در این مقاله چند نمونه ساده از سیستم های کاربردی پزشکی از راه دور که در عمل مورد استفاده قرار می گیرند ارائه شده است

پزشکی از راه دور برای درمان امراض پوستی (Teledermatology)

تشخیص بیماری های پوستی از طریق بررسی سوابق بیماری، معاینه و بیوپسی صورت       می گیرد.  در پزشکی از راه دور برای درمان بیماری های پوستی باید تصاویر رنگی با رزولوشن بالا از محل عارضه تهیه شود. بیوپسی را می توان از طریق پست به مرکز تخصصی ارسال کرد. همچنین در مورد این نوع امراض تعامل زمان حقیقی بین متخصص و بیمار ضروری نیست. در یک مرکز Teledermatology  از کاربران خواسته می شود که با دوربین دیجیتال ۶۰۸*۸۳۲ پیکسلی و ۲۴ بیت رنگی تصاویری از محل عارضه پوستی خود تهیه کنند. بررسی توسط ۴ متخصص پوست انجام می شود. در یک مطالعه آماری  ۳۰۸ نفر که ۱۰۴ تای آنها بیوپسی هم داشته اند سوابق بیماری و تا ۵ تصویر را فرستاده اند،  زمان متوسط بررسی توسط هر پزشک ۶/۲۲ ثانیه بوده است.

تصویرگیری التراسوند از راه دور(Tele-ultrasound)

تصویرگیری التراسوند یک روش ایمن، بدون درد و بدون استفاده از تشعشع است که سخت افزار آن هزینه نسبتاً پایینی هم دارد. اپراتور می تواند نحوه تصویر گیری با تجهیزات التراسوند را به سادگی بیاموزد ولی توانایی تفسیر تصاویر حاصل را ندارد و این کار باید توسط متخصص انجام شود. در کلینیک های محلی تصویرگیری التراسوند از نواحی مورد نظر انجام شده و تصاویر به صورت زمان حقیقی توسط پزشک متخصص مشاهده می شود.

دستگاه التراسوند پرتابل

آسیب شناسی از راه دور (Telepathology)

پاتولوژیست ها برای اطلاع از نظر سایر متخصصین مربوطه اسلایدها در اختیار آنها قرار      می دهند. در برخی موارد مانند بررسی بیوپسی برخی قسمت های بدن لازم است که نظرات متخصصین به سرعت تبادل شود و همفکری در کوتاه ترین زمان ممکن صورت گیرد. از سیستم پزشکی از راه دور برای برای تبادل تصاویر اسلایدها بین متخصصین پاتولوژی استفاده می شود. دوربین های دیجیتال به میکروسکوپ ها متصل شده و تصاویر با کیفیت بالا از اسلایدها تهیه می شود. این تصاویر به مرکز تخصصی دیگر ارسال می شوند. البته جزئیات بالینی دیگر مربوط به بیمار را می توان همراه آنها جهت اطلاع متخصصین دیگر فرستاد.

با توجه به اینکه امکان حضور پزشکان متخصص مجرب در مکان های فوق الذکر دشوار است، به کار بردن روشی برای بهره مندی از تجربیات و دانش متخصصین در این محل ها لازم است. از طرفی در بسیاری موارد افراد به دلیل مشغله ها یا سایر علل معمولاً پس از چند روز یا چند هفته پس از بروز علائم بیماری به پزشک مراجعه می کنند در نتیجه ممکن است بیماری پیشرفته تر شده و درمان آن سخت تر شود. پس اگر به هر صورت خدمات پزشکی سهل تر در اختیار افراد قرار گیرد می تواند در اجتناب از بروز این معضل موثر باشد. با توجه به این نکات پزشکی از راه دور می تواند کمک مهمی به گسترش بهداشت و سلامت عمومی کند. البته  باید توجه داشت که تجهیزات مربوط به سیستم پزشکی از راه دور گران بوده و در برخی موارد استفاده از آن مقرون به صرفه نیست. البته پیشرفت های بیشتر در تکنولوژی باعث ارزان تر و متداول تر شدن دسترسی به امکانات پزشکی از راه دور خواهد شد.

