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MissionGO und MediGO schließen erfolgreiche Organübergaben in unbemannten Flügen ab

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MissionGO, ein Anbieter unbemannter Luftfahrtlösungen, und Nevada Donor Network, eine Organbeschaffungsorganisation (OPO) für den Bundesstaat Nevada, haben vor kurzem zwei erfolgreiche Testflüge in Las Vegas durchgeführt, bei denen ein menschliches Organ und menschliches Gewebe über ein unbemanntes Flugzeugsystem (Unmanned Aircraft System, UAS) befördert wurden. MediGO stellte die technologischen Dienstleistungen bereit, die für die Sammlung und Kommunikation kritischer Daten über OPO-Ressourcen und Organe im gesamten Transplantations-Ökosystem erforderlich sind.

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Der erste Flug transportierte Forschungshornhäute in einer städtischen Umgebung - vom Southern Hills Hospital und Medical Center zum Dignity Health-St. Rose Dominican, San Martín Campusin Las Vegas - während der zweite Flug eine Forschungsniere in einem Flug transportierte, der einen Rekord als längster Organentnahme-Flug in der Geschichte der Fachhochschule aufstellte. Dieser Flug übertraf den bisherigen Rekordflug im April 2019, als die MissionGO-Teammitglieder Anthony Pucciarella und Ryan Henderson in ihrer Funktion am Testgelände der University of Maryland UAS und in Partnerschaft mit dem University of Maryland Medical Center die erste Niere von der UAS entbunden haben, die dann erfolgreich in einen Patienten transplantiert wurde.

Der Transport eines Organs vom Spender zum Transplantatempfänger erfordert mehrere Datenaustausche zwischen Boden- und Flugdiensten über große Entfernungen. Dies ist am Boden aufgrund der GPS-Ortung einfach, in der Luft jedoch nicht zuverlässig, da GPS-Sender im Frachtraum von Flugzeugen nicht gut funktionieren.

Um diese Lücke in der Datenübermittlung zu schließen, kündigten MediGO und FlightAware im November eine Partnerschaft an, in deren Rahmen MediGO die Flugdaten und Erkenntnisse von FlightAware in MediGOs Organlogistik- und Überwachungssystem integrieren und so für mehr Transparenz während des gesamten Organtransportprozesses sorgen wird

Diese Testflüge sollen die Zuverlässigkeit von Fachhochschulen unter Beweis stellen, die Zeit zwischen Organspende und Transplantation verkürzen und den Kohlenstoff-Fußabdruck reduzieren - und das alles bei gleichzeitiger Steigerung der Effizienz der Organbeschaffung und letztlich der Rettung von Leben.

Wir sprachen mit Dr. Joseph Scalea, Chief Medical Officer und Mitbegründer von Medigo, und mit Ryan Henderson, dem leitenden Piloten von MissionGo.

Alice Ferng, Medgadget: Was sind Ihre Hauptanliegen für ein auf diese Weise transportiertes Organ? Natürlich werden Hornhaut und Niere eine leichtere Nutzlast zu tragen und zu handhaben sein als andere Organe wie das Herz oder die Lunge - was glauben Sie, wie lange wird es dauern, bis wir diese Organe transportieren können?

