醫療研究人員探索無人機及時運送器官的可行性

編譯:chux

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當需要器官移植的患者與捐獻者匹配時,每一秒都至關重要。從供體移除器官,並將其置於受體之外的較長等待時間,可能會導致移植後器官功能變差。爲了最大限度地提高成功率,器官必須儘可能快速,安全地運送,而最近的試點表明無人機可以完成任務。

一位移植外科醫生在手術檯上等待器官到達的個人經歷促使他想到新的方式。馬里蘭大學醫學院的Joseph Scalea博士說:“我經常會遇到這樣的情況,根本無法快速將器官送到體內進行移植,然後這些挽救生命的器官不能移植到我的病人手中。這令人沮喪,所以我想開發一個更好的系統來做到這一點。”

他組織了一組研究人員,包括馬里蘭大學航空航天工程系的同事,探討無人機輸送器官是否可行。他們爲實驗選擇了DJI M600 Pro,因爲它的六個電機直接位於各自的轉子下方。這將使轉子遠離一個裝有器官的智能冷卻器,而分離將使器官避開馬達釋放的熱量。

接下來,該團隊設計了一種專門的無線生物傳感器,爲人體器官監測和長距離旅行質量保證儀器(Homal),用於測量器官在途中的溫度,氣壓,高度,振動和GPS位置。隨着無人機和無線生物傳感器的準備就緒,所有的研究人員都需要一個器官來完成實驗。

去年三月,他們收到消息稱一個腎臟不夠健康,無法用於移植,所以可用於研究。在大約24小時的過程中,這顆腎臟被運送到1600多公里外的巴爾的摩,這架無人機也開始了第一次運送任務。這項研究結果於11月6日發表在《IEEE健康與醫學轉化工程雜誌》上。

在14次飛行任務中,整個器官在空中飛行了一個多小時。對於最遠的任務,腎臟飛行了2415米,這個距離類似於市中心醫院之間供體器官的潛在運輸路線的長度。

研究人員發現,在整個測試過程中,腎臟的溫度保持穩定,在2.5˚C的溫度下保持穩定。空氣壓力與高度相對應,無人機器官的最高速度達到67.6 km / h。

有趣的是,與在固定翼飛機(雙引擎渦輪螺旋槳飛機King Air)中的控制交付任務相比,在無人機中運輸時腎臟受到的振動略微減少。在無人機運輸之前和之後對腎臟進行的活檢顯示,旅途沒有受到任何損害,這表明該實驗取得了成功。

“我認爲我們在這裏所做的非常酷,結果非常令人興奮,”Scalea說,“這是我認爲可以讓患者更快地接近拯救生命的器官,並取得更好成果的系列中的第一步。”

Italo Subbarao博士是密西西比州威廉凱里大學骨科醫學院的副院長,研究如何在自然災害發生後使用無人機向偏遠地區提供醫療用品。“這項研究工作重點是運輸時間和距離短,是潛在可行的理想選擇,”但他也表示,後續研究需要證明它可以在更長的距離和交付時間內工作。

那麼醫院多久能通過無人機交付器官?Subbarao和Scalea都提到了這個問題潛在的障礙。

在美國運行的無人機目前必須在整個飛行過程中保持在飛行員的視線範圍內。美國聯邦航空管理局(Federal Aviation Administration)規定,無人機的飛行高度不得超過122米(400英尺)以上。這些限制不僅會影響重要器官,還會影響無人機運送其他醫療用品。

Scalea表示,“基於關於無人機技術的討論,我認爲這些事情將是可以解決的,我們將能夠克服它們中的每一個,我認爲我們可以做到。”

在這個項目工作了三年之後,團隊能夠提供無人機運送器官的可行性證明。他現在正在與美國其他研究小組和醫院合作,以確定無人機交付可能起作用。雖然該組最近的實驗並未涉及將腎臟移植到活人身上,但這顯然是研究的下一步。

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