马里兰州巴尔的摩和大学公园 - 马里兰大学无人驾驶飞机在人类医学和航空技术方面取得了第一次进步，为巴尔的摩马里兰大学医学中心(UMMC)的外科医生提供了捐献肾脏，成功移植到肾功能衰竭的患者。这一成功的示范说明了无人机系统(UAS)在提供器官输送方面的潜力，在许多情况下，这种系统可以比传统的运输方法更快，更安全，更广泛地获得。
2019年4月19日的重大飞行是位于巴尔的摩的马里兰大学医学院(UMSOM)的移植医生和研究人员之间的合作;马里兰大学(UMD)的航空和工程专家;马里兰大学医学中心;以及马里兰州生活遗产基金会(LLF)的合作者。
“人类医学和移植的这一重大进展体现了我们使命的两个关键组成部分：创新与合作，”医学博士，博士，MBA，医学事务执行副总裁，UM巴尔的摩和John Z.和E.Albert Reece说。 Akiko K. Bowers杰出教授兼马里兰大学医学院院长。“创新是我们注重加速发现的步伐和范围的核心，研究可以迅速改变医学。与此同时，协作是我们成功提供基于发现的医学的关键 - 无论是在研究中还是在提供最高质量的患者护理。“
肾脏受者，一位来自巴尔的摩的44岁女性，在接受移植手术前花了8年时间进行透析，她说，“这件事情真是太棒了。多年前，这不是你想到的，”她说过。她周二从UMMC出院。
“25年来，马里兰大学医学中心为器官移植提供了前沿护理，”巴尔的摩马里兰大学医学中心总裁兼首席执行官，医学博士，医学博士Mohan Suntha说。“我们的移植计划关心来自我们当地社区，州和国家的患者，其中许多人已被其他医院拒之门外，因为我们拥有技能，才能和知识，甚至可以推进最复杂的移植病例，不仅仅是改善而是拯救生命。“
马里兰州的教师和研究人员认为，这种原型器官运输为UAS的使用扩大了途径，以扩大捐赠器官的使用范围，从而改善更多需要器官移植的人的治疗效果。
“由于外科医生，工程师，联邦航空管理局(FAA)，器官采购专家，飞行员，护士以及最终患者之间的出色合作，我们能够在移植方面取得开创性的突破，”约瑟夫说。 Scalea，医学博士，UMSOM外科助理教授，项目负责人，以及在UMMC进行移植手术的外科医生之一。
在这项努力的众多技术第一中，包括：一种专门设计的高科技设备，用于维护和监测可行的人体器官;定制的UAS，带有8个转子和多个动力系统，即使在可能出现组件故障的情况下也能确保始终如一的可靠性能;使用无线网状网络来控制UAS，监控飞机状态，并为多个地点的地勤人员提供通信;和飞机操作系统结合了UAS和器官运输标准的最佳实践。
“我们必须创建一个仍然在FAA监管结构内的新系统，但也能够在城市人口密集的地区承载更多的器官，摄像机和器官跟踪，通信和安全系统 - - 更长的距离和更长的耐力，“马修斯卡塞罗，MPA，UMD的UAS测试站点主任，A. James Clark工程学院的一部分。“知道有一个人在等待这个器官会有巨大的压力，但是成为这个关键任务的一部分也是一种特殊的特权。”
在这次具有里程碑意义的器官分娩飞行之前，马里兰州的合作伙伴共同开发和测试UAS，首先成功地运输盐水，血液管和其他材料，然后运送健康但不存活的人体肾脏。这些试飞在2016年之前由马里兰州第一次模拟医疗货物的民用无人空中交付，这是UMD的UAS试验场与马里兰州Easton的马里兰大学海岸地区健康大学之间的合作，以说明如何使用UAS可以从根本上改变医疗保健并影响真实人的生活。
通过UAS运输促进移植
运输物流通常是器官移植过程中最复杂的部分 - 器官在整个旅行中保持多长时间是一个主要问题。运输方法通常涉及昂贵的包机或依赖可变的商业航班，偶尔会导致飞机上的器官或其他延误，从而破坏器官的生存能力。这些目前的运输方法也没有充分覆盖该县的许多地方，例如农村或地理偏远地区，这限制了这些地区进入器官捐赠和器官移植的机会。
根据管理美国器官移植系统的美国器官共享网络，2018年有近114,000人在等待器官移植;约有1.5%的已故供体器官运输未到达预定目的地;近4%的器官运输意外延迟了两个小时或更长时间。
斯卡达说：“器官移植等候名单上的接受者数量与可移植器官的总数之间仍然存在可怕的差异。这项新技术有可能有助于扩大供体器官库和移植手术的范围。”“将器官从捐献者传递给患者是一项神圣的职责，其中包含许多活动部件。我们必须找到更好地做到这一点的方法。”
击败器官移植时钟是美国器官采购组织的关键责任，包括项目合作者，LLF。“马里兰大学UAS项目非常重要，”LLF首席执行官查理亚历山大说，并指出这项工作是在概念验证阶段。“如果我们能够证明这是有效的，那么我们就可以看到更远的无人机器运输距离。这将最大限度地减少对多个飞行员和飞行时间的需求，并解决我们在现场的安全问题。”
设计UAS器官传递系统
为了创建一个设计用于携带器官并实时监测其状况的UAS，Scalea与几家医疗技术公司合作设计和开发了用于长途旅行的人体器官监测和质量保证仪器(HOMAL;正在申请专利)。它在运输过程中测量和维持温度，气压，高度，振动和位置(通过GPS)，并将信息传输给移植人员的智能手机。
所需的无人驾驶飞机和操作系统由UMD UAS测试现场工程师设计，以满足携带用于人类移植的供体器官的严格的医疗，技术和法规要求。
“我们建立了大量裁员，因为我们希望尽一切可能保护有效载荷，”UMD UAS测试站运营总监Anthony Pucciarella说。这些安全措施包括备用螺旋桨和电动机，双电池，备用配电板和降落伞回收系统(如果整个飞机发生故障)。
“这一历史性的飞行不仅代表了从技术角度的突破，而且提供了工程专业知识和独创性如何最终满足人类需求的示范性演示 - 在这种情况下，需要提高器官传递的可靠性和效率医院进行移植手术，“A. James Clark工程学院院长Darryll J. Pines博士和航空航天工程教授Nariman Farvardin教授说。“令人惊讶的是，这一突破来自于纯粹的工程学观点，有一个更大的目标。它最终不是关于技术;而是关于改善人类生活。”
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