وقتی پزشک معالج شما از طریق ارسال یک e-mail ساده در مورد وضعیت بیماری شما با یکی از همکارانش در قاره ای دیگر مشورت می کند، در واقع بخشی از یک سیستم تله مدیسین را بکار برده است. رشد تقاضا برای جراحی های پیچیده و با حداقل آسیب، شاخه جدیدی از تحقیقات را بر ای استفاده از فناوری اطلاعات بر مبنای کامپیوتر به عنوان یک پل ارتباطی بین ابزارهای مورد استفاده توسط جراح و دستگاههای عمل کننده ایجاد کرده است . استفاده از کامپیوترها همراه با وسایل کمک جراحی پیشرفته، روند جراحی را در اطاق های عمل قرن بیست و یکم با تغییرات اساسی روبرو ساخته است سیستم های جراحی کامپیوتری یکپارچه   (CIS ) امکان انجام عمل های جراحی با دقت بیشتر و آسیب کمتر نسبت به عمل های معمولی را فراهم آورده و در عین حال همه اطلاعات مناسب از وضعیت بیمار را به طور هوشمندانه و منطقی، پیگیری و ثبت می کند . این اطلاعات همراه با پیگیری منطقی خروجی بیمار، امکان تخمین کمی خروجی بیمار و پیشرفت درمان را میسر می کند . این کمیت را می توان با ” مدیریت کیفیت جامع ” در ساخت و تولید مشابه دانست. تاکید اصلی بر استفاده از ربات کمک جراح در جراحی، افزایش قا بلیت های جراح و بازده جراحی است . این گونه سیستم ها که در واقع به صورت ماستر اسلیو وتحت فرمان و کنترل خود جراح عمل می کنند، امروزه تحت عنوان تله سرجری یا جراحی با قرار گرفتن درکنسول جراحی و با استفاده از ابزار فرمان دهنده به ربات و با نگاه در محیط مجازی فرآیند عمل جراحی را به ربات فرمان داده و ربات این اعمال را در محل بدن بیمار و در محیط واقعی با ویژگی هایی از قبیل دقت و عدم لرزش و خستگی اجرا می کند.

  جراحی از راه دور:

روش برای انجام جراحی های پزشکی بدون تماس مستقیم پزشک با بیمار در طول عمل می باشــد که با دادن کنترل ابزارهای طراحی رباتیک به پزشکان عملـــی شده است. پزشک می تواند عمل را تقریبـا در هر مسافتی انجام دهد در حالیــکه بیمار توسط ابزارهای جراحی رباتیک با کنترل از راه دور تحــت جراحی قرار می گیرد. چیزی که پزشک را قادر به کنترل جراحی می کند یک Link اینترنتی قوی است که برای برقراری ارتباط بین پزشک و وسایل جراحی، مانیتورها و همچنین ارتباط با پزشکان با تجربه مورد استفاده قرار می گیرد. بیمار تحت عمل با ابزارهای رباتیک تنها رها نمی گردد بلکه یک دستیار پزشک در محل عمل حضور دارد تا مشکلاتی را که ممکن است پزشک در اثر تاخیرهای جزئی در ارسال اینتـرنتی دریافت نکند، مشـاهده کند.

محاسن جراحی از راه دور

جراحی از راه دور با کمک کامپیوتر صورت می گیرد، بنابراین با توجه به این موضوع نقاط قوت کامپیوتر را می توان با تجربیات انسانی تلفیق نمود. در یک جراحی خاص بازوی رباتیک می تواند اثر لرزش طبیعی دست جراح را کم کرده  و چالاکی جراح را بالا ببرد. همچنین می توان ورودی های اعمال شده توسط جراح را با کامپیوتر آنالیز نمود و پس از پالایش دستورات، آنها را به بازوی رباتیک اعمال کرد. می توان با کمک میکروسکوپ و کامپیوتر دامنه حرکات جراح را به حرکات با مقیاس کوچکتر تبدیل کرد و در نتیجه  می توان کارهای ظریف تری را که در حالت معمول امکان اجرای آنها توسط عامل انسانی وجود ندارد با استفاده از بازوهای رباتیکی ریز انجام داد. در این حالت در حین جراحی به بدن بیمار آسیب کمتری وارد می شود و بهبودی او سریع تر اتفاق می افتد.

تاریخچه جراحی از راه دور

اولین امدادرسانی به کوهنوردان از طریق پزشکی از راه دور، در سال ۱۹۹۶م. و سپس تجهیز نمودن آنها در سال ۱۹۹۸م. با ابزارهایی که دمای بدن، نبض و سطح اکسیژن خون کوهنوردان را اندازه می‌گرفتند (back-bio)، انجام شد. از آن پس، تحولات وسیعی در کاربرد پزشکی از راه دور، در سراسر جهان آغاز گردید؛ به طوری که از مشاورهای ساده پزشکی به کمک تلفن و ایمیل گرفته تا ارسال عکس‌های رادیولوژی، ام آر آی، سی تی اسکن، نتایج آزمایشگاهی و حتی انجام جراحی از راه دور را شامل می‌شود.

