המטרה פיתוח רובוט לניתוחי מוח

הדס זיסו היא דוקטורנטית בפקולטה להנדסת מכונות בטכניון, זוכת מלגת לוי אשכול לשנת תשע"ה. "את דרכי האקדמית התחלתי בפקולטה להנדסה ביו-רפואית," היא מספרת, "שם למדתי לתואר ראשון ושני. המחקר שלי, בהנחיית פרופסור איתן קימל, עסק בטיפול בגידולים סרטניים באמצעות אולטראסאונד ומיקרו-בועיות. לאחר מכן עבדתי מספר שנים בתעשייה הרפואית עד לחזרתי ללימודים כדוקטורנטית בהנחייתם של פרופסור משה שהם (ראש המעבדה לרובוטיקה רפואית) ופרופסור מנשה זערור (ראש מחלקת נוירוכירורגיה ברמב"ם)."

"המחקר שלי עוסק בפיתוח רובוט חדשני לניתוח מוח זעיר-פולשני. המערכת הרובוטית ייחודית מכמה היבטים: ראשית, הטיפול יתבצע באופן אוטומטי תחת השגחת הרופא, על סמך תוכניות טיפול שתוכננו על גבי תמונות CT/MRI, בשילוב זיהוי הרקמה הממאירה בזמן אמת. שנית, המערכת הרובוטית תבצע את הטיפול דרך חור קטן בגולגולת בקוטר של כ-4 מ"מ ותוכל לטפל בגידולים שקוטרם עד כ-6 ס"מ. בכדי לבצע זאת לרובוט מנגנון מחטים המורכב ממחט חיצונית קשיחה ומחט פנימית חצי-גמישה המקנות לו שלוש דרגות חופש: תנועה אורכית וסיבוב של המחט החיצונית בשילוב עם תנועה הצידה של המחט הפנימית. אחד האתגרים הטכנולוגיים העיקריים של הפרויקט, מלבד מזעור כלי הזיהוי והטיפול, הוא פיתוח מנגנון מחטים המאפשר מעבר של פינה חדה. על המחט הפנימית לעמוד בכיפוף של 90 מעלות בפתח המחט החיצונית, ועם זאת להישאר קשיחה דיה לצורך הגעת כלי האבחון והטיפול הממוקמים בקצה ליעד המתוכנן בצורה מדויקת. מספר מנגנונים העונים על דרישות אלה נבחנו במחקר, בינהם קריסה של צינור דק דופן, שרשרת חרוזים מגנטיים ומבנה טנסגריטי (מוטות בלחיצה וחוטים במתיחה).

שתי שיטות אבחון ושתי שיטות טיפול המתאימות למפרט המערכת, הן מבחינה קלינית והן מבחינה מכאנית, תוערכנה במחקר זה: האבחון יתבצע ע"י ספקטרוסקופיה פלואורסצנטית, שבה אור אולטרה-סגול יגרום לחומר פלואורסצנטי המצוי בעודף בגידול להאיר, וע"י מדידת התנגדות חשמלית מוכללת; הטיפול יתבצע ע"י אבלציית גלי-רדיו בתדר גבוה, שבה אנרגיית גלי-הרדיו גורמת לנידוף הרקמה, וע"י אבלציית לייזר. הטכניקות השונות לזיהוי תיבחנה בשלב הראשון בניסוי ברקמות אדם מחוץ לגוף, ואילו שיטות הטיפול תיבחנה בניסוי בבעלי חיים.