심장 절개 수술에 대한 최소 침습적 대안으로 심장 외과 의사들은 내부에서 심장에 접근하기 위해 중심 정맥 카테터를 점점 더 많이 사용하고 있습니다. 실험적인 새로운 카테터는 곧 그러한 수술을 그 어느 때보다 빠르고 쉽게 만들 수 있습니다. 일반적으로 중심정맥 카테터를 이용한 심장 수술 중 의사는 작은 절개를 통해 환자의 목, 가슴, 팔 또는 사타구니의 정맥에 카테터를 삽입합니다. 그런 다음 외과 의사는 일반적으로 초음파 이미지의 안내에 따라 정맥을 통해 심장으로 카테터를 삽입합니다. 카테터의 끝부분이 심장에 삽입되면 카테터 끝에 있는 작은 수술 도구를 사용하여 실제 심장 수술을 수행합니다.
한 가지 문제는 카테터가 정맥을 원활하게 통과할 만큼 좁은 경우 카테터가 너무 작아서 팁/도구가 박동하는 심장 조직에 의해 뒤로 밀려날 수 있다는 것입니다. 이는 카테터를 심장에 도달하는 것과 카테터가 기관에 들어간 후에 원격으로 카테터 끝을 작동하는 것이 매우 어렵다는 것을 의미합니다.
보스턴 대학의 Tommaso Lanzani 교수와 동료들이 개발한 새로운 로봇 카테터는 이 문제를 해결하기 위해 설계되었습니다.
카테터는 이전에 설계한 문어 모양의 장치 Lanzani를 기반으로 하며, 유연하고 팽창 가능하며 아코디언 플레어 모양의 팁이 있습니다. 팁 바로 뒤에는 골이 있는 확장형 링이 있습니다. 장치가 정맥을 통과할 때 팁은 수축된 상태로 유지되고 루프는 좁은 상태로 유지되므로 전체 카테터가 상대적으로 좁습니다.
심장 입구에 도달하면 링이 확장되어 정맥 내벽에 카테터를 지지합니다. 그런 다음 팁을 팽창시켜 심장 안으로 확장시킵니다. 카테터는 팽창되면 더 두꺼워지고 강해지기 때문에 심장 조직의 박동에 부딪히지 않습니다.
프로토타입은 추출된 성체 돼지 심장의 심박조율기 리드 배치 및 삼첨판 수리를 성공적으로 수행하는 데 사용되었습니다. 첫 번째 시술에서는 경험이 부족한 5명의 시술자가 표준 카테터를 사용하는 숙련된 심장외과 의사의 시술 시간과 비슷한 시간에 시술을 완료했습니다.
"우리가 이 분야에서 일하는 의사들과 이러한 결과를 논의했을 때 우리는 높은 수준의 열정을 보았고 점점 더 많은 사람들이 이 기술을 적용하는 것을 들었습니다."라고 Lanzani는 말했습니다. "전반적으로 이 전략이 우리를 올바른 방향으로 이끌고 있다고 생각합니다."
아래 비디오에서 돼지 심장에서 카테터가 작동하는 모습을 볼 수 있습니다. 현재 살아있는 동물을 대상으로 보다 복잡한 수술이 계획되고 있습니다.
이번 연구에 관한 논문은 최근 사이언스 어드밴스(Science Advances) 저널에 게재되었습니다.