Ученые лаборатории дизайна медицинских изделий Центра RASA на базе Томского политехнического университета (ТПУ) разрабатывают не имеющую аналогов роботизированную платформу, которая станет «навигатором» для врача при проведении эндоваскулярных операций на сердце, сообщает пресс-служба ТПУ.

При эндоваскулярном лечении патологий сердца врач к сердцу подводит катетер по сосудам. Катетер помогает врачу доставить в сердце различные устройства, провести манипуляции. Важно, что эндоваскулярная процедура является гораздо более щадящей, чем традиционное вмешательство с разрезом тканей и вскрытием грудной клетки. На следующий день после эндоваскулярной операции пациент уже может самостоятельно передвигаться. Чтобы при операции не возникло проблем, важно, чтобы катетер при передвижении не повредил по пути его ткани и сосуды. Роботизированная платформа, разрабатываемая в Томском политехе, работает по аналогии с GPS-навигатором и помогает «составить маршрут» — задать точные координаты для прохождения катетера к нужному участку сердца.

Сложности связаны с тем, что сердце непрерывно сокращается, и его границы на снимках тоже меняются. Чтобы создать динамическую 3D-модель сердца, ученые используют данные различных исследований: так, результаты предоперационного МРТ помогают получить наиболее четкую неподвижную картинку, а данные УЗИ — определить границы сердца в движении. После того, как динамическая модель сердца построена, ученые начинают работу над определением «пути» в сердце пациента для катетера. Система передает координаты дистального конца катетера на роботизированную установку и строит «траекторию» его движения.

«Основными направлениями лаборатории являются, во-первых, исследование и разработка новых методов обработки графических данных, с целью безопасного и эффективного выполнения робот-ассистированных минимально инвазивных кардиохирургических операций внутри работающего сердца. Во-вторых, мы занимаемся разработкой роботизированных средств доставки инструментов в камеры сердца. В процессе предобработки данных мы решаем проблему наличия цифрового шума и других дефектов без потери качества медицинских графических данных. Для этого нами был разработан новый метод автоматической сегментации изображений на основе гибридных алгоритмов, что позволило выделить контуры анатомических структур и медицинского инструмента внутри сердца с высокой точностью», - приводятся в сообщении пояснения Ольги Гергет, научного сотрудника лаборатории дизайна медицинских изделий Центра RASA на базе ТПУ.

Как поясняется в сообщении, цель создания роботизированной установки не заменить хирурга, а облегчить его работу. 

«Установка позволит точно определить местоположение инструмента и прийти в нужный участок сердца. Главное же предназначение, которое мы видим для нашей установки, — обучение начинающих врачей и студентов, еще не уверенно работающих и разбирающихся в этом сложном процессе. С помощью нашей роботизированной платформы они смогут отработать и приобрести нужные опыт и навыки», — объяснила Ольга Гергет.