Kategori: Robotik

İnsanların hayatta kalabilmek için hastalıklarla savaşma zorunluluğu, teknolojinin hızla ilerlemesini sağlayan etkenlerden biri olmuştur hep. Özellikle ameliyathaneler hem geçmişte hem de günümüzde yeni teknolojilerin sıklıkla denendiği yerler olmuşlardır. Bu yönden bakılınca, robotların bu resme dahil olması neredeyse kaçınılmazdı denebilir. Ameliyatta kullanılan ilk robot örneklerinden biri, beyin biyopsisi almak için 1985 yılında kullanılan endüstriyel tarzda bir robottur [1, 2]. Bu alan, 1999 yılında DaVinci sisteminin piyasaya sürülmesiyle iyice hız kazanmıştır [3]. Bu jenerasyon robotları 1. nesil ameliyat robotları olarak bir başlık altında toplanabilir. Bunlar, çoğunlukla elle yapılan işleri daha hassas ve uzun süre yorulmadan yapmaya yönelik tasarlanmış endüstriyel robotlara benzer tarzda robotlardır. Yapılan araştırma ve geliştirme çalışmaları, bir sonraki nesil ameliyat robotlarının, standart endüstriyel robotların ötesine geçen esnek iskelet gibi daha yeni teknolojiler barındıran tasarımlara sahip olacağını gösteriyor.

Günümüzde ameliyathanelerde kullanılan robotların neredeyse tamamı halen 1. nesil robotlardır. Giderek artan kullanım oranlarıyla bu robotlar prostat ameliyatından kalp bypass ameliyatına kadar pek çok değişik operasyonda kullanılmaktadır. Sadece DaVinci robotunun bugüne kadar dünya çapında 7 milyondan fazla ameliyat için kullanılmış olduğu rapor ediliyor [4]. Peki bu ameliyatlarda robotlar kullanılıyor da, ameliyatların kontrolü de tamamen robotların mı elinde? Şu an için bu sorunun cevabı hayır. Şu anki robotik ameliyatlarda robotları neredeyse tamamen cerrahlar kontrol ediyor. Cerrah, bir kullanıcı arayüzü ile istediği hareketleri robota iletiyor, robot da onun hareketlerini ölçeklendirip daha hassas bir şekilde hastaya uyguluyor. En sık kullanılan ve belirli bir dizi hareketten oluşan dikiş işlemi gibi uygulamalar bile tek tek cerrahlar tarafından yapılıyor.

Cerrahların ellerinin hassasiyeti kadar, onların karar verme yeteneği de ameliyatın başarısını belirlemektedir. Şu anki teknolojimizle robotları kullanarak hareket hassasiyetini geliştirmemiz ve hatta insan kabiliyetinin ilerisine taşımamız bir yere kadar mümkün, fakat karmaşık karar verme yeteneğini robotlara aktarmak çok daha zor. Robotik alanında robot tarafından yapılan hareketlerin kararlarının nasıl alındığı çoğunlukla otonomluk seviyesi kullanılarak değerlendirilir. Otonomluk seviyesi her hareketi tek tek kullanıcının belirlemesinden, her harekete robotun tamamen özerk olarak kendisinin karar vermesine uzanan bir ölçek olarak görülebilir. Basitçe bu ölçeği üçe bölebiliriz: doğrudan kullanıcı kontrolü, paylaşımlı otonomluk (kullanıcının ve robot yazılımının görevleri paylaşarak işbirliği yaptığı durum), ve tam otomasyon (bütün hareketlere robotun karar verdiği durum). Ameliyat gibi yüksek riskli ve karmaşık senaryolu uygulamalarda, robotun yanlış karar veremeyeceğini hangi oranda garanti edebiliriz? Diyelim ki robot kendi kararıyla ameliyatta yanlış bir şey yaptı, bu sefer sorumluluk kimde olacak? Bunlar ve benzerleri, bu alanda teknoloji geliştirmeye çalışan insanların cevaplandırmaya çalıştığı kritik sorular. Şu günlerde çok benzer tartışmalar sürücüsüz (otonom) arabalar hakkında da aktif olarak yapılıyor. Bu gibi örnekler daha da çoğaltılabilir. Tek tek örnek vermekten ziyade daha genel bir kapsamda konuya baktığımızda, toplum olarak, her geçen gün, farklı alanlarda geliştirilen teknolojilerde ne seviyede otomasyon istediğimize karar veriyoruz ya da bu kararlarımızı gözden geçiriyoruz. Ameliyat robotları da şu anda bu teknolojilerden biri.

Şu an piyasada olan cerrahi robotlar, otonomluk cetvelinin çoğunlukla daha en başında yer alıyor. Yani operasyonları doğrudan ve tamamen cerrahlar kontrol ediyor. Tekrarlanan ve uzun süren ameliyat kısımlarını cerrahlara daha az yük haline getirerek onların daha kritik kısımlara odaklanabilmesini sağlamak adına, cerrahi robotlardaki otomasyon seviyesini ileri taşımayı hedefleyen pek çok araştırma yapılmaktadır. Özellikle yeni nesil ameliyat robotlarının piyasaya sürülmesinin ve yapay zekâ çalışmalarının bu alandaki ilerlemeyi oldukça hızlandırmasını bekliyorum. Neredeyse hiç hata payına yer olmayan bu gibi bir alanda, araştırma çalışmalarının klinik uygulamaya adaptasyonu tabii ki çok hızlı ilerlemiyor. Hatırı sayılır bir süre daha otonom ya da yarı-otonom sistemlerin ameliyathanelerde büyük oranlarda kullanıldığını muhtemelen göremeyeceğiz. Fakat, çalışmalar ilerledikçe belirli kontrollerin bilgisayarlara bırakıldığı yarı-otonom ve otonom robotik sistemler de ameliyathanelerde kendilerine yer bulacaklardır.

