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无人机运送人体器官,提高移植成功率

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摘要: 无人机运送人体器官飞行数公里,并且不会造成器官损坏。

  如果需要进行器官移植的患者最终找到了匹配的捐赠者,那么时间至关重要。供体器官离体后至移植到受者体内的时间间隔越长,器官的功能就越差。要提高移植成功率,器官必须尽快安全地从一个地点运送到另一个地点——最近的试验表明,无人机可以胜任这项任务。

  经历了在手术台上等待器官送达的焦虑后,一位外科医生想到了新的器官运送方式。“我经常遇到由于器官没能及时送达而无法进行移植手术,导致救命的器官没能移植到病人身上的情况。”巴尔的摩马里兰大学医学中心的约瑟夫•斯卡莱亚(Joseph Scalea)博士说,“真的很有挫败感,所以我想开发一种更有效的方法。”

  他组织了一个研究小组,其中包括马里兰大学航空航天工程系的同事,一起研究无人机是否能够运送器官。他们选择了大疆M600 Pro无人机进行试验,该无人机的6个螺旋桨下方各有一台电机,并且能使螺旋桨远离装有器官的智能冷却器,从而避免器官因发动机散热而受损。

无人机运送人体器官,提高移植成功率

  接下来,研究小组专门设计了一个无线生物传感器,用于测量器官在途中的温度、气压、高度、震动情况和GPS定位。无人机和无线生物传感器准备就绪后,研究人员只需放置器官就可以完成试验。

  去年3月,研究人员得知有一个因健康状况不达标而无法移植的肾脏可用于研究。在大约24小时内,该肾脏被运送到了1600多公里外的巴尔的摩,无人机完成了其首次运输任务。该研究结果于11月发表在《IEEE健康与医学转化工程期刊》(IEEE Joumal of Translational Engineering in Health and Medicine)上。

  在14次飞行任务中,该肾脏在空中飞行的总时间超过1个小时。其中在最远的一次任务中,该肾脏飞行了2.4公里,这一距离相当于市内医院之间供体的运输路线长度。

  研究人员发现,在整个试验过程中,肾脏的温度稳定在2.5摄氏度,气压与高度相符,由无人机运载的器官最大速度达到每小时67.6公里。

  此外,使用无人机运送的肾脏,比使用固定翼飞机(双引擎涡轮螺旋桨飞机“空中国王”)受到的震动要小。在无人机运输之前和之后分别对肾脏进行活组织检查,没有发现任何损伤,这表明这项首次使用无人机运送器官的试验是成功的。

无人机运送人体器官,提高移植成功率

  “我觉得我们这项研究非常棒。” 斯卡莱亚说,“这只是第一步,接下来我们将采取一系列措施,使患者更快获得救命器官,并取得更好的结果。”

  位于密西西比州哈蒂斯堡的威廉凯里大学骨科医学院的高级副院长伊塔洛•萨伯劳(Italo Subbarao)博士研究过如何在自然灾害后使用无人机向偏远地区运送医疗物资。他对马里兰研究小组的研究表示赞赏。

  萨伯劳表示:“该研究完成得很出色,以较短的运输时间和距离为重点,完美地证明了无人机运送的潜在可行性。”但他也表示,后续研究需要验证无人机的应用范围能否扩大到更远的距离和更长的运输时间。

  那么医院什么时候才能接收到无人机运送的器官呢?萨伯劳和斯卡莱亚都提到了继续推进的障碍:在美国操作无人机,整个飞行过程必须处于操作人员的视线范围之内。美国联邦航空管理局规定,无人机在飞行区域内的飞行高度不得超过122米。

  在探索将无人机作为一种运输方式时,这些限制不仅会影响到重要器官的运输,还会影响到大量医疗用品的获取。

  “根据全国对无人机技术的讨论,我认为这些问题是可以解决的,我们也会克服这些困难,”斯卡莱亚说,“虽然很难,但是我相信我们可以做到。”

  在这个项目上工作了3年之后,团队证明了无人机运输器官的可行性,斯卡莱亚对此感到激动不已。他现在正与美国其他研究小组和医院合作,以确定无人机运输的可行方案。

  尽管该小组最近的试验并未涉及移植到活体内的肾脏,但下一步会进行尝试。斯卡莱亚相信不久的将来就会进行这样的试验,也许就在2019年初。“敬请期待。”他说。


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