Technology

Вчені створили самоврядного робота-хірурга для операцій на серці

Фахівці з дитячої лікарні Бостона (США)розробили і успішно провели випробування гнучкого автономного роботизованого катетері, здатного самостійно на дотик орієнтуватися всередині серця і досягати серцевих клапанів. Перевірка винаходу на автономне виявлення серцевих клапанів проводилася на живих серцях свиней. Про передовий розробці вчених повідомляє стаття, опублікована в журналі Science Robotics.

В даний час операції в серцевої порожнинихірурги проводять двома різними способами: малоінвазивним, коли грудина не ріже, а всі дії виконуються через маленький прокол між ребрами, і трансстернальним способом, коли доступ до серця відкривається через розрізану грудину. Останній випадок вимагає більш тривалого відновного періоду і іноді може супроводжуватися ускладненнями. Малоінвазивні операції в свою чергу проводяться за допомогою керованих гнучких катетерів при мінімальному хірургічному втручанні. Найскладніше в таких операціях - орієнтування всередині серцево-судинної системи і серця. Такі операції проводяться без зупинки серця, і рух крові сильно ускладнює візуальне орієнтування. Контроль просування катетера як правило проводиться за допомогою ехокардіографії, але метод не здатний забезпечувати чітку візуалізацію.

Вчені з США провели випробування гнучкогоробокатетера, здатного самостійно орієнтуватися в порожнині серця на дотик завдяки спеціальному датчику, встановленому на його кінці, а також спеціального комп'ютерного алгоритму, розробленого із застосуванням машинного навчання і вимірює величину чиниться тиску на стінки органу. Пристрій здатний відрізняти м'язові стінки серця і сполучну тканину, а також дослідити стан клапанів.

Перевірка винаходу здійснювалася на серцяхдекількох свиней породи Йоркшир, яким провели заміну клапанів аорти штучними. При цьому, в ході операції для імітації паравальвулярного підтікання, тобто продавлювання частини крові через зазор між стінкою аорти і самим клапаном, вчені навмисно встановили нові клапани неправильно. Дослідники пояснюють, що такі підсікання можуть виникати, наприклад, при інфекційних ураженнях зон після установки штучних клапанів.

Після введення робокатетора через хірургічнийпрокол ближче до верхівки серця, його перемикали в автономний режим. Після того як пристрій самостійно на дотик добирався до потрібного клапана, робокатетор переводили на ручне управління, при якому лікар-оператор проводив установку спеціального пристрою для закриття щілин між клапаном і судинною стінкою. Як відзначають дослідники, автономний спосіб виявлення клапана показав 95 відсоткову точність, проте точність проходження аортальному кільцю при обстеженні становила лише 66 відсотків.

В цілому, відзначають фахівці, використаннякатетера в автономному режимі дозволяло прискорити виявлення клапана. А відносно невисоку точність пошуку аортального кільця дослідники пояснюють підвищеною для експериментів чутливістю датчика, при якій катетер лише злегка стосувався стінок органу.

Обговорити новину можна в нашому Telegram-чаті.