医疗研究人员探索无人机及时运送器官的可行性

医疗研究人员探索无人机及时运送器官的可行性当需要器官移植的患者与捐献者匹配时,每一秒都至关重要。从供体移除器官,并将其置于受体之外的较长等待时间,可能会导致移植后器官功能变差。为了最大限度地提高成功率,器官必须尽可能快速,安全地运送,而最近的试点表明无人机可以完成任务。

一位移植外科医生在手术台上等待器官到达的个人经历促使他想到新的方式。马里兰大学医学院的Joseph Scalea博士说:“我经常会遇到这样的情况,根本无法快速将器官送到体内进行移植,然后这些挽救生命的器官不能移植到我的病人手中。这令人沮丧,所以我想开发一个更好的系统来做到这一点。”

他组织了一组研究人员,包括马里兰大学航空航天工程系的同事,探讨无人机输送器官是否可行。他们为实验选择了DJI M600 Pro,因为它的六个电机直接位于各自的转子下方。这将使转子远离一个装有器官的智能冷却器,而分离将使器官避开马达释放的热量。

接下来,该团队设计了一种专门的无线生物传感器,为人体器官监测和长距离旅行质量保证仪器(Homal),用于测量器官在途中的温度,气压,高度,振动和GPS位置。随着无人机和无线生物传感器的准备就绪,所有的研究人员都需要一个器官来完成实验。

去年三月,他们收到消息称一个肾脏不够健康,无法用于移植,所以可用于研究。在大约24小时的过程中,这颗肾脏被运送到1600多公里外的巴尔的摩,这架无人机也开始了第一次运送任务。这项研究结果于11月6日发表在《IEEE健康与医学转化工程杂志》上。

在14次飞行任务中,整个器官在空中飞行了一个多小时。对于最远的任务,肾脏飞行了2415米,这个距离类似于市中心医院之间供体器官的潜在运输路线的长度。

研究人员发现,在整个测试过程中,肾脏的温度保持稳定,在2.5˚C的温度下保持稳定。空气压力与高度相对应,无人机器官的最高速度达到67.6 km / h。

有趣的是,与在固定翼飞机(双引擎涡轮螺旋桨飞机King Air)中的控制交付任务相比,在无人机中运输时肾脏受到的振动略微减少。在无人机运输之前和之后对肾脏进行的活检显示,旅途没有受到任何损害,这表明该实验取得了成功。

“我认为我们在这里所做的非常酷,结果非常令人兴奋,”Scalea说,“这是我认为可以让患者更快地接近拯救生命的器官,并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凯里大学骨科医学院的副院长,研究如何在自然灾害发生后使用无人机向偏远地区提供医疗用品。“这项研究工作重点是运输时间和距离短,是潜在可行的理想选择,”但他也表示,后续研究需要证明它可以在更长的距离和交付时间内工作。

那么医院多久能通过无人机交付器官?Subbarao和Scalea都提到了这个问题潜在的障碍。

在美国运行的无人机目前必须在整个飞行过程中保持在飞行员的视线范围内。美国联邦航空管理局(Federal Aviation Administration)规定,无人机的飞行高度不得超过122米(400英尺)以上。这些限制不仅会影响重要器官,还会影响无人机运送其他医疗用品。

Scalea表示,“基于关于无人机技术的讨论,我认为这些事情将是可以解决的,我们将能够克服它们中的每一个,我认为我们可以做到。”

在这个项目工作了三年之后,团队能够提供无人机运送器官的可行性证明。他现在正在与美国其他研究小组和医院合作,以确定无人机交付可能起作用。虽然该组最近的实验并未涉及将肾脏移植到活人身上,但这显然是研究的下一步。

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