Zrobotyzowany cewnik autonomicznie wkręcił się w żywe, bijące serce świni

Obraz lekarza patrzącego na ekran do laparoskopii Fagogenis i in., Sci. Robot. 4, eaaw1977 (2019)

Operacja wewnątrz bijącego serca to złożony, delikatny zabieg, który wymaga wykwalifikowanych chirurgów. Personel medyczny zazwyczaj używa dżojstików i kombinacji zdjęć rentgenowskich lub ultradźwięków do dokładnego prowadzenia cewników przez ciało.

Teraz po raz pierwszy zrobotyzowany cewnik był w stanie autonomicznie poruszać się w sercu, aby pomóc w przeprowadzeniu szczególnie złożonej procedury. Urządzenie, zainspirowane sposobem, w jaki niektóre zwierzęta dowiadują się o swoim otoczeniu, zostało wykorzystane do pomocy chirurgom w zamykaniu przecieków w sercach pięciu żywych świń.

Fagogenis i in., Sci. Robot. 4, eaaw1977 (2019)

Szczury stukają wąsami o ścianę, ludzie czują swoją drogę, a karaluchy wykorzystują czułki, mówi Pierre Dupont z Harvard Medical School, który kierował nowym badaniem opublikowanym w Nauka Robotyka . Podobnie to urządzenie wykorzystuje czujniki dotykowe, aby na podstawie mapy serca ustalić, gdzie jest i gdzie iść dalej.

Urządzenie ma średnicę 8 milimetrów, z kamerą i diodą LED na końcówce, które działają jak połączony czujnik optyczny i dotykowy. Algorytm uczenia maszynowego, który został wytrenowany na około 2000 obrazach tkanki serca, został wykorzystany do kierowania nim podczas ruchu. Czujnik dotykowy okresowo uderzał o tkankę serca, gdy urządzenie przechodziło przez nią, pomagając mu wiedzieć, gdzie się znajduje i upewniając się, że nie uszkodzi tkanki.

Podczas eksperymentu, który obejmował 83 próby na pięciu świniach, cewnik w 95% przypadków kierował się do właściwej lokalizacji. To podobny wskaźnik sukcesu do tego, co osiągają doświadczeni klinicyści, a procedura nie pozostawiła siniaków ani uszkodzeń tkanek, powiedział zespół badawczy. Po umieszczeniu cewnika chirurdzy przejęli kontrolę i przeprowadzili zabieg usunięcia nieszczelności. Chociaż cewniki zrobotyzowane są dostępne od kilku lat, jest to pierwszy, który jest w stanie znaleźć drogę bez pomocy człowieka.

Chodzi o to, że pewnego dnia taka technologia może pozwolić chirurgom skoncentrować się na innych zadaniach lub pomóc mniej doświadczonemu personelowi medycznemu w przeprowadzaniu bardziej skomplikowanych procedur. Technologia może zostać ponownie wykorzystana do użycia na ludziach w ciągu pięciu lat, mówi Dupont.

ukryć