Американские ученые провели первое практическое испытание робота для забора венозной крови у людей и ее последующего анализа. Эффективность устройства оказалась на уровне или даже выше эффективности медицинских работников, то есть, как минимум, сопоставимой с клиническими стандартами. Описание разработки опубликовано в журнале Technology.

Отметим, что венепункция, которая подразумевает введение иглы, как правило, в подповерхностную вену руки для взятия образца крови или проведения внутривенной терапии, является самой распространенной в мире клинической процедурой — в одних только США ее проводят свыше 1,4 млрд раз в год. Проблема в том, что иглу не всегда удается ввести с первого раза: согласно официальной статистике, медработники испытывают трудности при проведении венепункции у 27% пациентов, вены которых плохо просматриваются, у 40% пациентов, вены которых плохо прощупываются, и у 60% истощенных пациентов. При этом неудачные попытки введения иглы повышают вероятность травмирования вены, возникновения тромбоза, флебита и занесения инфекции. Более того, в некоторых случаях медики ввиду невозможности провести пункцию подповерхностной вены осуществляют прокалывание одной из крупных вен или артерий на теле пациента, что значимо повышает затраты на процедуру и связанные с ней риски.

Как следствие, неудачное введение иглы в вену на сегодняшний день является одной из основных причин травм у обратившихся к врачам пациентов. Вдобавок, усложненная процедура венепункции занимает у медиков больше времени — вплоть до одного часа, требует задействования большего числа медицинского персонала и обходится значимо дороже: согласно подсчетам, только в США дополнительные расходы, связанные с трудностями при проведении венепункции, оцениваются в $4 млрд в год.

Инновационный аппарат, разработанный американскими инженерами из Ратгерского университета, призван исправить ситуацию. Устройство состоит из двух основных частей. Первая — это манипулятор для взятия образцов крови путем введения иглы в вену руки, который определяет место для забора при помощи ультразвука и ИИ-алгоритмов. Вторая часть представляет собой модуль-анализатор на основе центрифуги для последующего анализа взятых образцов на месте сразу после их забора. При этом в дальнейшем авторы собираются адаптировать решение для проведения также других процедур, связанных с венепункцией, в частности, они планируют научить робота проводить периферическую венозную катетеризацию, центральную венозную катетеризацию и диализ.

По сообщению ученых, в ходе первого клинического исследования, в котором принял участие 31 доброволец, устройство успешно справилось с венепункцией и взятием образца крови в 87% случаев, причем среди 25 «подопытных» с легкодоступными венами показатель успешности составил все 97%, что в целом «сопоставимо или даже превосходит клинические стандарты». 

«Разработанное нами устройство потенциально может позволить медикам забирать образцы венозной крови стабильно быстро, безопасно, надежно и за один раз, что уменьшит общую болезненность процедуры и нивелирует риск возникновения осложнений, сопровождающих многократные попытки введения игры», — отметил ведущий автор разработки Джош Лейфаймер, специалист в сфере биомедицинской инженерии, докторант кафедры биомедицинской инженерии Школы инженерии при Ратгерском университете.

Авторы полагают, что их решение будет полезно повсеместно — и в кабинетах врачей, и в отделениях неотложной помощи, и даже в каретах скорой помощи. Сократив временные затраты, связанные с процедурой забора венозной крови и анализом взятых образцов, робот позволит медикам уделять больше внимания лечению пациентов и тем самым повысит эффективность их работы, убеждены инженеры. Впрочем, до воплощения этих планов в жизнь еще далеко — аппарат пока находится в разработке, и ему предстоит пройти еще множество подобных клинических испытаний.

Что касается планов на ближайшее будущее, то сейчас команда намерена заняться улучшением показателей успешного проведения роботом венепункции у пациентов с труднодоступными венами.