تعمل هذه العقد “القابلة للبرمجة” على تسخير الفيزياء لجعل الغرز الجراحية أكثر أمانًا

إن إدخال عقدة سهلة الفك في الخيط الجراحي يمكن أن يساعد الجراحين على ربط الغرز المثالية، وهي تلك التي تكون ضيقة بدرجة كافية لشفاء الجرح ولكنها ليست ضيقة جدًا لدرجة أنها تلحق الضرر بالأنسجة.

اكتشف الباحثون في جامعة تشجيانغ في هانغتشو بالصين كيفية التحكم بدقة في هندسة العقدة واحتكاكها حتى يتمكنوا من “برمجتها” لتفتح عند شدها بقوة معينة.

وهذا يسمح للجراح – أو الروبوت – بخياطة الجرح لإغلاق الغرز بالقدر المناسب من القوة، وذلك ببساطة عن طريق سحب الطرف الحر للخيط المعقود والتوقف عندما تنفتح العقدة. من المهم الحصول على القوة الصحيحة: الغرز الضيقة جدًا أو الفضفاضة جدًا يمكن أن تؤدي إلى مضاعفات.

في عمليات المحاكاة الموضحة في طبيعة في 26 نوفمبر¹، سمحت تقنية العقدة المنزلقة للجراحين عديمي الخبرة بإجراء الغرز وكذلك أقرانهم ذوي الخبرة. في الجرذان، أدت جراحة القولون بمساعدة العقدة المنزلقة إلى استعادة تدفق الدم بشكل أسرع، وتقليل التسربات وتقليل الأنسجة الندبية مقارنة باستخدام الغرز التقليدية.

الغرز أصبحت بسيطة

عادةً ما يقيس الجراحون مقدار التوتر في الغرز من خلال الشكل والملمس، وهي مهارة تستغرق سنوات لتعلمها وتظل متغيرة حتى بين الخبراء.

إن إضافة عقدة منزلقة إلى الخيط يخلق “نوعًا من الصمامات الميكانيكية المدمجة” التي تحد من مقدار القوة التي يمكن نقلها إلى الأنسجة، كما يقول تيفينج لي، الباحث في الميكانيكا والروبوتات في جامعة تشجيانغ في الصين، الذي شارك في قيادة فريق من علماء الرياضيات والباحثين في الميكانيكا والأطباء الذين يقفون وراء البحث. “يحتاج الجراح فقط إلى اتباع قاعدة بسيطة للغاية: اسحب حتى ينفتح، عندها تعلم أنك وصلت إلى القوة المقصودة.”

يتكون نوع العقدة المستخدمة من حلقة تنحل عند سحب أحد طرفي الخيط. على الرغم من أن هذه العقد تبدو بسيطة، إلا أن الآليات الموجودة بداخلها معقدة، كما يقول لي. ويقول: “عندما تنفتح العقدة المنزلقة، ينحني الخيط، ويلتوي، وينزلق، ويحتك بنفسه، وتتغير هندسة العقدة بسرعة كبيرة”.