美研發新裝置 AI-GUIDE 結合AI、超聲波與影像學,急救插針更精準又迅速

0

發生重大創傷時,緊急醫療人員能進行治療的時間窗口總是十分短暫,還需精準地植入針頭與導管至中央血管以給予輸液或藥物。一旦相關醫療培訓不足,就有可能錯過入院前的治療黃金時段。

麻省理工學院的林肯實驗室(Lincoln Laboratory)的人類健康與功能系統小組(Human Health and Performance Systems Group),與馬薩諸塞州總醫院超聲波研究和翻譯中心(Center for Ultrasound Research and Translation)的醫生為解決這個問題,已成功開發出手持人工智能引導超聲波介入裝置(Artificial Intelligence-Guided Ultrasound Intervention Device, AI-GUIDE),可幫助僅經過簡單培訓的醫療人員將導管迅速地安裝至股骨血管中,儘速針對受傷處治療。

基因線上精選:2021 年 10 大在入 NASDAQ 的生技 IPO 公司(基因線上國際版)

使用方式簡易但精準度不減,零醫療經驗的人也可輕鬆操作

AI-GUIDE 裝置中的平台系統是由內建演算法與 AI 機器人所組成,可以與大多數市面上的可攜式超聲波裝置作配對。操作方法簡易,醫療人員首先將裝置放在患者身上靠近大腿與腹部的位置,並扣動板機即可精確地將針頭插入血管並推進導管,接著就能進行輸液或藥物的輸注。

對於醫療操作人員來說,該設備就如同按下按鈕一樣容易操作,且為了優化此裝置,設計團隊將裝置配有自我檢查功能以確保針頭在低血壓、血管變扁平狀時,仍能有效的刺穿血管。

設計該裝置的機械工程師 Josh Werblin 解釋道:「當 AI-GUIDE 的針頭刺入血管時,通常會透過產生吸力來找尋血液的存在。只要針頭接觸到血液時,導管上的光學元件就會受到觸發,代表穿刺成功。」

AI-GUIDE 的研發團隊在 2021 年底也在 Biosensors 期刊上發表一篇文獻,探討 AI-GUIDE 裝置的針頭穿刺成功率,並招募了醫療經驗從零到 15 年不等的人員在人造組織上操作該裝置。實驗結果指出,在經過兩分鐘的口頭培訓後,所有的人員皆穿刺成功,且操作時間幾乎都不到一分鐘。

結合 AI 、演算法與超聲波裝置,AI-GUIDE

AI-GUIDE 的研發過程聯合了多領域的專家,透過 AI「轉移學習」(transfer learning)的方式蒐集臨床上的大型超聲波掃描數據來寫出裝置中內建的演算法,其中的圖像包含血管解剖構造與血管上關鍵的標的位置,例如股總動脈和大靜脈等。演算法再轉換 AI-GUIDE 所掃描到的超聲波影像,並於裝置的顯示器上指示醫療人員目標血管的正確位置。

研發團隊的成員之一 Mohit Joshi 表示:「此裝置厲害的地方在於,醫療人員不需要看到超聲波圖像,只需跟從裝置給予的指示操作與移動導管,直到代表目標血管的正方形出現在螢幕中央即可。」

手持 AI-GUIDE 裝置介紹圖(圖片來源:Biosensors)

精進裝置技術,改良 AI-GUIDE 全自動化

AI-GUIDE 在 2021 年獲得了 R&D 100 的獎項,被列為年度市場上最具創新性的新技術之一。目前該團隊正持續測試該裝置的操作功能,努力將所有步驟改良到完全自動化,並讓導管放置後可縮回針頭以降低操作者穿刺錯誤所帶來的感染風險。

AI-GUIDE 的發明團隊也於近期成立公司 AutonomUS,並透過 AutonomUS 為 AI-GUIDE 申請了專利產權。目前 AutonomUS 正積極尋找投資者與策略合作夥伴,一同將 AI-GUIDE 推廣至更多醫療保健系統中,讓緊急醫療人員可更精準、迅速的在受傷患者到醫院前執行相關醫療措施。

延伸閱讀:優化血小板凝血功能!美研發新型人工血小板能有效迅速止血

參考資料:
1. https://www.mdpi.com/2079-6374/11/12/522/htm

©www.geneonline.news. All rights reserved. 基因線上版權所有 未經授權不得轉載。合作請聯繫:service@geneonlineasia.com

error: 注意: 右鍵複製內容已停用!