MIT研究人員開(kāi)發(fā)手持式機(jī)器人 利用AI幫助阻止致命的出血
在急救醫(yī)學(xué)中,把握“黃金時(shí)間”非常重要。例如,如果他們要保持較高的生存機(jī)會(huì),創(chuàng)傷受害者(特別是有嚴(yán)重出血的受害者),必須在60分鐘內(nèi)接受治療,有時(shí)甚至只有10分鐘。出于這個(gè)原因,救援人員接受培訓(xùn),盡快投入行動(dòng),一些人甚至隨身攜帶基本的創(chuàng)傷包,他們可以用一只手打開(kāi)。
然而,一些所需的治療,如在大血管中插入導(dǎo)管,需要特殊培訓(xùn),這意味著病人必須被送往醫(yī)院。這是一個(gè)真正的問(wèn)題,因?yàn)樵谀承┣闆r下,如果要保持生存的機(jī)會(huì)不減少,必須在運(yùn)輸之前控制嚴(yán)重的出血。
理想的解決方案是帶上一名創(chuàng)傷外科醫(yī)生,但由于這并不總是實(shí)際的,由人類健康和性能系統(tǒng)組的Laura Brattain 和 Brian Telfer 領(lǐng)導(dǎo)的麻省理工學(xué)院團(tuán)隊(duì)提出了人工智能引導(dǎo)的超聲波干預(yù)設(shè)備(AI-GUIDE)。該技術(shù)結(jié)合了機(jī)器人技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)算法和超聲成像,以指導(dǎo)響應(yīng)者將導(dǎo)管安裝到股動(dòng)脈血管中。
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操作時(shí),急救人員將AI-GUIDE放在病人的大腿上,沿著腿和腹部相接的腹股溝皺褶。利用超聲波,該設(shè)備顯示一個(gè)簡(jiǎn)單的目標(biāo)顯示,以引導(dǎo)急救人員到正確的位置。一旦找到目標(biāo),急救人員被告知觸發(fā)開(kāi)關(guān),將針頭精確地插入血管。這根針連接著一根導(dǎo)絲,急救人員將其推入以引導(dǎo)導(dǎo)管,導(dǎo)管可以輸送液體、藥物、控制出血的充氣球囊或顯微手術(shù)器械。
根據(jù)麻省理工學(xué)院的說(shuō)法,AI-GUIDE通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)管理這些。
研究小組成員Lars Gjesteby說(shuō):“利用轉(zhuǎn)移學(xué)習(xí),我們?cè)隈R薩諸塞州綜合醫(yī)院(MGH)的臨床合作者獲得的大型超聲掃描數(shù)據(jù)集上訓(xùn)練算法。這些圖像包含血管解剖的關(guān)鍵標(biāo)志,包括股動(dòng)脈和靜脈。”
該系統(tǒng)允許呼吸者使用該設(shè)備,而不必看,更不必解釋圖像。相反,他們會(huì)用容易理解的符號(hào)來(lái)展示。此外,AI-GUIDE可以檢測(cè)自己的工作,并能糾正因嚴(yán)重失血而導(dǎo)致的靜脈部分塌陷等問(wèn)題。
在對(duì)人體組織和血管模型以及活體鎮(zhèn)靜豬的測(cè)試中,具有不同程度醫(yī)療經(jīng)驗(yàn)的受試者只需經(jīng)過(guò)兩分鐘的口頭訓(xùn)練,就能在大約一分鐘內(nèi)成功插入導(dǎo)絲。
“AI-GUIDE有可能比目前的人工圖像引導(dǎo)下的放針程序更快、更精確、更安全,并且需要更少的培訓(xùn),”來(lái)自MGH的放射科醫(yī)生和合作者Theodore Pierce說(shuō)。“模塊化設(shè)計(jì)還允許輕松適應(yīng)血管通路以外的各種臨床情況,包括微創(chuàng)手術(shù)、圖像引導(dǎo)的活檢和圖像引導(dǎo)的癌癥治療。”
該研究發(fā)表在《生物傳感器》雜志上。