مقالة خاصة: تصميم عقد منزلقة لمنح الروبوتات الجراحية حاسة اللمس

هانغتشو 30 نوفمبر 2025 (شينخوا) "لماذا لا نربط عقدة منزلقة؟" اقترح عالم ميكانيكي هذه الفكرة البسيطة على الجراحين في مختبر بجامعة تشجيانغ في شرقي الصين.

ونضج هذا الابتكار، الذي بدا بسيطا للغاية، الآن ليصبح موضوعا رئيسيا في مجلة "نيتشر" هذا الأسبوع بعنوان " عقدة بالضبط "، حيث يقدم حلا محتملا لمشكلة مستمرة في الجراحة الروبوتية: كيفية إغلاق الجرح بالقدر المناسب تماما من القوة.

ويميل الجراحون في الجراحات التي تستخدم الروبوتات إلى فقدان الإحساس باللمس، أو "الشعور" الذي يعتمدون عليه في الجراحة المفتوحة التقليدية، لتقدير مدى شد عقدة الخياطة، حيث يمكن أن تؤدي العقدة المربوطة بشكل فضفاض إلى حدوث تسرب؛ بينما يمكن أن تؤدي العقدة المربوطة بشكل شديد إلى قطع إمداد الدم، ما يتسبب في تلف الأنسجة.

وبدلا من تطوير أجهزة استشعار إلكترونية معقدة، استلهم فريق متعدد التخصصات من جامعة تشجيانغ من الميكانيكا الأساسية. ويتمثل حلهم، المسمى "سليبوتشور"، في خيط جراحي خاص مدمج فيه عقدة منزلقة مربوطة مسبقا.

المبدأ بسيط للغاية. العقدة المنزلقة مصممة لتفك عند قوة محددة مسبقا. عندما يشد الروبوت الجراحي الخيط الجراحي، تظل العقدة المنزلقة ثابتة حتى تصل إلى القوة المثلى الدقيقة، وعند هذه النقطة يتم إطلاقها.

وقالت الدراسة إن نفس الإجراء ينقل تلك القوة المحددة إلى العقدة الجراحية الدائمة المربوطة بالقرب منها، بحيث يتوقف الروبوت عند القدر المناسب من الشد.

ومن جانبه، قال لي تيه فنغ، مؤلف مراسل للدراسة: "إذا تم ربط عقدة منزلقة بعقدة ثابتة على نفس الخيط الجراحي، فيمكنهما تقاسم حمل الشد".

وقام الفريق بتصنيع 500 عقدة منزلقة مسبقا، واستخرج بيانات من جراحين من جميع مستويات الخبرة، عبر مختلف المواد والأساليب، ثم صمم ونسج مئات الخيوط الجراحية، كل منها يحمل عقدة فريدة تفتح عند حمل دقيق. وأظهرت آلية العقدة المنزلقة اتساقا ملحوظا، مع دقة في تحرير القوة بنسبة 95.4 في المائة عبر مئات الاختبارات.

ويُسمح للجراحين باختيار العقدة المنزلقة التي تناسب حالتهم بشكل أفضل في الجراحة. وتظهر الدراسة أن الاختراع قد عزز دقة قوة العقدة لدى الجراحين المبتدئين بنسبة 121 في المائة، ما مكنهم من ربط عقد لا يمكن تمييزها عن تلك التي يربطها الجراحون المخضرمون.

وقام الجهاز بتثبيت كل عقدة بقوة 1.3 نيوتن في عمليات إصلاح أمعاء الفئران، وهي قوة خفيفة مثل رباط الحذاء تعادل نصف قوة الروبوت غير الموجه التي تتراوح بين 2 إلى 3 نيوتن، ما أدى إلى سد التسربات دون إعاقة تدفق الدم وتسريع الشفاء.

وفي نموذج إصابة القولون لدى الفئران، حققت مجموعة الخياطة الذكية شفاء صحيا قبل يومين من المجموعة الضابطة، وأظهرت إمدادا دمويا أكثر غنى. وبالنسبة للروبوتات الجراحية، أضاف الفريق خاصية الكشف القائم على الرؤية: في اللحظة التي تكتشف فيها الكاميرا تحرير العقدة المنزلقة، تتوقف الذراع الآلية تلقائيا ودون الحاجة إلى أجهزة إضافية.

ويعد هذا الابتكار قيما لبساطته وموثوقيته. وعلى عكس الأنظمة القائمة على أجهزة الاستشعار، لا يتطلب هذا الابتكار كهرباء أو إلكترونيات معقدة أو خوارزميات حاسوبية، ما يجعله أرخص ثمنا وأسهل في التعقيم وقابلا للاستخدام في بيئات صعبة، مثل المناطق النائية وحتى في بعثات أعماق البحار أو الفضاء.

كما صمم الفريق خط إنتاج آليا بالكامل يعمل بنظام العقد المنزلقة لإنتاج خيوط جراحية متطابقة وجاهزة للاستخدام على نطاق واسع.