شاهد.. روبوت جراحي يجري أول عملية جراحية دون تدخل بشري
وأثناء التجربة أظهر الروبوت الذي أُطلق عليه اسم "إس تي آر-إتش" (STR-H) أداء ثابتا ومهارة تشبه مهارة الجراحين المحترفين، حتى عند مواجهته الحالات المفاجئة التي تشبه ما يحدث في حالات الطوارئ الحقيقية.
ويُعد هذا المشروع الذي تقوده جامعة جونز هوبكنز بتمويل من الحكومة الأميركية تطورا كبيرا في مجال الروبوتات الجراحية، إذ أصبح بإمكان الروبوتات الآن، الجمع بين دقة الآلة ومحاكاة الفهم البشري، وصرح أكسل كريغر، خبير الروبوتات الطبية: "هذا التقدم ينقلنا من روبوتات تنفذ مهمات جراحية محددة، إلى روبوتات تفهم فعلا الإجراءات الجراحية"، وأضاف أن هذا الفارق مهم جدا ويُقربنا كثيرا من أنظمة جراحية ذاتية يمكن الاعتماد عليها في ظروف واقعية وغير متوقعة، مثل التي تحدث في غرف العمليات الحقيقية مع المرضى.
وفي عام 2022، أجرى روبوت "ستار" (STAR) التابع لكريغر أول عملية جراحية مستقلة على حيوان حي، وكانت عبارة عن جراحة تنظيرية لخنزير، ولكن في ذلك الوقت احتاج الروبوت إلى أنسجة مميزة بعلامات خاصة وبيئة شديدة التنظيم وخطة جراحية صارمة، وقال كريغر في ذلك الوقت، إن الأمر أشبه بتعليم روبوت القيادة على طريق مرسوم بدقة، ولكن اليوم بعد تقدم الذكاء الاصطناعي وصناعة الروبوتات يقول كريغر: "إن تعليم الروبوت الجراحة أصبح أشبه بتعليمه القيادة في أي طريق، وتحت أي ظرف، مع القدرة على الاستجابة بذكاء لكل ما يواجهه".
وأصبح الروبوت الجراحي الجديد "إس تي آر -إتش" قادرا على إجراء العمليات الجراحية بالتكيف الفوري مع شكل جسم كل مريض واتخاذ القرارات في الوقت الفعلي، بل وتصحيح أخطائه بنفسه إذا حدث شيء غير متوقع.
يُذكر أن روبوت "إس تي آر -إتش" مبني باستخدام نفس تقنيات التعلم الآلي المستخدمة في "شات جي بي تي"، مما يجعله تفاعليا وقادرا على الاستجابة للأوامر الصوتية مثل "أمسك برأس المرارة" أو "حرك الذراع اليسرى قليلا إلى اليسار"، وبهذه الطريقة سيتعلم الروبوت من هذه التوجيهات.
وقال المؤلف الرئيسي جي وونغ "براين" كيم، باحث سابق في جامعة جونز هوبكنز ويعمل الآن في جامعة ستانفورد: "هذا العمل يمثل قفزة كبيرة، لأنه يعالج أحد أكبر العقبات التي كانت تواجه استخدام الروبوتات الجراحية الذاتية في العالم الحقيقي"، وأضاف: "نُظهر من هذا المشروع أن الذكاء الاصطناعي يمكن أن يكون موثوقا بما يكفي ليُستخدم في العمليات الجراحية، وهو أمر كان يبدو بعيد المنال، لكنه اليوم أصبح ممكنا".
وفي العام الماضي، درّب فريق كريغر الروبوت على أداء 3 مهمات جراحية أساسية، وهي التعامل مع الإبرة ورفع الأنسجة والخياطة، واستغرق تنفيذ كل مهمة منها بضع ثوانٍ فقط.
