Un catetere robotico si è fatto strada autonomamente all'interno di un cuore vivo e pulsante di maiale

Immagine di un medico che esamina lo schermo di visualizzazione della laparoscopia Fagogenis et al., Sci. Robot. 4, eaaw1977 (2019)

Operare all'interno di un cuore pulsante è una procedura complessa e delicata che richiede chirurghi esperti. Il personale medico in genere utilizza joystick e una combinazione di raggi X o ultrasuoni per guidare con attenzione i cateteri attraverso il corpo.

Ora, per la prima volta, un catetere robotico è stato in grado di navigare autonomamente all'interno di un cuore per aiutare a svolgere una procedura particolarmente complessa. Il dispositivo, ispirato dal modo in cui alcuni animali imparano a conoscere l'ambiente circostante, è stato utilizzato per aiutare i chirurghi a chiudere le perdite nel cuore di cinque maiali vivi.

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

I topi usano i baffi per picchiettare lungo il muro, gli umani si muovono a tentoni e gli scarafaggi usano le loro antenne, afferma Pierre Dupont della Harvard Medical School, che ha condotto il nuovo studio pubblicato su Scienza Robotica . Allo stesso modo, questo dispositivo utilizza sensori tattili per capire dove si trova e dove andare dopo, in base a una mappa del cuore.

Il dispositivo ha un diametro di 8 millimetri, con una fotocamera e una luce LED sulla punta che funzionano come un'ottica combinata e un sensore tattile. Un algoritmo di apprendimento automatico che è stato addestrato su circa 2.000 immagini del tessuto cardiaco è stato utilizzato per guidarlo mentre si muoveva. Il sensore tattile ha picchiettato periodicamente contro il tessuto del cuore mentre il dispositivo si faceva strada, aiutandolo a sapere dove si trovava e assicurandosi che non potesse danneggiare il tessuto.

Durante l'esperimento, che ha coinvolto 83 prove su cinque maiali, il catetere si è spostato nella posizione corretta il 95% delle volte. Questo è un tasso di successo simile a quello che ottengono i medici esperti e la procedura non ha lasciato lividi o danni ai tessuti, ha affermato il team di ricerca. Una volta posizionato il catetere, i chirurghi hanno preso il controllo ed hanno eseguito la procedura per riparare la perdita. Sebbene i cateteri robotici siano disponibili da alcuni anni, questo è il primo che è stato in grado di trovare la sua strada senza l'aiuto umano.

L'idea è che un giorno tale tecnologia potrebbe consentire ai chirurghi di concentrarsi su altri compiti o aiutare il personale medico meno esperto a eseguire procedure più complesse. La tecnologia potrebbe essere riproposta per l'uso sugli esseri umani entro cinque anni, afferma Dupont.

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