در سال ۱۹۸۸ از طریق برش های کوچک ایجاد شده بر روی بدن دوربین کوچکی وارد بدن شده و جراحی تهاجمی کوچکی انجام شد. در سال ۱۹۹۶ جراحی رباتیک کامپیوتری انجام شد. در سال ۲۰۰۰ ، FDA (اداره دارو و غذای آمریکا) امکان استفاده از سیستم روباتیک را در اتاق عمل تصویب کرد.

در سال ۲۰۰۱ پزشکی در نیویورک آمریکا کیسه صفرای یک بیمار ۶۸ ساله را در استراسبورگ فرانسه عمل کرد. این کار با هدایت از راه دور یک بازوی رباتیک انجام شد. دوره نقاهت بیمار  فقط ۲ روز بود در حالی که در عمل جراحی باز کیسه صفرا دوره نقاهت بیشتر از ۶ روز طول می کشد. در این جراحی دو تیم پزشکی درگیر بودند  (در نیویورک و در استراسبورگ)  که با ویدئو و خط فیبر نوری سرعت بالا با هم در ارتباط بودند. این دو تیم ۸۷۰۰ مایل فاصله داشتند. تاخیر زمانی تصاویر دریافت شده از طرفین بر روی صفحه مونیتور نشان داده می شد و میزان آن کمتر از ۲۰۰ میلی ثانیه بود.

  اولین جراحی از راه دورفرااقیانوسی در جهان:

برای اولین بار عمل جراحی از راه در۷سپتامبر۲۰۰۱ دور با کمک ربات، بر روی یک پیر زن ۶۸ ساله انجام گرفت.  در این عمل جراحی ۴۰۰۰ مایل (۷۰۰۰ کیلومتر) فاصـله بین تیم جراحــی نیـویورک و بیماربستری در بیمارسـتانCIVIL  در شرق فرانسه وجود داشت که باخط فیبر نوری پرسرعت طی می شد.. پزشک مستقر در نیویورک و ســایل جراحــی نهاده شده در اتاق عمل توسط ربات را دستکاری می کرد این عمل با اسـتفاده از سیســتم جراحـــی رباتـیک لاپاروسکوپی Zeus انجام پذیرفــــت و کسیه ی صفرای این خانم برداشته شد. این عمل تنها ۵۴ دقیقه به طول انجامــید و این خانم ۶۸ سـاله دو روز بعد از عـــمل روانه خـا نه شد و بعد از یک هـــفته فعالـیت عادی خود را از سرگرفت. ربات مورد استفاده در این جراحی طوری طراحی شده بود که عمل را با حداقــل تهاجم ممکن انــــــــجام دهد. جراحی با استفاده از تصاویری که توســط یک دوربیـن گرفـته می شد و جراح آن را در یــک صــــفحه نمــایش می دید، با استفاده از یک Joy stick، بازوی ربات ها را کنتــــرل  می کرد و عمل را انجام می داد. تاخیر قابل  قبول برای انتقال اطلاعات کدنیــگ تصویر در چنین عملیاتی msec 330  است که در سیــستم مورد بحث با اســتفـــــاده از تکنــــولـــوژی  ATM و  RAD’S   ACE-2002  و نــیز  NTV    (Network Termination Unit)قادر به کاهش تاخیر تا ۱۱۵ میلی ثانیه شد.

این روش نه تنها یک حس جراحی واقعی را در جراح القاء می کند بلکه به جراح اجازه می دهد که طبق متدها و رویه‌های همیشگی و معمول خود عمل کند جراح نیاز ندارد چیز جدیدی یاد بگیرد حرکات دست سریع و دقیق هستند. قابل رؤیت بودن حرکت تجهیزات جراحی و فیدبک نیرو که از طرف بافت به تجهیزات وارد می شود با مقیاس‌بندی دقیقا به دست جراح منتقل می شود و سبب می‌شود که microsurgery حتی از حالتی که جراح در کنار بیمار است آسانتر شود. سیستم از دوربینهای رنگی برای تصویربرداری و صدابرداری استریو از محلهای جراحی استفاده می کنند. و جراحی که در راه دور قرار دارد این تصاویر را از طریق عینکهای مخصوص می‌بیند و جراح یک جفت manipulator کنترل شده از راه دور  که قابلیت بازتاب نیرو را دارند در دست می گیرد که در انتهای مسیر به یک جفت effector‌ کنترلی در محل جراحی متصلند فیدبک تصویر، صدا و نیرو که از End – Effector ها به جراح منتقل می شوند حــــس حضور در محل را در او القـاء می کند. Manipulator جراح از دو قسمت تشکیل شده است قسمت اول آن قسمت حرکت دهنده کلی آن است که خارج بدن قرار دارد این قسمت مسئول حرکت میلی ربات است که قسمت دوم ربات کنترل شونده است. دومین بخش Slaveها میلی ربات است که وارد بدن بیمار می شوند. متعاقبا باید خیلی کوچک باشد و در عین حال توانایی یک محدوده  وسیع حرکتی و نیروهای نسبتا بزرگ را داشته باشد. برای برآورده کردن این نیازها یک مچ ۲ درجه آزادی استفاده می شود که توانایی چرخش دور محور خودش و حرکت در جهات دیگر را دارد.

