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这个机器人现在会抽你的血
你坐下来,将手臂放在摇篮上。你按下一个按钮。机器从那里进行采集。近红外光扫过您的肘部内侧,寻找静脉。一股酒精喷洒在你的皮肤上。超声波探头滑过手臂,绘制出血管运行的深度和弯曲的方向。多普勒捕获血流方向以排除动脉。袖带收紧您的上臂。针落下并刺入皮肤。您的血液流入采集管,每个采集管都翻转九次——不多也不少。针退出。你得到绷带。没有人碰过你。这就是 Aletta 采血的感觉,Aletta 是美国第一台获准使用的自动抽血设备。该系统由荷兰医疗机器人公司 Vitestro 开发,将成像技术与先进的机器人技术和人工智能相结合,通过算法进行操作,就像人类抽血医生(一名训练有素的医疗保健专业人员,用手寻找静脉并用手抽血)一样。美国食品和药物管理局于 8 月 19 日批准 Aletta 用于非住院环境中的成人。这一决定是在欧洲监管机构的引领下做出的,他们在两年前批准了该设备。“你必须向他们致敬,”美敦力 (Medtronic) 的手术机器人专家马克斯·巴尔特 (Max Balter) 说,他在 2010 年代中期的研究生期间从事自主抽血系统的研究。 “他们拥有的工程技术令人难以置信......并且通过 FDA 的许可,它推动了
来源:IEEE Spectrum _机器人你坐下来,将手臂放在摇篮上。你按下一个按钮。机器从那里取走它。
近红外光扫过您的肘部内侧,寻找静脉。一股酒精喷洒在你的皮肤上。超声波探头滑过手臂,绘制出血管运行的深度和弯曲的方向。多普勒捕获血流方向以排除动脉。
袖带收紧您的上臂。针落下并刺入皮肤。您的血液流入采集管,每个采集管都翻转九次——不多也不少。针退出。你得到绷带。没有人碰过你。
这就是 Aletta 采血的感觉,Aletta 是美国第一台获准使用的自主采血设备。该系统由荷兰医疗机器人公司 Vitestro 开发,将成像技术与先进的机器人技术和人工智能相结合,通过算法完成人类抽血医生(一名训练有素的医疗保健专业人员,用手寻找静脉并抽血)通过感觉进行的工作。
美国食品和药物管理局于 8 月 19 日批准 Aletta 用于非住院环境中的成人。这一决定是在欧洲监管机构的引领下作出的,该监管机构于两年前批准了该设备。
“你必须向他们致敬,”美敦力 (Medtronic) 的外科机器人专家马克斯·巴尔特 (Max Balter) 说道,他在 2010 年代中期的研究生期间从事自主抽血系统的研究。 “他们拥有的工程技术令人难以置信......并且通过 FDA 的许可,它推动了整个行业的发展。”
Aletta 在短缺的情况下提高实验室能力
在荷兰一项涉及 1,600 多人的临床试验中,Aletta 在 94.5% 的病例中首次尝试就成功抽血,即使是那些静脉难以进入的患者、肥胖症患者和老年人也是如此。当阿莱塔未能找到合适的静脉时,患者被转诊进行传统的静脉切开术。
“这是非常出色的表现,”耶鲁大学临床化学家 Joe El-Khoury 说道,他没有参与荷兰的试验。与典型的专业抽血医师相比,“即使不是更好,也绝对一样好”。
复杂性极低,具有多个内置保护措施来检测问题,例如跟踪手臂运动和针位置的传感器,并在出现问题时停止过程。对于那些静脉注射过于困难的人,抽血师仍可在需要时接手。
值得注意的是,由于一名抽血医生最多可以管理三台 Aletta 机器,因此该系统应该在“帮助临床实验室解决与抽血医生人员短缺相关的关键运营挑战”方面大有帮助,Vitestro 首席医疗官 Luuk Giesen 表示。
根据对主要来自美国机构的医学实验室的调查,对于一个年流动率中位数接近 25%、空缺率接近 10% 的职业来说,这是一个不小的挑战。由此造成的人员短缺可能会限制实验室满足血细胞计数、胆固醇、代谢标记物等常规诊断测试需求的能力。 Aletta 可以解决这个瓶颈。
解决抽血 AI 中的肤色偏差
然而,更大容量的承诺伴随着一个警告:Aletta 在大约 20 例中仍然有 1 例失败。这些人是谁?
