হ্যান্ডহেল্ড সার্জিক্যাল রোবট মারাত্মক রক্তক্ষরণ রোধে সাহায্য করতে পারে

হ্যান্ডহেল্ড সার্জিক্যাল রোবট মারাত্মক রক্তক্ষরণ রোধে সাহায্য করতে পারে

ম্যাট জনসন (ডান) এবং লরা ব্র্যাটেন (বাম) মানুষের টিস্যু এবং রক্তনালীগুলির একটি কৃত্রিম মডেলে একটি নতুন চিকিৎসা ডিভাইস পরীক্ষা করছেন। ডিভাইসটি ব্যবহারকারীদের দ্রুত এবং নির্ভুলভাবে একটি পাত্রে একটি সুই এবং গাইডওয়্যার ঢোকাতে সাহায্য করে, দ্রুত রক্তক্ষরণ বন্ধ করার জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রথম পদক্ষেপ। ছবি: নিকোল ফান্ডেল।

অ্যান ম্যাকগভর্ন দ্বারা | এমআইটি লিংকন ল্যাবরেটরি

একটি আঘাতজনিত দুর্ঘটনার পরে, একটি ছোট উইন্ডো থাকে যখন চিকিত্সা পেশাদাররা গুরুতর অভ্যন্তরীণ রক্তপাতের শিকারদের জীবন রক্ষাকারী চিকিত্সা প্রয়োগ করতে পারেন। এই ধরনের যত্ন প্রদান করা জটিল, এবং মূল হস্তক্ষেপের জন্য একটি কেন্দ্রীয় রক্তনালীতে একটি সুই এবং ক্যাথেটার ঢোকানো প্রয়োজন, যার মাধ্যমে তরল, ওষুধ বা অন্যান্য সাহায্য দেওয়া যেতে পারে। প্রথম প্রতিক্রিয়াকারী, যেমন অ্যাম্বুলেন্স জরুরী চিকিৎসা প্রযুক্তিবিদরা, এই পদ্ধতিটি সম্পাদন করার জন্য প্রশিক্ষিত নয়, তাই শিকারকে হাসপাতালে নিয়ে যাওয়ার পরেই চিকিত্সা দেওয়া যেতে পারে। কিছু কিছু ক্ষেত্রে, আক্রান্ত ব্যক্তি যখন যত্ন নিতে আসে, ততক্ষণে অনেক দেরি হয়ে যেতে পারে।

অ্যান্থনি সামিরের নেতৃত্বে ম্যাসাচুসেটস জেনারেল হাসপাতালের সেন্টার ফর আল্ট্রাসাউন্ড রিসার্চ অ্যান্ড ট্রান্সলেশন (সিআরটি) এর চিকিত্সকদের সাথে হিউম্যান হেলথ অ্যান্ড পারফরম্যান্স সিস্টেম গ্রুপের লরা ব্র্যাটেন এবং ব্রায়ান টেলফারের নেতৃত্বে এমআইটি লিঙ্কন ল্যাবরেটরির গবেষকদের একটি দল। এই সমস্যার একটি সমাধান বিকশিত. আর্টিফিশিয়াল ইন্টেলিজেন্স-গাইডেড আল্ট্রাসাউন্ড ইন্টারভেনশন ডিভাইস (AI-GUIDE) হল একটি হ্যান্ডহেল্ড প্ল্যাটফর্ম প্রযুক্তি যা একটি সাধারণ ফেমোরাল জাহাজে দ্রুত একটি ক্যাথেটার ইনস্টল করতে সহজ প্রশিক্ষণ সহ কর্মীদের সাহায্য করার ক্ষমতা রাখে, আঘাতের সময়ে দ্রুত চিকিত্সা সক্ষম করে।

“সরলভাবে, এটি একটি নির্ভুল পেরেক বন্দুকের সাথে বিবাহিত একটি অত্যন্ত বুদ্ধিমান স্টাড-ফাইন্ডারের মতো।” ল্যাবরেটরির হিউম্যান হেলথ অ্যান্ড পারফরম্যান্স সিস্টেমস গ্রুপের গবেষণা দলের সদস্য ম্যাট জনসন বলেছেন।