Dr. Joseph Scalea, Chief Medical Officer und Mitbegründer von MediGO: Jedes Organ, das wir transplantieren, bringt seine eigenen einzigartigen Herausforderungen mit sich, und es ist äußerst wichtig zu verstehen, wie sich der Transport mit unbemannten Flugzeugsystemen (UAS) auf diese empfindlichen Gewebe auswirkt. In Nevada haben wir sowohl Hornhäute als auch eine Niere transportiert - beide waren unbeschädigt und schienen nach diesen Flügen lebensfähig zu sein, was die Wirksamkeit dieser Art der Organabgabe unter verschiedenen Flug- und Nutzlastbedingungen weiter beweist. Schon heute ermöglichen die Technologien der FHAS Transporte innerhalb bestimmter Gewichtsbeschränkungen, und im Laufe der Zeit wird die FAA diese Beschränkungen mit der entsprechenden Risikominderung und Risikobewertung möglicherweise weiter ausdehnen. Dennoch schreitet die Innovation im Bereich der Transplantation und der Fachhochschulen weiter voran, und mit leichteren, fortschrittlicheren Geräten werden eines Tages auch Herzen und Lungen auf Fachhochschulen transportiert werden können. Technologisch gesehen sind dies sehr lösbare Probleme, da MediGO, das Schwesterunternehmen von MissionGO, sich auf den Raum für die Organüberwachung konzentriert und bewertet, wie jede Form des Transports die Lebensfähigkeit des Organs beeinflusst.

Medgadget: Was sind die Hauptrisiken bei der Verwendung dieser Transportmethode?

Dr. Scalea: Es gibt mehrere Risikokategorien für den Versand von menschlichen Organen durch Fachhochschulen. Diese umfassen:

1) Technologisches Risiko: Die Technologien der Fachhochschulen haben im letzten Jahrzehnt fantastische Fortschritte gemacht - in einer fast exponentiellen Weise. Das MissionGO-Team arbeitet daran, jedes Risiko, das von den Fachhochschulen ausgeht, durch mehrere ausfallsichere Maßnahmen und umfangreiche Tests zu minimieren

2) Sicherheit der Organe. Die Organe können während des Fluges der FHV verschiedenen Elementen ausgesetzt sein, die entweder mit der Umwelt oder mit dem Flugzeug zusammenhängen, aber diese werden nicht ausreichend untersucht. So muss beispielsweise genauer untersucht werden, wie sich Temperatur, Druck und Vibrationen im Zusammenhang mit dem Flug von Fachhochschulen und anderen Transportmitteln auf das Organ auswirken. Der leitende medizinische Wissenschaftler von MissionGO, Dr. Joseph Scalea, hat bereits in der Vergangenheit darüber publiziert und tut dies auch weiterhin, um die Sicherheit der von den Fachhochschulen transportierten Organe zu gewährleisten.

Medgadget: Arbeiten Sie an Innovationen, um die Lebensdauer des Organs während des Fluges oder Transports zu erhalten? Beeinflussen die Höhenänderungen die Physiologie des Organs oder die Bioenergetik der Zellen?

Dr. Scalea: MissionGO und MediGO setzen die Nadel wirklich in Bewegung und arbeiten derzeit gemeinsam an mehreren Innovationen im Zusammenhang mit der Erhaltung der Lebensdauer von Organen während einer typischen Reise, die mehrere Transportarten erfordert. Gemeinsam entwickeln wir Technologien, die nicht nur den Transportprozess umfassend verwalten, überwachen und aufzeichnen, sondern auch die Qualität des Organtransports sicherstellen.

Ja, Höhe, Vibration und Temperatur wirken sich alle direkt auf die Funktion und Lebensfähigkeit der Zellen aus. Zwar sind die Höhen, in denen sich die derzeitigen UAVs bewegen, bescheiden, aber es besteht die Notwendigkeit, besser zu verstehen, wie Umweltfaktoren die Physiologie und Struktur von Geweben während des Transports beeinflussen. Das Labor unseres Chief Medical Officer untersucht aktiv zahlreiche Aspekte der Zellfunktion, der Struktur, der Bioenergetik und des Metabolismus von Geweben, die Umwelteinflüssen ausgesetzt sind, die den Organtransport simulieren.

Medgadget: Welche Tests werden durchgeführt, um die Lebensfähigkeit der Organe sicherzustellen? Was wären Anzeichen dafür, dass das Organ nicht erfolgreich abgeliefert wurde? Wie sind die Transportbedingungen? Wie hoch ist die Temperatur? Sauerstoff? Verwenden Sie irgendwelche Lösungen zur Organerhaltung? Gibt es etwas Besonderes am Frachtcontainer?