一些专家担心 Aletta 的红外传感器对于肤色较深的人来说表现不佳,但 Vitestro 表示,其机器还包括超声波传感器,部分是为了减轻这种风险。Vitestro
自动血液检测的未来
有些可能只是有难以捉摸或异常深的静脉。但更重要的障碍可能是皮肤色素沉着。特别是,深色皮肤中的黑色素会干扰 Aletta 用来首先绘制皮肤表面附近静脉图并识别有希望的穿刺部位的近红外光。该技术依赖于血红蛋白吸收光线的方式与周围组织不同,较深的肤色可以在光线到达相机之前吸收更多的光线,从而降低对比度。
Giesen 认识到该问题可能会影响首次通过成像,但指出静脉选择和针放置的主要决定因素是超声系统,该系统依赖于声音而不是光,并且不应以同样的方式受到皮肤色素沉着的影响。 “超声波与肤色无关,”他说,并补充说,Vitestro 未发表的数据显示肤色对系统性能没有影响。
因此,该公司在其网站上声称“该技术适用于所有肤色”,FDA 在宣布 Vitestro 设备获得授权的新闻稿中也呼应了这一说法。
但考虑到医疗设备中种族差异的历史——尤其是脉搏血氧计等光学技术,对于肤色较深的人来说,这种技术的准确性可能较低,而且几十年来基本上没有被意识到是一个问题——这样的说法需要证据,El-Khoury 说,他曾撰写过有关该问题的文章。
梅奥诊所 (Mayo Clinic) 的临床化学家布鲁克·卡兹曼 (Brooke Katzman) 正在与 Vitestro 合作,她也希望获得更多证据,证明机器人收集的样本与手工抽取的样本一样适合测试。
荷兰试验报告称,红细胞几乎没有受到损害,但样品质量的其他指标,包括凝结的试管、血液不足和试管填充是否正确,以及常规实验室测试本身的结果,仍然需要评估。卡兹曼计划明年在美国启动一项试验来收集此类数据。
“我们将尽职调查,”她说。 “就像我们带入实验室的任何仪器一样,我们将在临床使用之前对其进行测试。”
Aletta 的名字取自 19 世纪的医生 Aletta Jacobs,她是荷兰第一位女医生,也是被广泛认为是世界上第一家节育诊所的创始人。
这种对历史的认可适合这项技术,该技术建立在欧洲、美国和中国的团体以及 MagicNurse 数十年的机器人放血研究基础之上。然而,很少有人像新泽西州罗格斯大学的生物医学工程师马丁·亚穆什(Martin Yarmush)那样将这一概念推得更远,美敦力公司的巴尔特在他的实验室完成了博士学位。
在他们的平台的一个版本中,罗格斯大学团队甚至将他们的机器人与台式血液分析仪连接起来,使其能够抽取样本,然后测量抗感染免疫细胞和携氧红细胞的水平——所有这一切都在几分钟内完成。
这个全押系统从未通过实验室测试。尽管 ROPHAI、BHealthCare 和 MagicNurse 等其他公司仍在该领域开展业务,但为了将该平台商业化而分拆出来的 VascuLogic 公司早已不复存在。但罗格斯大学的概念验证演示指出了在护理点进行全自动血液检测的诱人可能性,机器人可以处理从针刺到分析的所有事情。
从某些方面来说,这就是希拉洛斯做出的承诺,但它建立在传统的、经过验证的实验室技术之上,而不是导致该公司垮台的可疑科学和欺骗之上。
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“我毫不怀疑这就是未来,”芝加哥西北大学范伯格医学院的临床病理学家 Gregory Retzinger 说道,他与 Vitestro 合作,并亲自尝试了 Aletta 设备。 (“这很无痛,速度很快,”他说。)
目前,Giesen 表示,Vitestro 的雄心及其机器仍将重点放在血液采集过程本身上,尽管他相信 Aletta 最终可以做得更多。该公司计划明年在欧洲推出 Aletta,随后将进入美国市场。