  کاربرد جراحی از راه دور در عمل قلب :

جراحی از راه دور نتیجه تطابق چند تکنولوژی مثل اینـترنت، فیبرهای نوری و ارسال سیگنال می باشد از رکورداران این جراحی می توان پرفسور هرمزمهمنش پزشک ایرانی مقیم آلمان را نام برد.

روش جراحی باز Open Surgery) )

در این روش قفسه سینه شکافته می شود و عمل جراحی مسـتقیما روی قلب بیمار صورت می گیرد. از معایب این روش این است که ممکنست موجب گرفتگی رگهای قلب گردد و اکسیژن کافی به قلب نرسیده و مشکلات بزرگی ایجاد گردد.

روش Endoscopic Surgery (جراحی اندوسکوپیک ):

در این روش instrument  های باریک و بلندی از طریق سوراخهای کوچکی وارد بدن می شود و تصویری ارسال می کند که جراحی روی صفحه دو بعدی آن را می بیند. از معایب این روش یکی اینست که طراح باید تمام مدت به صفحه نگاه کند و جراحی کند واین فشار زیادی به جراح وارد می کند و دیگر اینکه بلند بودن instrument ها دقت را کم کرده و حتی  لرزش خفیف و ضربان دست جراحی را به صورت تقویت شده به بخش انتهایی منتقل می کند. از این رو پس از ۱۵-۱۰ سال با میلیارد ها دلار سرمایه گذاری این روش تنها توانست در جراحی هایی با دفت پایین (مثل کیپ کردن کیسه صفری که یک عمل استاندارد است ) جا باز کند و نه درجراحی های دقیق مثل قلب.

روش Robotic

ایده استفاده از روباتها برای کمک به جراح جدید نمی باشد .در ۱۹۸۸ ، minimally invasive surgery(MIS)با استفاده از دوربین های کوچکی که از طریق سوراخهای کوچک وارد شدند انجام شد. در ۱۱ جولای ۲۰۰۰ FDA استفاده از اولین سیستم روباتیک یعنی سیستم جراحی da Vinci در اتاقهای جراحی را تایید کرد. و از ان زمان سیستم های روباتیک دیگر هم چون  Zeus  وAESOP توسعه یافتند.

instrument ها از شکاف کوچکی (۵/.-۱ سانتی متر) بین دنده ها وارد قفسه سینه می شوند ابتدا از یک سوراخ چند میلیمتری وسیله ای وارد می شود تا CO2 را خارج کند و شش کنار زده شود و سپس از سوراخهای دیگری سه instrument وارد  قفسه سینه می شوند که دو تا در حکم دستهای جراحی هستند و یکی در حکم دوربینی که تصاویر را به واحد خارجی منتقل می کند آنچه در این روش استفاده می شود Telemanipulator  است بدین معنی که حرکت دست جراح توسط یک سیستم کامپیوتری تبدیل به سیگــنال دیجیتال شده وبه سر دیگر instrument فرسـتاده می شود و در انجا طبق سیگنال ارسالی حــرکات ظریفی بازسازی می شود و تفاوت با روش اندسکوپ در این است که حرکت از سرابزارر تولید نمی شود بلکه حرکت در نوک instrument که حدود ۸-۶ میلیمتر است تولید می شود و اصلا انتقال حرکت مکانیکی وجود ندارد بلکه سیگنال دیجیتالی از طریق سیستم منتقل می شود. واحد خارجی شبیه یک یونیت است که جراح روی آن می نشیند و پنس هایی را در دســت می گیرد که از طریق آن حرکت دست جراح به واحد داخلی منتقل می شود در تمام مدت جراحی از طریق دوربین قلب بیمـار را مشاهده می کند و پدال هایی که در قسمت پایین یونیت تعبیه شده اند امکان تنظیم تصویر (کوچک یا بزرگ کردن، دو بعدی یا سه بعدی کردن و تغییر زاویه دید) را فراهم می سازد.

