Создан автономный робот, использующий тактильное зрение для навигации по сердцу

В новом исследовании рассмотрен роботизированный катетер, который может проходить через бьющееся сердце без помощи направляющей руки хирурга.

Автономный роботизированный катетер был разработан исследователями из Бостонской детской больницы (Boston Children’s Hospital - BCH; штат Массачусетс, США), Страсбургского Университета (University of Strasbourg; Франция) и Больницы общего профиля для ветеранов (Veterans General Hospital; Тайбэй, Тайвань). Устройство использует тактильное зрение - искусственное гибридное чувство - как для сенсорной идентификации поверхности, так и для определения силы. Наконечник катетера, имеющий размер примерно в десятицентовик, достаточно чувствителен к прикосновению, чтобы определить контакт с кровью, тканью сердца или клапаном, кроме того, он чувствителен к силе нажатия. Катетер также оснащен светодиодной подсветкой и камерой.

Чтобы протестировать систему, исследователи завершили 83 испытания катетеризации на группе из пяти живых свиней. Катетер попадает в назначенное место в 95% случаев примерно с той же частотой и успешностью, что и у опытного хирурга. По мнению исследователей, автоматическая навигация катетера к цели с точными и повторяемыми движениями инструмента, независимо от опыта и степени усталости оператора, может освободить врача, чтобы он мог сосредоточиться на более важных аспектах процедуры. Исследование было опубликовано 24 апреля 2019 года в Science Robotics.

"Автономные катетеры являются технологически осуществимыми и могут повысить эффективность операций, позволяя хирургам сосредоточиться на критических этапах, вместо того чтобы тратить часть сил на навигацию, — сказал ведущий автор, биоинженер, доктор философии Пьер Дюпон (Pierre DuPont), сотрудник BCH. — Однако самое большое преимущество может заключаться в том, что искусственный интеллект, стоящий за автономными медицинскими устройствами, никогда не прекращает учиться. Совершенно неожиданно каждый врач в партнерстве с одним из этих роботов может усовершенствовать свои навыки до уровня самого опытного специалиста".

Толчком для создания алгоритмов, стоящих за автономным катетером, послужили позитивно-тигмотаксические животные, такие как крысы и раки. При ориентировании в темноте крысы касаются своими усиками близлежащих объектов, чтобы выяснить, где они находятся, используя это чувство осязания для построения карт незнакомых мест. Тараканы и слепые раки применяют свои антенны аналогичным образом.

Ссылки по теме:
Бостонская детская больница
Страсбургский университет
Больница общего профиля для ветеранов