Ученые из Университета Джонса Хопкинса (США) представили новую роботизированную систему, предназначенную для выполнения операций на ретинальных венах. Речь идет о лечении окклюзии ретинальной вены — заболевания, при котором закупорка вены в сетчатке приводит к серьезным нарушениям зрения. Традиционные методы терапии включают регулярные инъекции специальных препаратов в глаз. Более перспективным, но и технически сложным способом считается канюляция ретинальной вены. Эта процедура требует от хирурга ввести иглу толщиной с человеческий волос в заблокированную вену для доставки лекарства. Высокая точность, необходимая для такого вмешательства, часто находится на пределе человеческих возможностей.
Разработанная система призвана помочь решить эту задачу. Она управляется алгоритмами глубокого обучения, которые анализируют изображения, получаемые через хирургический микроскоп и с помощью оптической когерентной томографии. Как пояснил один из авторов работы Пейяо Чжан, канюляция вен требует точности менее 100 микрон. Сочетание робототехники и искусственного интеллекта позволяет достичь уровня точности и повторяемости, труднодостижимого при ручном выполнении. Технически система состоит из двух роботизированных манипуляторов, которые удерживают хирургическую иглу и инструмент, и трех алгоритмов, отвечающих за отслеживание движений иглы и планирование действий.
Эффективность системы была проверена в экспериментах на глазах свиней. Моделировались два сценария: работа с неподвижным органом и с глазом, совершающим периодические движения, имитирующие дыхание пациента. В тестах на неподвижных глазах робот успешно выполнил процедуру канюляции в 90% случаев. На движущихся моделях показатель успешности составил 83%. При этом система надежно определяла момент контакта иглы со стенкой вены и ее введения. По словам разработчиков, это показывает возможность интеграции хирургических принципов в модели глубокого обучения. Теоретически это позволит в будущем проводить такие вмешательства с помощью роботов даже врачам без узкоспециализированной подготовки, достигая результатов опытных микрохирургов.
Авторы исследования отмечают, что представленные результаты — это конкретный шаг к снижению нагрузки на хирургов и повышению точности сложных операций. Однако до внедрения технологии в клиническую практику необходимы дальнейшие этапы проверки. Результаты работы научной группы были опубликованы в журнале Science Robotics.
Ранее Наука Mail рассказывала, что новая программа поможет врачам в реконструкции митрального клапана.
