باحثون في جامعة نيويورك أبوظبي يطورون مستشعرات ذكيّة مرنة تعزز حاسة اللمس للجراحين خلال الجراحات طفيفة التوغل

باحثون في جامعة نيويورك أبوظبي يطورون مستشعرات ذكيّة مرنة تعزز حاسة اللمس للجراحين خلال الجراحات طفيفة التوغل

تسمح المستشعرات المرنة الجديدة للجراحين بتقدير مقدار الضغط الفعلي خلال إجراءات الجراحة طفيفة التوغل، مما يعزز مستوى الدقة والأمان.

أبوظبي، الإمارات العربية المتحدة: طوّر باحثون في جامعة نيويورك أبوظبي حساسات ناعمة ومرنة تساعد الجراحين في استعادة حاسة اللمس أثناء الجراحات طفيفة التوغل التي تُنفّذ بالمنظار، والمعروفة أيضًا بجراحة “ثقب المفتاح”. تتيح هذه الجراحة للمريض التعافي بشكل أسرع مع تقليل الألم، ولكن الجراحين قد يفتقرون إلى القدرة على تقدير مدى الضغط عبر الأدوات الطويلة، مما يجعل التعامل مع الأنسجة الحساسة أمرًا صعبًا.

توضح هذه الدراسة التي نُشرت دورياً حول الأنظمة المصغرة والهندسة النانوية دور الفريق بقيادة الدكتور محمد قسايمة، الأستاذ المشارك في الهندسة الميكانيكية والهندسة الحيوية في جامعة نيويورك أبوظبي. تم تصميم حساسات ناعمة متعددة القنوات ذات مدى واسع من الضغط، من التلامس الخفيف جدًا إلى القبض بشدة، في الوقت الفعلي. تُصنع الحساسات عن طريق هندسة السيليكون المرن مع قنوات صغيرة مملوءة بالمعادن السائلة، بحيث يتغير شكل القنوات قليلاً تحت الضغط، مما يشكل نظاماً كهربائياً حسياً يوضح قوة الضغط.

لاستعراض التقنية، قام الباحثون بتركيب الحساسات في ملقط طويل يستخدم في الجراحة بالمنظار. وُضع أحد الحساسات على المقبض لقياس ضغط قبضة الجراح، بينما وُضع آخر على فك الأداة لقياس التفاعل مع الأنسجة.

قال الدكتور محمد قسايمة: “إن الجراحة طفيفة التوغّل مفيدة للمرضى، لكن الجراحون فيها يفتقرون إلى حاسة مهمة. في هذا المشروع، طوّرنا حساسات ناعمة دقيقة متناهية الصغر يمكنها رصد الضغط على نطاق واسع ويمكن دمجها بسهولة مع الأدوات الحالية، مما يقربنا من أدوات جراحية أكثر ذكاءً وأماناً”.

وقال الدكتور وائل عثمان، المؤلف الأول للدراسة: “كان هدفنا هو إنشاء مجسات حساسة وعملية للبيئات الجراحية الحقيقية. يسمح لنا هذا التصميم بقياس كل من الضغط الطفيف والقوي بنفس الجهاز الصغير، مما يسمح بوضع الحساسات في الأماكن الأكثر فائدة على الأدوات الجراحية”.

تُظهر الدراسة أيضًا كيف يمكن تعديل تصميم الحساسات، من حيث الحجم والتصميم والمواد، لاستخدامات مختلفة. يمكن وضع الحساسات على مقبض الأداة الجراحية مما يسهم في بساطة الطرف وسهولة تعقيمه، كما يمكن وضعها مباشرة على الفك في الحالات التي تستدعي الضغط بدقة عالية.

إلى جانب الجراحة، يمكن استخدام هذه التقنية في الروبوتات والأجهزة القابلة للارتداء والأنظمة الأخرى التي تتطلب استشعارًا دقيقًا لقوة الضغط.

نفذّت هذه الدراسة بدعم من معهد الأبحاث في جامعة نيويورك أبوظبي.

جامعة نيويورك أبوظبي:
تضم جامعة نيويورك أبوظبي أول حرم جامعي شامل للآداب والعلوم الإنسانية في الشرق الأوسط تديره جامعة بحثية أمريكية مرموقة. وتُصنف مؤسسة تايمز للتعليم العالي جامعة نيويورك ضمن أفضل 31 جامعة في العالم، مما يجعل جامعة نيويورك أبوظبي الجامعة الأعلى تصنيفاً في دولة الإمارات ومنطقة الشرق الأوسط وشمال أفريقيا. قامت جامعة نيويورك أبوظبي بدمج منهج جامعي انتقائي للغاية عبر التخصصات مع مركز عالمي للأبحاث المتقدمة والدراسات الأكاديمية. وتمنح الجامعة طلابها في العلوم والهندسة والعلوم الاجتماعية والإنسانية والفنون الوسيلة للنجاح في عالم مترابط بشكل متزايد وتعزيز التعاون والتقدم في التحديات المشتركة للإنسانية. يتوافد الطلاب المتفوقون إلى جامعة نيويورك أبوظبي من أكثر من 120 دولة ويتحدثون أكثر من 100 لغة. تشكل فروع جامعة نيويورك في نيويورك وأبوظبي وشنغهاي معًا العمود الفقري لجامعة عالمية فريدة من نوعها، مما يمنح أعضاء هيئة التدريس والطلاب فرصاً لتجربة بيئات تعليمية متنوعة والانغماس في الثقافات الأخرى في واحد أو أكثر من مواقع الدراسة بالخارج العديدة لجامعة نيويورك في ست قارات.