Роботизована рука зробила ін’єкцію в сітківку точніше за хірургів
Роботизована рука успішно впоралася із проведенням мікроін’єкції в судину сітківки ока свині без пошкодження навколишніх тканин. На це пішло усього 35 секунд, а точність перевищує таку у досвідчених хірургів, пишуть американські дослідники у статті на arXiv
Навіщо роботу довіряти ін’єкцію в око?
Близько 16 мільйонів людей у всьому світі втратили зір через те, що крихітна вена їхньої сітківки закупорилася тромбом. Потенційно вберегти зір можна за допомогою процедури катетеризації вени сітківки, під час якої дуже тонкою голкою у судину вводять речовину, що розчиняє тромб. Між тим, процедура вкрай складна через те, що уражена вена тонша за людську волосину, а голка для ін’єкції ще тонша. Зробити це вручну і не пошкодити навколишні судини майже неможливо, тому терапія застосовується рідко. Щоб полегшити маніпуляцію, дослідники Університету Джона Гопкінса розглядають можливість використати роботизовані системи та створили прототип такої.
Винахід інженерів складається лише з голки, роботизованої руки, яка введе її у судину, та монокуляру, який збільшує зображення та забезпечує навігацію голки до вени. Зображення із монокуляра обробляються за допомогою алгоритму машинного навчання, навченого на відеозаписах з проведеними хірургами маніпуляціями. Він самостійно визначає такі ключові події у процесі катетеризації як контакт голки з веною та проколювання вени, що допомагає планувати й контролювати дії роботизованої руки.
Чиї очі довірили роботу?
При першому випробуванні технології їй довірили чотири ока мертвих свиней, на яких провели 24 тренування. Роботизована рука змогла успішно орієнтуватися з похибкою в межах усього 22 мікрометри при націленні на вену, на що витратила менш як 35 секунд. Після цього рука з голкою проколювала потрібну вену без пошкодження навколишніх судин. Такої ж точності хірургові не вдавалося досягти через неконтрольований тремор руки. Коли хірург скористався роботизованою рукою не в автоматичному режимі, а в режимі асистування, точність була вищою, але лікар не зміг так само вдало, як робот, стабілізувати голку перед введенням у судину, збільшуючи ризик наскрізного проколу вени.
Вчені зазначають, що при проведенні ін’єкції в око живої людини роботизована рука повинна буде враховувати рухи сітківки, наприклад від дихання пацієнта, що ускладнить роботу. Як вона впорається із цим завданням, перевірятимуть у наступних дослідженнях.
Джерело: nauka.ua