AI-GUIDE হল একটি প্ল্যাটফর্ম ডিভাইস যা কাস্টম-বিল্ট অ্যালগরিদম এবং ইন্টিগ্রেটেড রোবোটিক্স দিয়ে তৈরি যা বেশিরভাগ বাণিজ্যিক পোর্টেবল আল্ট্রাসাউন্ড ডিভাইসের সাথে পেয়ার করতে পারে। AI-GUIDE পরিচালনা করার জন্য, একজন ব্যবহারকারী প্রথমে এটি রোগীর শরীরে রাখে, যেখানে উরু পেটের সাথে মিলিত হয়। একটি সাধারণ টার্গেটিং ডিসপ্লে ব্যবহারকারীকে সঠিক অবস্থানে নিয়ে যায় এবং তারপরে তাদের একটি ট্রিগার টানতে নির্দেশ দেয়, যা সঠিকভাবে জাহাজের মধ্যে সুই প্রবেশ করায়। ডিভাইসটি যাচাই করে যে সুইটি রক্তনালীতে প্রবেশ করেছে এবং তারপরে ব্যবহারকারীকে একটি সমন্বিত গাইডওয়্যার, একটি পাতলা তার যা একটি বৃহত্তর যন্ত্রকে, যেমন একটি ক্যাথেটারকে একটি পাত্রে নির্দেশিত করার জন্য শরীরে ঢোকানো হয়। ব্যবহারকারী তখন ম্যানুয়ালি একটি ক্যাথেটার অগ্রসর করে। একবার ক্যাথেটারটি রক্তনালীতে নিরাপদে থাকলে, ডিভাইসটি সুইটি প্রত্যাহার করে নেয় এবং ব্যবহারকারী ডিভাইসটি সরাতে পারে।

জাহাজের ভিতরে নিরাপদে ক্যাথেটার দিয়ে, প্রতিক্রিয়াকারীরা তখন তরল, ওষুধ বা অন্যান্য হস্তক্ষেপ সরবরাহ করতে পারে।

জীবন রক্ষাকারী চিকিত্সার সুবিধার্থে AI-GUIDE একটি রক্তনালীতে একটি সুই, গাইডওয়্যার এবং ক্যাথেটার সনাক্ত করতে এবং ঢোকানোর প্রক্রিয়ার প্রায় প্রতিটি ধাপকে স্বয়ংক্রিয় করে। এখানে দেখানো ডিভাইসটির সংস্করণটি উরুর উপরের অংশে থাকা উরুর রক্তনালীগুলি সনাক্ত করার জন্য অপ্টিমাইজ করা হয়েছে। ছবিটি গবেষকদের সৌজন্যে।

বোতাম টিপে যতটা সহজ

লিঙ্কন ল্যাবরেটরি দল ছবিগুলিতে রিয়েল-টাইম অবজেক্ট সনাক্তকরণের জন্য ব্যবহৃত প্রযুক্তির ব্যবহার করে ডিভাইসে এআই তৈরি করেছে।

“ট্রান্সফার লার্নিং ব্যবহার করে, আমরা MGH-তে আমাদের ক্লিনিকাল সহযোগীদের দ্বারা অর্জিত আল্ট্রাসাউন্ড স্ক্যানের একটি বৃহৎ ডেটাসেটে অ্যালগরিদমগুলিকে প্রশিক্ষণ দিয়েছি,” ল্যাবরেটরির গবেষণা দলের সদস্য লার্স জেস্টেবি বলেছেন৷ “ছবিগুলিতে ভাস্কুলার অ্যানাটমির মূল ল্যান্ডমার্ক রয়েছে, সাধারণ ফেমোরাল ধমনী এবং শিরা সহ।”

এই অ্যালগরিদমগুলি আল্ট্রাসাউন্ড থেকে আসা ভিজ্যুয়াল ডেটা ব্যাখ্যা করে যা AI-GUIDE-এর সাথে পেয়ার করা হয় এবং তারপর ডিসপ্লেতে ব্যবহারকারীকে সঠিক রক্তনালীর অবস্থান নির্দেশ করে৷