Dr. Scalea: Es gibt zahlreiche Tests, die Transplantationschirurgen verwenden, um die Lebensfähigkeit von Organen zu bestimmen. Dazu gehören physiologische Tests vor der Genesung, Bluttests und bildgebende Verfahren sowie die visuelle Bestätigung während der Organbeschaffung. Nach der Entnahme des Organs verlassen sich Transplantationschirurgen auf die histologische Analyse mit Hilfe von Biopsien und seltener auf Pumpengeräte, um zu erfahren, ob es Probleme mit dem Blutfluss und dem Gefäßwiderstand gibt. Im Falle innovativer Transportmaßnahmen haben jüngste aufregende Arbeiten zum besseren Verständnis der Auswirkungen des Organtransports auf die Organe gezeigt, dass der Transport durch Fachhochschulen die Lebensfähigkeit oder die Architektur der durch Fachhochschulen transportierten Nieren nicht beeinträchtigt hat. Es sind jedoch weitere molekulare Untersuchungen der Zytoskelettstruktur oder der Ablenkung von zellulären Adhäsionsmolekülen erforderlich, um die physiologischen Mechanismen besser zu verstehen, die durch jede Transporttechnik, einschließlich, aber nicht beschränkt auf UAS, verändert werden.

Medgadget: Welche weiteren medizinischen Innovationen sind geplant?

Dr. Scalea: Dies sind aufregende Zeiten! Wir befinden uns jetzt an der Schnittstelle von Geographie, Geschwindigkeit, Biologie und Technologie. Indem wir uns jeder dieser wichtigen Herausforderungen mit Bedacht stellen, werden wir neue Technologien entwickeln, die der Welt zugute kommen. In naher Zukunft scheinen schnellere und intelligentere Fachhochschulen in Kombination mit Mechanismen zur Autoregulierung der Mikroumgebung des Gewebes ein guter Ausgangspunkt zu sein.

Medgadget: Ryan, bitte erzählen Sie mir etwas über MissionGO und ihre Entstehung.

Ryan Henderson, Chefpilot von MissionGo: MissionGo ist ein Luftfahrtunternehmen, das unbemannte Flugzeuglösungen der nächsten Generation für Frachtlieferungen und Infrastrukturinspektionen anbietet. Wir bieten auch Schulungsdienste für unbemannte Betreiber sowie Dienstleistungen im Infrastruktur- und Versorgungsmarkt an.

Vor über einem Jahr haben wir begonnen, Gespräche mit Experten von Organbeschaffungsorganisationen, Transplantationszentren und Chirurgen über die dringende Notwendigkeit eines modernisierten Ansatzes für den Organtransport zu führen. Aufgrund unserer Erfahrung mit der sicheren und zuverlässigen Beförderung missionskritischer Nutzlasten haben wir die Gelegenheit ergriffen, bei der Bewältigung dieser lebensrettenden, nationalen Gesundheitsherausforderung zu helfen.

Medgadget: Wie arbeitet MissionGo mit dem Nevada Donor Network und der OPO zusammen? Wie werden Organe für dieses Unterfangen priorisiert?

Herr Henderson: MissionGO führte gemeinsam mit seinem Innovationspartner, dem Nevada Donor Network, einer von 58 Organbeschaffungsorganisationen in den USA, Forschungsarbeiten durch, um zwei erfolgreiche Testflüge mit menschlichen Organen und Gewebe durchzuführen. Das Ziel dieser Testflüge war ein dreifaches:

Es soll weiterhin demonstriert werden, dass unbemannte Flugzeuge ein zuverlässiges Transportmittel für lebensrettende Fracht sind und dass die UAS von MissionGO sowohl für die Nutzlast als auch für die Menschen am Boden sicher sind.

Die Machbarkeit von Langstreckenflügen in Nevada zu beweisen, wo viele der gespendeten Organe derzeit an Empfänger in anderen Regionen verschickt werden.

