Специалисты из Бостонской детской больницы (США) разработали и успешно провели испытания гибкого автономного роботизированного катетере, способного самостоятельно на ощупь ориентироваться внутри сердца и достигать сердечных клапанов. Проверка изобретения на автономное обнаружение сердечных клапанов проводилась на живых сердцах свиней. О передовой разработке ученых сообщает статья, опубликованная в журнале Science Robotics.

Ученые создали самоуправляемого робота-хирурга для операций на сердце

В настоящее время операции в сердечной полости хирурги проводят двумя разными способами: малоинвазивным, когда грудина не разрезается, а все действия выполняются через маленький прокол между ребрами, и трансстернальным способом, когда доступ к сердцу открывается через разрезанную грудину. Последний случай требует более продолжительного восстановительного периода и иногда может сопровождаться осложнениями. Малоинвазивные операции в свою очередь проводятся с помощью управляемых гибких катетеров при минимальном хирургическом вмешательстве. Самое сложное в таких операциях — ориентирование внутри сердечно-сосудистой системы и сердца. Такие операции проводятся без остановки сердца, и движение крови сильно усложняет визуальное ориентирование. Контроль продвижения катетера как правило проводится с помощью эхокардиографии, но метод не способен обеспечивать четкую визуализацию.

Ученые из США провели испытания гибкого робокатетера, способного самостоятельно ориентироваться в полости сердца на ощупь благодаря специальному датчику, установленному на его конце, а также специальному компьютерному алгоритму, разработанному с применением машинного обучения и измеряющему величину оказываемого давления на стенки органа. Устройство способно отличать мышечные стенки сердца и соединительную ткань, а также исследовать состояние клапанов.

Проверка изобретения осуществлялась на сердцах нескольких свиней породы Йоркшир, которым провели замену клапанов аорты искусственными. При этом, в ходе операции для имитации паравальвулярного подтекания, то есть продавливания части крови через зазор между стенкой аорты и самим клапаном, ученые намеренно установили новые клапаны неправильно. Исследователи поясняют, что такие подсекания могут возникать, например, при инфекционных поражениях зон после установки искусственных клапанов.

Ученые создали самоуправляемого робота-хирурга для операций на сердце

После введения робокатетора через хирургический прокол ближе к верхушке сердца, его переключали в автономный режим. После того как устройство самостоятельно на ощупь добиралось до нужного клапана, робокатетор переводили на ручное управление, при котором врач-оператор проводил установку специального устройства для закрытия щелей между клапаном и сосудистой стенкой. Как отмечают исследователи, автономный способ обнаружения клапана показал 95 процентную точность, однако точность следования аортальному кольцу при обследовании составляла только 66 процентов.

В целом, отмечают специалисты, использование катетера в автономном режиме позволяло ускорить обнаружение клапана. А относительно невысокую точность поиска аортального кольца исследователи объясняют завышенной для экспериментов чувствительностью датчика, при которой катетер лишь слегка касался стенок органа.

Обсудить новость можно в нашем Telegram-чате.

Источник: hi-news.ru