كيف أجرى الروبوت عملية استئصال المرارة؟
تُعد عملية استئصال المرارة من الإجراءات المعقدة، إذ تتكون من سلسلة من 17 خطوة في غاية الدقة، وكل خطوة تستغرق عدة دقائق، وخلال العملية كان على الروبوت تحديد الشرايين وتمييز قناة المرارة والإمساك بها بدقة، ثم وضع مشابك في أماكن محددة، وقطع الأنسجة بالمقص.
وقد تعلم الروبوت الجراحي "إس تي آر -إتش" أداء هذه المهمة بمشاهدة مقاطع فيديو جراحين في جامعة جونز هوبكنز وهم يجرون العملية على خنازير نافقة، مع إضافة شروحات نصية توضح خطوات كل مرحلة، وبعد مشاهدة الفيديوهات تمكن الروبوت من تنفيذ العملية بدقة 100%.
ورغم أن الروبوت استغرق وقتا أطول من الجراح البشري، فإن النتائج كانت مماثلة لما قد يحققه جراح محترف، وعلّق الجراح جيف جوبلينغ من جونز هوبكنز: "كما يتعلم طلاب الجراحة كل جزء من العملية تدريجيا، يظهر هذا المشروع، أن الروبوتات الجراحية يمكن أن تتطور بنفس الطريقة-خطوة خطوة".
وتمكّن الروبوت من إجراء العملية بنجاح حتى عندما واجه ظروفا غير متوقعة، مثل اختلاف شكل أو حجم الأنسجة من حالة لأخرى أو تغيير موقع البداية -وهو الموقع الذي يبدأ منه العملية- كما أضاف الباحثون صبغة تشبه الدم لتغيير شكل المرارة والأنسجة المحيطة بها، ومع ذلك استمر الروبوت في العمل بدقة وكفاءة دون أي أخطاء.
وعلّق البروفيسور كريغر: "بالنسبة لي، تُظهر هذه التجربة أنه من الممكن إجراء عمليات جراحية معقدة بشكل مستقل، فهذا خير دليل على أن الروبوتات قادرة على التعلم من مشاهدة الفيديو (التعلم بالمحاكاة)، وهكذا تستطيع أتمتة أي إجراء معقد بثبات وموثوقية عالية".
الخطوة القادمة لفريق البحث، هي تدريب هذا النظام على أنواع أخرى من العمليات الجراحية، وتطوير قدراته حتى يتمكن من إجراء عملية كاملة ذاتياً دون تدخل بشري.
هاشتاغز
جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا
اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:
التعليقات
لا يوجد تعليقات بعد...
أخبار ذات صلة
الجزيرة
منذ 10 ساعات
- الجزيرة
بدقة "عُشر كونتليون" جزء من الثانية إنتاج أدق ساعة في التاريخ
في عالم يزدحم بالتكنولوجيا الحديثة، قد لا نظن أن التوقيت الدقيق مهم، لكن خلف تطبيقات "جي بي إس" التي تساعدنا في السفر، وعمليات الملاحة الفضائية، وحتى التجارب الفيزيائية الدقيقة بما في ذلك قياس دوران الأرض، هناك ما يسمى الساعات الذرية، والتي تعد الحاكم الفعلي للزمن بالعصر الحديث. ومؤخرًا، حقق علماء من المعهد الوطني للمعايير والتقنية الأميركي (نيست) إنجازًا هائلًا بصناعة أدق ساعة في العالم، وتمتد دقة هذه الساعة إلى 19 منزلة عشرية، أي علامة عشرية ثم 19 صفرا، ثم رقم 1، وهذا رقمٌ يُعدّ قفزة هائلة، تفوق 41% على الرقم القياسي السابق، بحسب دراسة نشرها الفريق في دورية "فيزيكال ريفيو ليترز". ألمنيوم محاصر وللتوصل إلى تلك الدقة الشديدة، لجأ العلماء إلى توظيف أيون ألمنيوم محاصر إلكترونيًا لتوليد "نظام توقيت" ثابت بدقة فائقة، والأيون هو ذرة فقدت أو اكتسبت إلكترونًا وأصبحت مشحونة كهربائيًا. ولكن لماذا الألمنيوم؟ لأن ذبذبات (اهتزازات) هذا الأيون عالية جدا، تصل إلى التيراهرتز، وهذا يمنح الساعة قدرة على تقسيم الثانية إلى تريليونات الأجزاء بدقة لا تصدق. وأي ساعة، سواء ميكانيكية أو رقمية، تعتمد على شيء يهتز أو يتكرر بشكل منتظم جدًا لقياس مرور الوقت، فمثلا الساعة الميكانيكية تستخدم البندول أو النابض الذي يتأرجح، وساعة الكوارتز (الرقمية) تعتمد على اهتزاز بلورة كوارتز بتردد ثابت. أما في حالة الذرات والأيونات، فإن الإلكترونات تنتقل بين مستويات طاقة محددة جدا. وعندما يحدث هذا الانتقال، تنبعث أو تُمتص طاقة على شكل موجة كهرومغناطيسية بتردد محدد وثابت جدًا. ويستخدم العلماء هذا التردد كـ "نبض" الساعة، ومن ثم فإن الأيون المهتز هو المذبذب الطبيعي الذي يحدد "دقات" الساعة. وإلى جانب ذلك، فلألمنيوم أقل تأثرًا بالعوامل البيئية مثل الحرارة والمغناطيسية، مما يجعله مثاليًا كـ"بندول ذري". كما أن مستويات الطاقة في أيون الألمنيوم مناسبة تمامًا للتحفيز باستخدام ليزر عالي الدقة، وهي ضرورية لضبط الساعة الذرية. مصيدة الأيونات لكن الأمر لم يمر من دون تحديات، فالألمنيوم صعب التحكم به مباشرة، لذا تم دمجه مع أيون مغنسيوم، والذي يبرد الألمنيوم ويساعد على تسيل قراءة الحالة الكمومية، عبر ما يسمى "سبكترسكوبيا منطق الكم" وهي تقنية ثورية في فيزياء الكم تسمح للعلماء بقياس خصائص أيون يصعب الوصول إليه مباشرة، عن طريق التحكم في أيون آخر سهل التعامل معه. وفي هذه الحالة يضع العلماء أيون الألمنيوم وأيون المغنسيوم معًا في "مصيدة أيونية" تجعل الأيونين قريبين جدًا لدرجة أنهما يهتزان معًا وكأنهما على لوح زنبركي مشترك. وبعد ذلك يُبرّد المغنسيوم بالليزر حتى يكاد يتوقف عن الحركة، فيُجبر الألمنيوم أيضًا على التوقف لأنهما متصلان. ولا يمكن للعلماء قياس خصائص الألومنيوم مباشرة لأنه ضعيف جدًا. وبدلا من ذلك، يقومون بدراسة المغنسيوم الذي يعطي أثرا واضحا، ويعطي معلومات عن حالة الألمنيوم لأنه مرتبط به. والخلاصة أن الألمنيوم يُستخدم كـ"مذبذب" لتحديد الوقت، لكنه لا يُصدر فوتونات قوية للقياس، أما المغنسيوم فيُبرد النظام، ويعمل كـ"حارس" يقرأ النتائج بدقة. واجهت التجارب تحديات إضافية، فبناء مصيدة الأيونات تسبب في "حركة زائدة" تؤثر على دقة الساعة، ومن ثم حسّن الباحثون تصميم المصيدة، واستخدموا رقاقة من الماس