Um eine Möglichkeit für medizinische Forschung zu schaffen. Das MissionGO-Team untersucht die Architektur des Transplantationsgewebes und die Lebensfähigkeit der Zellen vor und nach diesen Flügen.

Medgadget: Können Sie mir mehr über die Drohne und ihre grundlegenden technischen Daten sagen?

Herr Henderson: Maximales Gewicht von 55lbs. Maximale Flugzeit von bis zu 75 Minuten. Maximale Geschwindigkeit 80mph. Maximale Reichweite von 40 Meilen.

Medgadget: Was sind die Nutzlasten, die Sie von Ladung + Organ betrachten (Hornhaut vs. Niere vs. vielleicht ein Herz-/Lungenblock)? Gewicht der Ladung?

Herr Henderson: Überall von 3-12lbs

Medgadget: Gibt es einzigartige technologische Innovationen, die diese Art von Drohnentransport ermöglichen?

Herr Henderson: Dieses Flugzeug verfügt über mehrere Motoren, Stromquellen und Flugflächensteuerungen, um die Zuverlässigkeit zu erhöhen. Die neuesten Rotorblattprofile maximieren die Flugeffizienz.

Medgadget: Welche Distanz wurde beim ersten (Forschungs-Hornhaut) und zweiten (Forschungs-Niere) Flug zurückgelegt? (Der Artikel erwähnte die Überschreitung des Fluges im April 2019). Ich nehme an, es wurde per GPS/Ortung geortet.

Herr Henderson: Diese Flüge waren 1,7 bzw. 10,6 Meilen lang. Diese Entfernungen wurden sowohl von der Kartensoftware als auch von den an Bord befindlichen GPS-Flugprotokollen berechnet.

Medgadget: Wie stellen Sie sicher, dass Hindernisse auf seiner Flugbahn vermieden werden (Vögel usw.)?

Herr Henderson: Dieser Prozess wird während der Planung vor der Mission durchgeführt. Unerwartete Hindernisse werden durch die Sichtlinie des Piloten und einen visuellen Beobachter vermieden.

Medgadget: Irgendwelche Notfallpläne für den Fall eines elektrischen/mechanischen Versagens? Wie sieht es mit den Kosten für externe Faktoren aus, die die Entbindung während des Fluges und letztlich die Gesundheit des Organs beeinträchtigen können?

Herr Henderson: Das Flugzeug ist so konstruiert, dass es sich im Falle von Ausfällen anmutig verschlechtert, wobei der letzte Ausfallmodus ein ballistischer Fallschirm ist. Dieses Flugzeug kann fast jedes größere Flugsystem ausfallen lassen und über ein Backup-System weiterfliegen.

Medgadget: Wie lange wird es dauern, bis diese Technologie für den Transport von zur Transplantation bestimmten Spenderorganen eingesetzt werden kann? Wie viele Tests müssen noch durchgeführt werden, bis das erreicht werden kann? Wann können wir damit rechnen, dass dies geschehen wird?

Herr Henderson: Während wir so schnell und sicher wie möglich arbeiten, wird es letztendlich an der FAA und der medizinischen Gemeinschaft liegen, sich auf die akzeptierten Sicherheitsstandards zu einigen, die durch die gegenwärtigen und zukünftigen Tests, die von MissionGO durchgeführt werden, festgelegt werden.

Medgadget: Was sind weitere aufregende Fortschritte in diesem Bereich, auf die wir uns freuen können?

Herr Henderson: Der wahrscheinlich aufregendste Fortschritt, auf den wir uns freuen können, ist die parallele Arbeit mit der FAA, um unbemannte Systeme zu zertifizieren und die Tür für größere und komplexere Operationen zu öffnen. Dadurch wird es möglich, das volle Potenzial unbemannter Systeme für den Betrieb in bevölkerungsreichen Gebieten mit einem noch nie dagewesenen Grad an Zuverlässigkeit und Sicherheit zu nutzen.