دستگاه پدالی بنام کلاچ دارد که در این شرایط به جراح اجازه می دهد حرکات را متوقف کند و بعد دست خود را به جای مطلوب بیاورد. اگر این کلاچ نباشد این مقدار حرکت به معنای حرکت بسیار شدید instrument درون بدن است. حتی لرزشهای طبیعی دست جراح فیلتر می شود.

دستگاه برای حرکت مقیاس یا scale دارد که مثلا میزان حرکت را به ۸/۱ میزان حرکت دست تقلیل می دهد مثلاچنآنجه حرکت دست جراح ۱۸ سانتی متر باشدمیزان حرکت دستگاه ۱۰ سانتی متر خواهد بود و ابعاد تصویری که جراح می بیند نیز حدودا ۱۵ برابر مقدار واقعی است و اینها همه دقت را بالا می برد. این عمل جراحی می تواند خارج از اتاق عمل یا خارج از بیمارستان و یا حتی در شهری دیگر انجام شود. با این روش می توان از متخصصین در یک گوشه دنیا برای جراحی بیماری در جای دیگر بهره برد که در تاریخ پزشکی بی سابقه بوده است. البته مرزهای محدود کننده ای برای جراحی از راه دور وجود دارد مثل تداخل سیگنالهای فرستاده شده ولی خط با سیگنالهای تحت استفاده مردمی که در حال  download کردن یک فایل یا آهنگ هستند. همچنین در ارسال تصاویر برای پزشکان مشکلاتی وجود دارد.

مزایای روش Robotic

دوران طولانی نقاهت پس از عمل جراحی استاندارد را کاهش می دهد . در نتیجه دردهای بعد از جراحی و نیز زمان لازم برای بستری بیمار در بیمارستان و هزینه های مربوطه نیز کاهش می یابد.

در اجرای های استاندارد لازم است استخوان جناغ شکسته شده و قفسه سینه باز شود که این خود، دردهای شدید شانه وکمر را در پی دارد در حالیکه در این روش تنها زخمی مربوط به شکاف ۵/. تا ۱ سانتیمتر و یک سوراخ ۱ تا ۲ میلیمتر در ناحیه کمر بیمار است که زود بهبود می یابد.جراحان خبره که قابلیتهای منحصر به فرد دارند،در مکان های بیشتری در دسترس خواهند بود .

معایب روش Robotic

هر چه فاصله بین پزشک و بیمار زیاد شود سرعت ارتباط با تجهـیزات و مانیتورها کمتر می شود. با توجـه به شرایط پزشکان ممکن است درگیر یک تاخیر بیست وپنج ثانـیه ای روی مانیتورها شوند. این ثا نیه ها ممکنـست برای بیمار حکم مـرگ یا زندگی داشته باشند. این تاخیرها زمانی اتفاق می افتند که فاصله پزشک وبیمار بیش از ۹۰ مایل باشد. نیاز به بهبود زمان تاخیر بین وقتی که جراح حرکت چاقو را میبیند تا وقتی که واقعا برش را انجام می دهد.این زمان باید کمتر از یک پنجم ثانیه باشد وگرنه احتمال برش محل اشتباه وجوددارد.

-در حال حاضر ماکزیمم فاصله ای که روبات می تواند عمل کند حدود ۳۰۰ کیلو متر است (با سیم) یا ۳۵ کیلومتر (با ارتباط بی سیم).

-مانع اصلی برای جراحی از راه دور این است که یک تکنولوژی نوین بوده و همه بیماران دوسـت ندارند تحت چنین عملی قرار بگیرند.

-روبات ها بسیار گران هستند.

-پزشک دستیار ندارد.

مسأله دیگر عدم وجود فیدبک حسی است در جراحی معمولا مثلا هنگام کشیدن نخ از روی فشاری که به دست وارد می شود درک می کنیم که نخ را چقدر کشیده است ولی در اینجا دیگر آن دیگر فیدبک وجود ندارد و باید از روی مقدار تغییر شکل بافت در تصویر این درک را به دست اورد. به هر حال یادگرفتن این کار تمرین وجرئت  می خواهد و البته فشار زیادی به جراح وارد می شود.

پزشکانی که جراحی از راه دور را انجام می دهند نمی توانند دید محیط و یا حسی از آنجه اطراف بیمار اتفاق می افتد داشته باشند زیرا آنجه برای پزشک قابل دریافت است تصاویر ویدئویی است .

همچنین بخوانید:

سامانه آزمایشگاه هوشمند و کارت هوشمند سلامت

مراقبت های خانگی از راه دور

معرفی سیستم های بیمار محور تله مدیسین