين يمكن أن يتحولوا إلى جراحين مجهريين فالروبوتات تجعل الأوامر الدقيقة في مساحة صغيرة إلى مقياس أكبر.
لا يمكن للجراحة المجهرية استبدال الجراحة التقليدية ولكنها يمكن أن تساعد في حل مشاكل محددة. على سبيل المثال يمكنها مساعدة مرضى سرطان الثدي الذين غالبا ما يعانون من تورم وأوجاع في الذراعين واليدين نتيجة استئصال الغدد اللمفاوية سبب الأوجاع هو نتيجة لعدم تدفق الدم كما يجب في جسم المريض والتدخل الجراحي التقليدي لإعادة توجيه الدم في الجسم هو من الناحية النظرية ممكن ولكنه من الناحية العملية صعب جداً ولكن مع وجود الروبوتات وتكبير زاوية الرؤية سيكون العمل أسهل حيث أنها ستقوم بخياطة أوعية دموية متناهية الصغر وبالكاد يمكن أن ترى تحت المجهر ولكن إن تحقق ذلك سيمكن للمرضى التوقف عن استعمال الأربطة الطبية الضاغطة بواسطة إجراء هذا التدخل الصغير جداً. ولكن الجدير بالذكر أن هذا التدخل لم يتم الموافقة عليه بعد من قبل إدارة الاغذية والعقاقير.
الجراحة المجهرية بالنسبة لمركز (الجراحية الحدسية) تطرح مجالاً للبحث ولكنها ليست بعد في موقع التطبيق أما فيما يخص الروبوتات التي طورها الباحثون في جامعة ايندهوفن للتكنولوجيا في هولندا فهي حاليا تخضع للاختبارات السريرية والمفروض أن النتائج قد صدرت في عام 2015
روبوت النيورو ارم NeuroArm
هي روبوتات فائقة الصغر تساعد في إجراء العمليات الجراحية الدقيقة جداً للمخ والأعصاب أثناء خضوع المريض للتصوير بالرنين المغناطيسي. هذه الروبوتات تستخدم حالياً في كندا وقد ساهمت بإزالة ورم دماغي لمريض يبلغ من العمر 21 عام وهي مصنوعة من مواد غير حديدية وذلك لتجنب حدوث تفاعل مع التصوير بالرنين المغناطيسي.
3 ـ الأمان الاشعاعي والنووي:
خدمت الروبوتات ألارضية على نطاق واسع لمسح البيئة في حادثة فوكوشيما النوويه في اليابان إضافة إلى محاولة استعادة التحكم بالمحطة وإجراء عملية إزالة التلوث في المناطق المحددة. ومع ذلك فقد أعاقت جميع المشكلات التالية الروبوتات، خصوصا داخل المحطة النووية أو بالقرب منها :
• تحديد حركة الروبوتات عند مواجهة عوائق مثل أكوام الأنقاض وجذور الأشجار والسلالم والأبواب.
• أفادت بعض التقارير بأن عدم التدريع ضد الأشعاع، أدى إلى تلف الألكترونيات والكاميرات على بعد أمتار قليلة من المواد عالية الاشعاع.
• أدى عمر بطاريات الروبوتات المحدود الى قصر المهمات، وكذلك بسبب التضرر بالاشعاع.
• تأثرت قدرة الروبوتات على التواصل، بسبب حجب المباني للرسائل وضعف شبكات الاتصال.
• صعوبة الاستقلالية في العمل أو الحركة، أدى الى ضعف نقل المعلومات. وكثيرا ما كان جمع تدفقات البيانات من الروبوتات الأرضية صعبا، وحال دون استعادتها بشكل فعلي.
• يحتاج تحليل البيانات الى المزيد من الوقت.
• ظهور معوقات لحركة الروبوتات اضافة الى الأشعاع العالي واستوجب العمل في الظلام والحرارة الشديدة. علاوة على ذلك كان عليها أن تكون قادرة على العمل في كل بيئات الهواء المفتوح والقيام بحركات سريعة محاكية لحركات اليد البشرية وتحت الماء.
