Инженеры разработали роботизированную иглу, которая перемещается внутри живых легких без внешнего управления. Исследователи из Университета Северной Каролины в Чапел-Хилле впервые продемонстрировали автономную роботизированную иглу, способную перемещаться через живые ткани. Устройство избегает анатомические препятствия, чтобы достичь цели. Робот подойдет для проведения биопсии, доставки лекарств и целевой лучевой терапии рака.

Большинство коммерческих роботов, которые используются в хирургии, работают с помощью дистанционного управления. Хирург управляет каждым движением такого устройства. Автономная игла использует систему искусственного интеллекта, чтобы перемещаться в живых тканях с беспрецедентной точностью и безопасностью.

Управляемая игла должна обходить анатомические препятствия, чтобы достичь нужной точки в организме человека. Ученые использовали компьютерную томографию для создания трехмерных моделей легких, включая дыхательные пути, кровеносные сосуды и выбранную цель. ИИ использует трехмерную модель, чтобы управлять роботизированной иглой. Программа направляет ее из одной точки в другую так, чтобы избежать повреждения важных структур.

Исследователи продемонстрировали работу устройства внутри живых легких свиньи. Это один из самых сложных органов для подобной операции: легкие постоянно расширяются и сжимаются во время дыхания. Анализ показал, что ошибка нацеливания устройства не превышала радиуса клинически значимых узелков в легких.

Разработанная нами автономная управляемая игла очень компактна, но система оснащена набором технологий, которые позволяют устройству перемещаться автономно в режиме реального времени. Это похоже на беспилотный автомобиль, но он перемещается по легочной ткани, избегая препятствий, таких как важные кровеносные сосуды, на пути к месту назначения, – Рон Альтеровиц, профессор факультета компьютерных наук Университета Северной Каролины в Чапел-Хилле и соавтор исследования.

Автономная медицинская роботизированная игла отличается малой инвазивностью. С ее помощью можно проводить безопасные и точные процедуры по всему телу, включая биопсию, направленную доставку лекарств и локализованное лучевое лечение рака. Инженеры планируют проведение клинических испытаний устройства.