ودعموها بطبقة ذهبية متوازنة لتقليل الحقول الكهربائية غير المرغوبة، بحسب بيان رسمي من المعهد الوطني للمعايير والتقنية. أما الأسطح الفولاذية في التجارب، والتي اعتادت أن تطلق جزيئات هيدروجين الصغيرة، فتم استبدالها بحجرة فراغية من التيتانيوم، قللت التلوث بنسبة تعادل 150 ضعفا، مما منح الأيونات وقتا أطول للعمل دون ضجيج. ومع ضبط كل ما سبق من معايير، أمكن للعلماء قياس وحدات تبلغ من الصغر 10⁻¹⁹، أي دقة إلى 19 منزلة عشرية، كما أن التجربة أضحت أكثر استقرارا، حيث أصبح قياس الزمن يتطلب يومًا ونصف اليوم فقط بدلًا من 3 أسابيع. إعادة تعريف الوقت تساعد تلك النتائج في إعادة تعريف العلماء للوقت بدقة أكبر، فالميثاق الدولي للوحدات حالياً يستند إلى تردد الموجات الميكروية لسيزيوم 133، لكن الساعات الجديدة تفوقها دقة، وتُعد الأساس المتوقع لتعريف جديد للدقيقة في المستقبل القريب. ويعتمد نظام تحديد المواقع العالمي (جي بي إس) على التوقيت الدقيق جدًا، بل إن الخطأ المقدر بمليار جزء من الثانية قد يؤدي إلى خطأ في تحديد الموقع بنحو 30 سنتيمترا، ومن ثم فإن الساعات فائقة الدقة تقلل هذه الأخطاء وتجعل الطائرات والمركبات ذاتية القيادة أكثر أمانًا ودقة، وحتى الملاحة في الفضاء العميق ممكنة بدقة مذهلة. كما أن الساعات من هذا النوع تسمح بدراسة ظواهر فيزيائية عديدة مثل تغيرات الجاذبية على الأرض بدقّة النانو، وحتى اختلاف بسيط في الارتفاع (مثل مليمتر واحد) يمكن أن يظهر تأثيرات النظرية النسبية لألبرت أينشتاين. وإلى جانب ذلك، فإن الساعات بهذه الدقة تعطي قاعدة متينة لتطوير أنظمة كمومية مستقبلية، مثل الحواسيب الكمومية واتصالات الكمّ، فعناصرها الأساسية مبنية على التحكم الدقيق في الحالات الكمومية. وفي مختبرات الفيزياء، فإن الساعات الدقيقة تساعد في قياس المسافات والأزمنة على مقاييس ذرية، كما يمكنها تحسين فهمنا للكون عبر تتبع الإشارات القادمة من النجوم النابضة أو موجات الجاذبية.
الجزيرة
منذ 12 ساعات
- الجزيرة
الجمع بين دواء تيرزيباتيد والعلاج الهرموني لانقطاع الطمث يعزز فقدان الوزن
أظهرت دراسة جديدة أن استخدام دواء " تيرزيباتيد" (Tirzepatide) والعلاج الهرموني لانقطاع الطمث في نفس الوقت يؤدي إلى زيادة فقدان الوزن لدى النساء اللاتي يعانين من زيادة الوزن أو السمنة بعد انقطاع الطمث، مقارنة باستخدام علاج تيرزيباتيد وحده. "انقطاع الطمث" (menopause) هو نقطة زمنية تقع بعد 12 شهرا من آخر دورة شهرية للمرأة. وغالبا ما تبدأ مرحلة انقطاع الطمث بين سن 45 و55 عاما. وتستمر نحو 7 سنوات، ولكن يمكن أن تصل إلى 14 عاما. ويمكن أن تعتمد المدة على عوامل نمط الحياة مثل التدخين، والعمر الذي بدأت فيه الدورة. وخلال فترة