MIT研究人員開發手持式機器人利用AI幫助阻止致命的出血
麻省理工學院林肯實驗室的研究人員開發了一種手持式機器人,可以幫助訓練有素的急救人員控制外傷患者的嚴重內出血,幫助他們將針頭和導管插入主要血管。
在急救醫學中,把握“黃金時間”非常重要。例如,如果他們要保持較高的生存機會,創傷受害者(特別是有嚴重出血的受害者),必須在60分鐘內接受治療,有時甚至只有10分鐘。出於這個原因,救援人員接受培訓,盡快投入行動,一些人甚至隨身攜帶基本的創傷包,他們可以用一隻手打開。
然而,一些所需的治療,如在大血管中插入導管,需要特殊培訓,這意味著病人必須被送往醫院。這是一個真正的問題,因為在某些情況下,如果要保持生存的機會不減少,必須在運輸之前控制嚴重的出血。
理想的解決方案是帶上一名創傷外科醫生,但由於這並不總是實際的,由人類健康和性能係統組的Laura Brattain 和Brian Telfer 領導的麻省理工學院團隊提出了人工智能引導的超聲波干預設備(AI-GUIDE)。該技術結合了機器人技術、機器學習算法和超聲成像,以指導響應者將導管安裝到股動脈血管中。
操作時,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,該設備顯示一個簡單的目標顯示,以引導急救人員到正確的位置。一旦找到目標,急救人員被告知觸發開關,將針頭精確地插入血管。這根針連接著一根導絲,急救人員將其推入以引導導管,導管可以輸送液體、藥物、控制出血的充氣球囊或顯微手術器械。
根據麻省理工學院的說法,AI-GUIDE通過機器學習來管理這些。
研究小組成員Lars Gjesteby說:“利用轉移學習,我們在馬薩諸塞州綜合醫院(MGH)的臨床合作者獲得的大型超聲掃描數據集上訓練算法。這些圖像包含血管解剖的關鍵標誌,包括股動脈和靜脈。”
該系統允許呼吸者使用該設備,而不必看,更不必解釋圖像。相反,他們會用容易理解的符號來展示。此外,AI-GUIDE可以檢測自己的工作,並能糾正因嚴重失血而導致的靜脈部分塌陷等問題。
在對人體組織和血管模型以及活體鎮靜豬的測試中,具有不同程度醫療經驗的受試者只需經過兩分鐘的口頭訓練,就能在大約一分鐘內成功插入導絲。
“AI-GUIDE有可能比目前的人工圖像引導下的放針程序更快、更精確、更安全,並且需要更少的培訓,”來自MGH的放射科醫生和合作者Theodore Pierce說。“模塊化設計還允許輕鬆適應血管通路以外的各種臨床情況,包括微創手術、圖像引導的活檢和圖像引導的癌症治療。”
該研究發表在《生物傳感器》雜誌上。