Et robotkateter har selvstændigt snoet sig ind i et levende, bankende grisehjerte

Billede af læge, der ser på laparoskopi-skærm Fagogenis et al., Sci. Robot. 4, eaaw1977 (2019)

At operere inde i et bankende hjerte er en kompleks, delikat procedure, der kræver dygtige kirurger. Medicinsk personale bruger typisk joystick og en kombination af røntgenstråler eller ultralyd til omhyggeligt at føre katetre gennem kroppen.

Nu har et robotkateter for første gang været i stand til autonomt at navigere inde i et hjerte for at hjælpe med at udføre en særlig kompleks procedure. Enheden, som var inspireret af den måde, visse dyr lærer om deres omgivelser, blev brugt til at hjælpe kirurger med at lukke lækager i hjertet på fem levende grise.

Fagogenis et al., Sci. Robot. 4, eaaw1977 (2019)

Rotter bruger knurhår til at banke langs væggen, mennesker føler sig vej, og kakerlakker bruger deres antenner, siger Harvard Medical Schools Pierre Dupont, der ledede den nye undersøgelse offentliggjort i Videnskab robotik . På samme måde bruger denne enhed berøringssensorer til at finde ud af, hvor den er, og hvor den skal hen, baseret på et kort over hjertet.

Enheden er 8 millimeter på tværs med et kamera og et LED-lys på spidsen, der fungerer som en kombineret optik og berøringssensor. En maskinlæringsalgoritme, der blev trænet på cirka 2.000 hjertevævsbilleder, blev brugt til at guide den, mens den bevægede sig. Berøringssensoren bankede med jævne mellemrum mod hjertets væv, mens enheden snoede sig igennem, og hjalp den med at vide, hvor den var, og sikrede sig, at den sandsynligvis ikke ville beskadige vævet.

Under forsøget, som involverede 83 forsøg på fem grise, navigerede kateteret til det korrekte sted 95 % af tiden. Det er en lignende succesrate til, hvad erfarne klinikere opnår, og proceduren efterlod ingen blå mærker eller vævsskader, sagde forskerholdet. Da kateteret var på plads, tog kirurgerne kontrollen og udførte proceduren for at rette op på lækagen. Selvom robotkatetre har været tilgængelige i nogle år, er dette det første, der har været i stand til at finde vej uden menneskelig hjælp.

Tanken er, at sådan teknologi en dag kan frigøre kirurger til at koncentrere sig om andre opgaver eller hjælpe mindre erfarne medicinske medarbejdere med at udføre mere komplekse procedurer. Teknologien kan blive genbrugt til brug på mennesker inden for fem år, siger Dupont.

skjule