“অন-ডিভাইস ডিসপ্লের সৌন্দর্য হল যে ব্যবহারকারীকে কখনই আল্ট্রাসাউন্ড চিত্রের ব্যাখ্যা বা এমনকি দেখার প্রয়োজন হয় না,” মোহিত জোশি বলেছেন, ডিসপ্লেটির ডিজাইন করা দলের সদস্য। “তাদেরকে কেবলমাত্র ডিভাইসটি সরানোর জন্য নির্দেশ দেওয়া হয় যতক্ষণ না একটি আয়তক্ষেত্র, লক্ষ্য জাহাজের প্রতিনিধিত্ব করে, পর্দার কেন্দ্রে থাকে।”

ব্যবহারকারীর জন্য, ডিভাইসটি একটি সুচ অগ্রসর করার জন্য একটি বোতাম টিপানোর মতো ব্যবহার করা সহজ বলে মনে হতে পারে, কিন্তু দ্রুত এবং নির্ভরযোগ্য সাফল্য নিশ্চিত করার জন্য, পর্দার আড়ালে অনেক কিছু ঘটছে। উদাহরণস্বরূপ, যখন একজন রোগীর প্রচুর পরিমাণে রক্ত ​​​​ক্ষয় হয় এবং হাইপোটেনসিভ হয়ে যায়, তখন শিরাগুলি সাধারণত গোলাকার এবং রক্তে পূর্ণ হয়ে যায়। যখন সুচের ডগা শিরার কেন্দ্রে পৌঁছায়, তখন শিরার প্রাচীরটি সুই দ্বারা ছিদ্র হওয়ার পরিবর্তে ভিতরের দিকে “তাঁবু” হওয়ার সম্ভাবনা থাকে। ফলস্বরূপ, যদিও সুইটি সঠিক স্থানে ইনজেকশন দেওয়া হয়েছিল, তবে এটি জাহাজে প্রবেশ করতে ব্যর্থ হয়।

সুইটি নির্ভরযোগ্যভাবে জাহাজটিকে পাংচার করে তা নিশ্চিত করার জন্য, দলটি তার নিজের কাজ পরীক্ষা করতে সক্ষম হওয়ার জন্য ডিভাইসটিকে ইঞ্জিনিয়ার করেছে।

প্রোগ্রামের মেকানিক্যাল ইঞ্জিনিয়ার জোশ ওয়ারব্লিন বলেন, “যখন AI-GUIDE জাহাজের কেন্দ্রের দিকে সুই ইনজেক্ট করে, তখন এটি স্তন্যপান তৈরি করে রক্তের উপস্থিতি অনুসন্ধান করে।” “যখন রক্ত ​​উপস্থিত থাকে তখন ডিভাইসের হ্যান্ডেল ট্রিগারে অপটিক্স, ইঙ্গিত করে যে সন্নিবেশ সফল হয়েছে।” এই কৌশলটি হল কেন AI-GUIDE খুব উচ্চ ইনজেকশন সাফল্যের হার দেখিয়েছে, এমনকি হাইপোটেনসিভ পরিস্থিতিতে যেখানে শিরা তাঁবুর সম্ভাবনা রয়েছে।

লিংকন ল্যাবরেটরির গবেষক এবং ম্যাসাচুসেটস জেনারেল হাসপাতাল সেন্টার ফর আল্ট্রাসাউন্ড রিসার্চ অ্যান্ড ট্রান্সলেশনের চিকিৎসকরা এআই-গাইড সিস্টেম তৈরি করতে সহযোগিতা করেছেন। ছবি ম্যাসাচুসেটস জেনারেল হাসপাতালের সৌজন্যে।

