Inżynierowie Rutgersów stworzyli urządzenie, które łączy w sobie robota, sztuczną inteligencję oraz obrazowanie w bliskiej podczerwieni i ultradźwięków w celu pobierania krwi lub wprowadzania cewników do podawania płynów i leków.
Najnowsze wyniki badań, opublikowane w czasopiśmie Nature Machine Intelligence, sugerują, że autonomiczne systemy, takie jak manipulator obrazujący, mogą przewyższać ludzi w niektórych złożonych zadaniach medycznych.
Roboty medyczne mogą zmniejszyć liczbę urazów i poprawić wydajność i wyniki procedur, a także wykonywać zadania przy minimalnym nadzorze, gdy zasoby są ograniczone. Umożliwiłoby to pracownikom służby zdrowia skupienie się w większym stopniu na innych krytycznych aspektach opieki medycznej i umożliwiłoby dostawcom usług medycznych w nagłych wypadkach przeprowadzanie zaawansowanych interwencji i działań reanimacyjnych na obszarach oddalonych i ograniczonych zasobami.
"Korzystając z pomocy wolontariuszy, modeli i zwierząt, nasz zespół pokazał, że urządzenie potrafi dokładnie określić naczynia krwionośne, poprawiając wskaźniki powodzenia i czas trwania procedur w porównaniu z ekspertami w dziedzinie ochrony zdrowia, szczególnie w przypadku trudno dostępnych naczyń krwionośnych", powiedział starszy autor Martin L. Yarmush, Paul & Mary Monroe Chair & Distinguished Professor w Katedrze Inżynierii Biomedycznej na Uniwersytecie Rutgers w Nowym Brunszwiku.
Uzyskanie dostępu do żył, tętnic i innych naczyń krwionośnych jest krytycznym pierwszym krokiem w wielu procedurach diagnostycznych i terapeutycznych. Obejmują one pobieranie krwi, podawanie płynów i leków, wprowadzanie takich urządzeń jak stenty i monitorowanie stanu zdrowia. Terminowość procedur może być krytyczna, ale uzyskanie dostępu do naczyń krwionośnych u wielu osób może być dość dużym wyzwaniem.
Szacuje się, że niepowodzenia występują w około 20 procentach procedur, a trudności zwiększają się u osób z małymi, skręconymi, toczącymi się lub zapadniętymi naczyniami krwionośnymi, które są częste u pacjentów pediatrycznych, starszych, przewlekle chorych i urazowych - mówi badanie. W tych grupach wskaźnik dokładności pierwszego kija wynosi poniżej 50 procent i często konieczne jest podjęcie co najmniej pięciu prób, co prowadzi do opóźnień w leczeniu. Powikłania związane z krwawieniem mogą pojawić się w przypadku przebicia głównych sąsiednich tętnic, nerwów lub organów wewnętrznych, a ryzyko powikłań znacznie wzrasta w przypadku wielokrotnych prób. Kiedy pobliskie naczynia krwionośne są niedostępne, często wymagane są bardziej inwazyjne podejścia, takie jak dostęp do centralnych żył lub tętnic.
Robot może precyzyjnie kierować igły i cewniki do małych naczyń krwionośnych przy minimalnym nadzorze. Łączy w sobie sztuczną inteligencję z obrazowaniem w bliskiej podczerwieni i ultradźwięków, co pozwala na wykonywanie złożonych zadań wizualnych, w tym identyfikowanie naczyń krwionośnych z otaczającej je tkanki, klasyfikowanie ich i szacowanie ich głębokości, a następnie śledzenie ruchu. W innych opublikowanych pracach autorzy pokazali, że urządzenie może służyć jako platforma do łączenia zautomatyzowanego pobierania krwi i dalszej analizy krwi.
Kolejne kroki obejmują więcej badań nad wyrobem u szerszego grona osób, w tym osób z normalnymi i trudnymi do uzyskania naczyniami krwionośnymi.
"Wyrób może być stosowany nie tylko u pacjentów, ale również może być modyfikowany w celu pobierania krwi od gryzoni, co jest niezwykle ważne w przypadku badania leków u zwierząt w przemyśle farmaceutycznym i biotechnologicznym", powiedział Yarmush.
