En robotkateter har självständigt lindat sig in i ett levande, bankande grishjärta

Bild av läkare som tittar på skärmen för laparoskopi Fagogenis et al., Sci. Robot. 4, eaaw1977 (2019)

Att operera inuti ett bankande hjärta är en komplex, känslig procedur som kräver skickliga kirurger. Medicinsk personal använder vanligtvis joysticks och en kombination av röntgenstrålar eller ultraljud för att noggrant leda katetrar genom kroppen.

Nu, för första gången, har en robotkateter kunnat navigera autonomt inuti ett hjärta för att hjälpa till att utföra en särskilt komplex procedur. Enheten, som var inspirerad av hur vissa djur lär sig om sin omgivning, användes för att hjälpa kirurger att stänga läckage i hjärtat på fem levande grisar.

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

Råttor använder morrhår för att knacka längs väggen, människor känner sig fram och kackerlackor använder sina antenner, säger Pierre Dupont från Harvard Medical School, som ledde den nya studien publicerad i Vetenskapsrobotik . På samma sätt använder den här enheten peksensorer för att räkna ut var den är och var den ska gå härnäst, baserat på en karta över hjärtat.

Enheten är 8 millimeter bred, med en kamera och en LED-lampa på spetsen som fungerar som en kombinerad optik och touchsensor. En maskininlärningsalgoritm som tränades på cirka 2 000 bilder på hjärtvävnad användes för att styra den när den rörde sig. Peksensorn knackade med jämna mellanrum mot hjärtats vävnad när enheten slingrade sig igenom, hjälpte den att veta var den var och såg till att den sannolikt inte skadade vävnaden.

Under experimentet, som omfattade 83 försök på fem grisar, navigerade katetern till rätt plats 95 % av gångerna. Det är en liknande framgångsfrekvens som erfarna läkare uppnår, och proceduren lämnade inga blåmärken eller vävnadsskador, sa forskargruppen. När katetern väl var på plats tog kirurgerna kontroll och utförde proceduren för att åtgärda läckan. Även om robotkatetrar har funnits i några år, är detta den första som har kunnat hitta sin väg utan mänsklig hjälp.

Tanken är att sådan teknik en dag skulle kunna frigöra kirurger att koncentrera sig på andra uppgifter eller hjälpa mindre erfaren medicinsk personal att utföra mer komplicerade ingrepp. Tekniken skulle kunna återanvändas för användning på människor inom fem år, säger Dupont.

Dölj