সম্প্রতি দলটি জার্নালে একটি গবেষণাপত্র প্রকাশ করেছে বায়োসেন্সর যেটি AI-GUIDE-এর সুই সন্নিবেশের সাফল্যের হার সম্পর্কে রিপোর্ট করে। শূন্য থেকে 15 বছরেরও বেশি সময় পর্যন্ত চিকিৎসা অভিজ্ঞতার ব্যবহারকারীরা মানুষের টিস্যু এবং রক্তনালীগুলির একটি কৃত্রিম মডেলের উপর AI-GUIDE পরীক্ষা করেছেন এবং একজন বিশেষজ্ঞ ব্যবহারকারী এটিকে জীবিত, ঘুমানো শূকরের একটি সিরিজে পরীক্ষা করেছেন। দলটি জানিয়েছে যে মাত্র দুই মিনিটের মৌখিক প্রশিক্ষণের পরে, কৃত্রিম মানব টিস্যুতে ডিভাইসটির সমস্ত ব্যবহারকারী একটি সুই স্থাপনে সফল হয়েছিল, একজন বাদে বাকিরা এক মিনিটেরও কম সময়ে কাজটি শেষ করেছিলেন। বিশেষজ্ঞ ব্যবহারকারী প্রায় এক মিনিটের মধ্যে সুই এবং ইন্টিগ্রেটেড গাইডওয়্যার এবং ক্যাথেটার উভয়ই দ্রুত স্থাপন করতে সফল হন। সুই সন্নিবেশের গতি এবং নির্ভুলতা মানব রোগীদের হাসপাতালের পরিবেশে কাজ করা অভিজ্ঞ চিকিত্সকদের সাথে তুলনীয় ছিল।

থিওডোর পিয়ার্স, একজন রেডিওলজিস্ট এবং MGH-এর সহযোগী, বলেছেন AI-GUIDE-এর ডিজাইন, যা এটিকে স্থিতিশীল এবং ব্যবহার করা সহজ করে তোলে, যা সরাসরি কম প্রশিক্ষণের প্রয়োজনীয়তা এবং কার্যকর কর্মক্ষমতাকে অনুবাদ করে৷ “এআই-গাইডের দ্রুত, আরও সুনির্দিষ্ট, নিরাপদ হওয়ার সম্ভাবনা রয়েছে এবং বর্তমান ম্যানুয়াল ইমেজ-নির্দেশিত সুই বসানো পদ্ধতির তুলনায় কম প্রশিক্ষণের প্রয়োজন,” তিনি বলেছেন। “মডুলার ডিজাইনটি ভাস্কুলার অ্যাক্সেসের বাইরে বিভিন্ন ক্লিনিকাল পরিস্থিতিতে সহজে অভিযোজনের অনুমতি দেয়, যার মধ্যে ন্যূনতম আক্রমণাত্মক অস্ত্রোপচার, চিত্র-নির্দেশিত বায়োপসি এবং ইমেজিং-নির্দেশিত ক্যান্সার থেরাপি রয়েছে।”

2021 সালে, দলটি AI-GUIDE-এর জন্য একটি R&D 100 পুরস্কার পেয়েছে, এটিকে লাইসেন্সের জন্য বা বাজারে উপলব্ধ বছরের সবচেয়ে উদ্ভাবনী নতুন প্রযুক্তির মধ্যে স্বীকৃতি দিয়েছে।

এরপর কি?

এই মুহুর্তে, দলটি ডিভাইসটি পরীক্ষা চালিয়ে যাচ্ছে এবং এর অপারেশনের প্রতিটি ধাপকে সম্পূর্ণরূপে স্বয়ংক্রিয় করার জন্য কাজ করছে। বিশেষ করে, তারা ব্যবহারকারীর ত্রুটি বা সংক্রমণের সম্ভাবনার ঝুঁকি আরও কমাতে গাইডওয়্যার এবং ক্যাথেটার সন্নিবেশের পদক্ষেপগুলি স্বয়ংক্রিয় করতে চায়।

“ক্যাথেটার স্থাপনের পরে সুই প্রত্যাহার করা একটি অজান্তে সুই আঘাতের সম্ভাবনা হ্রাস করে, অনুশীলনে একটি গুরুতর জটিলতা যা এইচআইভি এবং হেপাটাইটিসের মতো রোগের সংক্রমণ হতে পারে,” পিয়ার্স বলেছেন। “আমরা আশা করি যে সম্পূর্ণ সুই, গাইডওয়্যার এবং ক্যাথেটার একীকরণের ফলে পদ্ধতিগত উপাদানগুলির ম্যানুয়াল ম্যানিপুলেশন হ্রাস কেন্দ্রীয় লাইন সংক্রমণের ঝুঁকি হ্রাস করবে।”