ما قبل انقطاع الطمث، يختلف إنتاج الجسم من هرمون الإستروجين والبروجستيرون بشكل كبير، وهما هرمونان يفرزهما المبيض. ويمكن للعلاج الهرموني تعويض الهرمونات المفقودة. وأجرى الدراسة باحثون من مايو كلينيك في الولايات المتحدة، وعرضت نتائج الدراسة السبت 12 يوليو/تموز الجاري في الاجتماع السنوي لجمعية الغدد الصماء في سان فرانسيسكو، كاليفورنيا، في الولايات المتحدة وكتب عنها موقع يوريك أليرت. وصرحت الدكتورة ريجينا كاستانيدا، الباحثة في قسم الغدد الصماء في مايو كلينيك في جاكسونفيل، فلوريدا: "هذه البيانات هي الأولى التي تظهر أن الجمع بين تيرزيباتيد والعلاج الهرموني لانقطاع الطمث يزيد بشكل كبير من فعالية العلاج لدى النساء بعد انقطاع الطمث". وأضافت: "وجدت دراسات سابقة أجريت على دواء سيماجلوتيد نتائج مماثلة. وقد يشير تحقيق هذه النتائج مع دواء ثان لعلاج السمنة إلى اتجاه أوسع نطاقا لفعالية الجمع بين هاتين الفئتين من الأدوية". تغير الهرمونات يزيد دهون البطن تؤدي التغيرات الهرمونية المرتبطة بانقطاع الطمث غالبا إلى زيادة دهون البطن، وانخفاض كتلة العضلات، وتغير في استهلاك الطاقة، وهذا يؤدي إلى زيادة الوزن، ويعرض ملايين النساء لخطر الإصابة بأمراض القلب وغيرها من المشاكل الصحية الخطيرة. وأجرى الباحثون دراسة واقعية باستخدام السجلات الطبية الإلكترونية لـ120 امرأة في عمر ما بعد انقطاع الطمث على مدى فترة متوسطة قدرها 18 شهرا لتأكيد فرضية أن العلاج الهرموني المتزامن لانقطاع الطمث يعزز فعالية تيرزباتيد في إنقاص الوزن لدى النساء بعد انقطاع الطمث. وشملت الدراسة مجموعتين: 40 امرأة يستخدمن العلاج الهرموني لانقطاع الطمث بالتزامن مع تيرزباتيد، و80 امرأة يستخدمن تيرزباتيد وحده. وأظهرت النتائج نسبة فقدان وزن إجمالي أعلى لدى النساء اللواتي يستخدمن تيرزباتيد مع العلاج الهرموني لانقطاع الطمث، مقارنة بمن يستخدمن تيرزباتيد وحده. وصرحت الدكتورة ماريا دانييلا هورتادو أندرادي، الحاصلة على دكتوراه في الطب، والأستاذة المساعدة في الطب والاستشارية في قسم الغدد الصماء في مايو كلينك: "تقدم المعلومات المستمدة من هذه الدراسة الجديدة رؤى مهمة لتطوير تدخلات أكثر فعالية وشخصية لإدارة الوزن، بهدف الحد من خطر إصابة المرأة بعد انقطاع الطمث بزيادة الوزن والمضاعفات الصحية المرتبطة بالسمنة". وأضافت: "تؤكد هذه الدراسة على الحاجة الملحة لإجراء المزيد من الأبحاث لفهم أفضل لكيفية عمل أدوية السمنة والعلاج الهرموني لانقطاع الطمث معا. إن اكتساب هذه المعرفة من شأنه أن يحسّن بشكل كبير صحة ورفاهية ملايين النساء بعد انقطاع الطمث. كما يشير إلى الحاجة إلى إستراتيجيات أفضل لجعل هذه العلاجات متاحة أكثر لمن يحتاجها".