Yazar: Tayfun Efe Ertop

Editörler: Güney Akbalık, Aslıhan Karabacak

 

Kaynakça:

[1] T. Lane, “A short history of robotic surgery,” Ann. R. Coll. Surg. Engl., vol. 100, pp. 5–7, 2018.

[2] Y. S. Kwoh, J. Hou, E. A. Jonckheere, and S. Hayati, “A Robot with Improved Absolute Positioning Accuracy for CT Guided Stereotactic Brain Surgery,” IEEE Trans. Biomed. Eng., vol. 35, no. 2, pp. 153–160, 1988.

[3] “Da Vinci Surgical Systems, alıntı tarihi 25 Haziran 2020, https://www.davincisurgery.com”.

[4] “Intuitive Surgical, alıntı tarihi 25 Haziran 2020, https://www.intuitive.com/”.

Görsel Kaynağı: DaVinci cerrahi robot sistemi. ©2020 Intuitive Surgical, Inc. https://www.intuitive.com

Bizden Haberler

Bitkilerin Tedavi Etme Gücü Var Mıdır?

02/07/2021
Bitkilerin tedavi etme gücü var mıdır? Başka bir deyişle şifalı bitki kavramı gerçek mi, yoksa safsata mıdır? Pek çok kişinin bu konuya bakışı, “fala inanma, falsız da kalma” yaklaşımına paraleldir. Şifalı bitki reçeteleri pek de umut etmeden denenir; etki görülürse ne ala ama herhangi bir fayda elde edilmemesinin de kuvvetle muhtemel olduğu bilinir. Öncelikle şunu […]

Boya Kullanmadan Resim Yapmak Mümkün Mü?

01/26/2021
Ressamlar, boyarmaddeleri kullanarak, doğadaki varlıkların suretlerini/görünüşlerini binyıllardır katı yüzeylere aktarıyorlar. Ancak ilginçtir, doğal varlıklara rengini veren fiziksel olaylar çok farklı olabiliyor. Misal, bir havuca rengini veren olay pigment moleküllerinin gelen ışığı kısmi olarak soğurması iken; bir kelebeğe rengini veren, pigmentlerin yanı sıra kanatlarının mikro ve nano ölçekteki geometrik yapısı aynı zamanda. Kyoto Üniversitesi’nden M. Ito, […]
Bağ dokusu fibroblast hücreleri. Çekirdek mavi, mitokondri yeşil ve hücre iskeletini oluşturan aktin proteinleri kırmızıyla gösterilmiştir.

Dinamik Hücre Davranışlarını Düzenleyen Bir Sensör: Hücre Çekirdeği

12/15/2020
Hücreler, hücre iskeleti olarak da bilinen ve aktomiyozin protein kompleksinden oluşan mikrofilamentler sayesinde, maruz kaldıkları fiziksel, kimyasal ve mekanik uyarılara tepki verirler. Hücre iskeleti dinamik bir yapıdır. Hücreler, bu yapının parçalarından olan ve miyozin II denilen motor proteinlerin etkinliğiyle, çevreden gelen tepkilere bağlı olarak kasılıp gevşeyerek göç ederler. Hücre göçü, embriyo gelişimi, doku yenilenmesi ve […]

Her yaşlının yoğurt yiyişi farklı: Yaşlandıkça gen ifadeleri bireyler arasında farklılaşıyor

12/04/2020
Yaşlanma, yani canlıların yaşı ilerledikçe hastalık ve ölüm riskinin artışı… Bu durum, hepimizin aşina olduğu, belki doğal ve kaçınılmaz saydığı bir olgu. Ancak yaşlanma süreci yine de şaşırtıcı derecede bilinmeyenlerle dolu! Örneğin, yaşlanmayan bazı bitki ve hayvan türleri var. Yaşlanan türlerinse evrimsel olarak neden yaşlandıklarını ve yaşlanmanın moleküler mekanizmalarını açıklamaya çalışan, günümüze dek ortaya atılmış […]

İnsanın Ayak İzleri

09/29/2020
Geçen gün internette okuduğum bir makalenin sonunda yazarın ilginç bir notunu gördüm. Makalenin her bir sayfasını okurken neden olduğum muhtemel karbondioksit salınım miktarını yazıyordu. Bu arada, internetin dünyada en çok enerji tüketen altıncı ülkeninkine eşit bir karbon izi bıraktığını da öğrenmiş oldum. Meraklıları için makalenin adresi parantezin içinde (https://www.bbc.com/future/article/20200131-why-and-how-does-future-planet-count-carbon).  İklim değişikliği konusuna ilgim nedeniyle okunan […]

GÜNCEL YORUMLAR