Портал функционирует при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

Самонаводящийся катетер поможет оперировать сердце

Катетер-робот следит сам за собой во время движения внутри тела.

Во всех хирургических операциях врачи стараются как можно меньше резать – чтобы меньше травмировать организм, чтобы прооперированные ткани быстрее зажили, чтобы в них не попало никакой инфекции и т. д. Минимизировать операционное вторжение позволяют катетеры – особые полые трубки, которые вводят в тело через небольшое отверстие. Необходимые действия можно совершить либо с помощью самого катетера, либо другим инструментом, который катетер доведёт до нужного места.

Самонаводящийся катетер. (Фото: G. Fagogenis et al., Science Robotics, 2019)

В кардиохирургии катетеры оказались весьма перспективными – благодаря им не нужно проводить открытую операцию на сердце, чтобы, например, заменить аортальный клапан. Как и остальные сердечные клапаны, он помогает удержать ток крови в одном направлении. Кровь должна течь из левого желудочка в аорту, и аортальный клапан, находясь между левым желудочком и аортой, не даёт ей оттекать в обратном направлении. Если клапан портится, его меняют. Заменить аортальный клапан можно на открытом сердце, а можно с помощью катетера, который вводят через бедренную артерию и который содержит имплантат.

Но за движением катетера нужно как-то следить. Обычно делают много рентгеновских снимков, а это не только неудобно, но и не очень безопасно в смысле дозы облучения. Есть катетеры, которые посылают ультразвуковые сигналы, по которым можно понять, где катетер находится, но ультразвуковая навигация не всегда точна.

Обеспечим библиотеки России научными изданиями!

Исследователи из Бостонской детской больницы сделали самонаводящийся катетер, который способен точно дойти до цели без постоянных рентгеновских снимков. Поскольку катетер идёт по кровеносным сосудам, он постоянно погружён в кровь. Если снабдить его камерой, то по крови вокруг можно определить, смотрит ли катетер в просвет сосуда или же он уткнулся в стенку сосуда, или же он достиг клапана, который тоже можно определить по внешнему виду. Катетером при этом управляет робот, который лучше человека сможет понять, где именно находится прибор.

Такой самонаводящийся катетер опробовали на свином сердце, в которое ради эксперимента имплантировали повреждённый клапан – в нём было отверстие, которое нужно было заткнуть. Катетер вводили свиньям в вершину левого желудочка сердца, и, как говорится в статье в Science Robotics, катетер достигал нужного клапана так же быстро, как если бы им управлял человек. Когда устройство добиралось до цели, управление брали на себя экспериментаторы – и успешно ликвидировали течь в клапане.

Такой катетер пока ещё не годится для клинического использования, но, как обычно, будем надеяться, что его в скором времени усовершенствуют настолько, чтобы его можно было использовать у человека, и не только для ремонта имплантатов, но и для других целей.


По материалам The Scientist.

Автор: Кирилл Стасевич

Источник: Наука и жизнь (nkj.ru)