الجزيرة
منذ 17 ساعات
- الجزيرة
د. خالد وليد محمود
الجديد من الكاتب تدفق المحتوى مقالات مقالات, ماذا نعرف عن الأكواد المميتة التي استخدمت في اغتيال شخصيات إيرانية؟ أبرز الأمثلة على استخدام هذه التقنيات هو استهداف شخصيات إيرانية بارزة. فقد أظهرت الأدلة أنها لم تكن مجرد طائرات مسيرة تقليدية، بل أنظمة قتالية ذكية قادرة على تعقّب الأهداف لأسابيع. مقال رأي بقلم د. خالد وليد محمود 15/7/2025 كود الردع: الصراع السيبراني بين إيران وإسرائيل تعرضت هواتف إسرائيلية لاختراق واسع النطاق، فيما اختُرِق البث التلفزيوني الرسمي الإيراني، وتلا ذلك إنذار عاجل بإخلاء مقرَّي قناتَي 12 و14 الإسرائيليتين.. مدونة بقلم د. خالد وليد محمودد. خالد وليد محمود Published On 25/6/202525/6/2025 مقالات مقالات, كيف تستخدم أميركا كابلات الإنترنت في التجسس؟ كشفت تسريبات إدوارد سنودن عن قدرة وكالة الأمن القومي الأميركية على التنصت على البيانات العابرة من خلال نقاط التقاطع في الكابلات، ما دفع البرازيل إلى إنشاء كابلات جديدة تتفادى المرور عبر أميركا. مقال رأي بقلم د. خالد وليد محمودد. خالد وليد محمود Published On 16/5/202516/5/2025 مقالات مقالات, هذا ما يحدث لو نسخ الإنسان ذاكرته قبل الموت قد نتمكن من محاكاة جوانب من إدراكنا داخل أنظمة رقمية فائقة الذكاء. لكن ما لا يجب أن نغفله وما نؤكد عليه هو أن الإنسان، في جوهره، ليس مجرد كائن معلوماتي. مقال رأي بقلم د. خالد وليد محمودد. خالد وليد محمود Published On 8/5/20258/5/2025 مقالة رأي هذه أبرز وظائف المستقبل التي تنبأ بها الذكاء الاصطناعي الذكاء الاصطناعي لم يَعد يكتفي بأتمتة المهام الروتينية، بل بات يُعيد تشكيل سوق العمل من جذوره، ويبتكر وظائف لم تكن موجودة من قبل، دافعًا بالمهن إلى تحوّل غير مسبوق. Published On 28/4/202528/4/2025 مقالات مقالات, الذكاء الاصطناعي وتغيير صورة الإنسان عن نفسه الأجيال الرقمية تبني صورها الذاتية في فضاءات افتراضية عالمية، تتخطى الحواجز اللغوية والثقافية والجغرافية. إنها هوية 'مُفلترة'، تُنتجها الصور والمنشورات والتفاعلات المرسومة وفق خوارزميات منصات التواصل. مقال رأي بقلم د. خالد وليد محمودد. خالد وليد محمود Published On 24/4/202524/4/2025 الأمن السيبراني في 2025 معركة تتشابك فيها المصالح لم يعد الأمن السيبراني مجرد مسألة تقنية تهتم بها أقسام تكنولوجيا المعلومات في المؤسسات والجامعات، بل أصبح قضية إستراتيجية تمس الأمن القومي، والاستقرار الاقتصادي، والتوازن الجيوسياسي العالمي.. مدونة بقلم د. خالد وليد محمودد. خالد وليد محمود Published On 25/2/202525/2/2025 الحدود السيبرانية إذ تعيد تعريف السيادة والجغرافيا يشهد العالم في الوقت الراهن تحولًا رقميًّا سريعًا يعيد تشكيل العديد من المفاهيم التقليدية في العلاقات الدولية ويفرض تحديات جديدة في مجالات السيادة والأمن. من أبرز هذه التحديات مفهوم الحدود السيبرانية. مدونة بقلم د. خالد وليد محمودد. خالد وليد محمود Published On 23/1/202523/1/2025 مقالات مقالات, كيف تحولت أجهزة "البيجر" إلى سلاح قاتل لحزب الله؟ الحدث يثير تساؤلات حول مدى أمان التقنيات القديمة، مقارنةً بالأجهزة الذكية الحديثة، ويعيد إلى السطح قضايا الأمن السيبراني في عصرنا الحالي. مقال رأي بقلم د. خالد وليد محمودد. خالد وليد محمود Published On 18/9/202418/9/2024