AI-GUIDE লিংকন ল্যাবরেটরির নতুন ভার্চুয়াল ইন্টিগ্রেশন টেকনোলজি ল্যাব (ভিআইটিএল) এর মধ্যে তৈরি এবং পরীক্ষা করা হয়েছিল। ল্যাবরেটরিতে একটি মেডিকেল ডিভাইস প্রোটোটাইপিং ক্ষমতা আনার জন্য ভিআইটিএল তৈরি করা হয়েছিল।

“আমাদের দৃষ্টিভঙ্গি হল দ্রুত প্রোটোটাইপ করা বুদ্ধিমান চিকিৎসা ডিভাইস যা এআই, সেন্সিং – বিশেষ করে পোর্টেবল আল্ট্রাসাউন্ড – এবং মিনিচার রোবোটিক্স যাতে সামরিক ও বেসামরিক উভয়ের যত্নের জন্য গুরুত্বপূর্ণ অপ্রয়োজনীয় চাহিদা মেটানো হয়,” বলেছেন লরা ব্র্যাটেন, যিনি এআই-গাইড প্রকল্পের সহ-প্রধান। এবং এমজিএইচ-এ ভিজিটিং সায়েন্টিস্ট পদে অধিষ্ঠিত। “আমাদের ক্লিনিকাল সহযোগীদের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে কাজ করার মাধ্যমে, আমরা এমন সক্ষমতা বিকাশের লক্ষ্য রাখি যা দ্রুত ক্লিনিকাল সেটিংয়ে অনুবাদ করা যেতে পারে। আমরা আশা করি যে ভিআইটিএল-এর ভূমিকা বাড়তে থাকবে।”

AutonomUS, AI-GUIDE-এর MGH সহ-উদ্ভাবকদের দ্বারা প্রতিষ্ঠিত একটি স্টার্টআপ কোম্পানি, সম্প্রতি ডিভাইসটির জন্য বৌদ্ধিক সম্পত্তি অধিকারের জন্য একটি বিকল্প সুরক্ষিত করেছে। AutonomUS সক্রিয়ভাবে বিনিয়োগকারী এবং কৌশলগত অংশীদার খুঁজছে.

জনসন বলেন, “আমরা দেখতে পাচ্ছি AI-GUIDE প্ল্যাটফর্ম প্রযুক্তি স্বাস্থ্য-যত্ন ব্যবস্থা জুড়ে সর্বব্যাপী হয়ে উঠছে,” জনসন বলেছেন, “হাসপাতাল-পূর্ব জরুরি হস্তক্ষেপ এবং রুটিন ইমেজ-নির্দেশিত উভয়ের জন্য বিস্তৃত দক্ষতার সাথে ব্যবহারকারীদের দ্বারা দ্রুত এবং আরও সঠিক চিকিত্সা সক্ষম করে। পদ্ধতি।”

এই কাজটি ইউএস আর্মি কমব্যাট ক্যাজুয়ালটি কেয়ার রিসার্চ প্রোগ্রাম এবং জয়েন্ট প্রোগ্রাম কমিটি দ্বারা সমর্থিত ছিল – 6. ন্যান্সি ডেলোসা, ফরেস্ট কুহলম্যান, জে গুপ্তা, ব্রায়ান টেলফার, ডেভিড মাউর, ওয়েস হিল, আন্দ্রেস চামোরো, এবং অ্যালিসন চেং প্রযুক্তিগত অবদান প্রদান করেছেন, এবং অ্যারিঙ্ক Ozturk, Xiaohong Wang, এবং Qian Li ক্লিনিকাল ব্যবহারের জন্য নির্দেশিকা প্রদান করেছেন।

ট্যাগ: গ-স্বাস্থ্য-মেডিসিন


এমআইটি নিউজ