ان التحسينات في استقلالية الروبوتات سوف تمكن الروبوتات من التغلب على العوائق التي تعيق حركتها وتجعلها قادرة على تحليل البيانات بشكل أفضل، وهذا مفيد للبيئات العسكريه والمدنيه.
من أجل الاستجابة للكوارث يجب تصميم روبوتات مدرعه ضد الأشعاع ويتم ذلك بحماية أجهزتها الألكترونية.
خدمت الروبوتات ألارضية على نطاق واسع لمسح البيئة في حادثة فوكوشيما النوويه في اليابان إضافة إلى محاولة استعادة التحكم بالمحطة وإجراء عملية إزالة التلوث في المناطق المحددة. ومع ذلك فقد أعاقت جميع المشكلات التالية الروبوتات بشكل متكرر لاسيما داخل المحطة النووية أو بالقرب منها :
ظهور محدودية حركة الروبوتات عند مواجهة عوائق مثل أكوام الأنقاض وجذور الأشجار والسلالم والأبواب بالأضافة إلى المسالك المعقدة للروبوتات.
وجود تقارير تفيد بأن عدم التدريع ضد الأشعاع أدى إلى تلف الألكترونيات والكاميرات على بعد أمتار قليلة من المواد عالية الاشعاع.
فترات المهمات كانت قصيرة بسبب أعمار البطاريات المحدودة للروبوتات غيرالمقيدة، وكذلك بسبب التضرر بالاشعاع.
4 ـ السلامه العامه:
ان أحد مظاهر الثورة الصناعية ما قدمته شركة ميتسوبيشي للصناعات الثقيله في معهد طوكيو الوطني للحرائق، هو روبوت اطفاء حرائق مركب على عجلات ذاتي الحركه، مصمم لمكافحة الحرائق الكبيره، التي تحدث في محطات مهمة مثل البتروكيمياويات.
وتستخدم ربوتات شركة ميتسوبيشي الروبوت الخرطوم والروبوت المدفع مجموعة من حساسات الليزر وتحديد المواقع للوصول إلى موقع قريب من الحريق. يتوجه الروبوت الخرطوم إلى مخرج إطفاء أو أي مصدر مائي آخر ويمد خرطوم المياه نحو الروبوت المدفع ويصله به وعندها يرش الروبوت المدفع الحريق بالمياه أو بالرغوة بعد أن يتصل بالمصدر المائي فيخمد الحريق دون تعريض حياة رجال الإطفاء للخطر.
صممت شركة ميتسوبيشي للصناعات الثقيلة الروبوتات التجريبية حديثا لتكون جزءا من نظام إطفاء الحرائق ويضم روبوتا متخصصا بإعادة التشغيل والمراقبة ونظام قيادة. ويتسع النظام بأكمله في مركبة نقل مخصصة لنقل المعدات لموقع الحريق.
للروبوت في السلامة العامة، عندما ساعد في إطفاء حريق كاتدرائية نوتردام هناك أمثلة جيدة
، في يوم الاثنين ابريل / نيسان 2018 أنجزه روبوت صغير مكافحة الحرائق، بواسطة التحكم عن بعد. واطلق على الروبوت اسم كولوسس، وقامت بتصنيعه شركة روبوتوكس للتكنولوجيا الفرنسيه.
كان وزن الروبوت بحدود خمسمائة كيلوغرام وطوله 2. 5 قدم وعرضه 2. 5 قدم، ويمكن السيطرة عليه من مسافة خمسمائة قدم، وهو مقاوم للماء والحريق. ويقوم أيضا تشغيل خرطوم الحريق أو نقل المصابين، ويتحمل أيضا خمسمائة كيلوغرام من الأثقال وتبلغ سرعته القصوى 3. 5 كيلومترات في الساعة ويمكنه تسلق الجدران.
العدد 102 –اذار 2020