Amikor a patkányok sötét környezetben tartózkodnak, többek közt bajuszszőreik révén érzékelik a közelükben található tárgyakat. A szőrök segítségével kiterjesztett tapintásérzékelést valósítanak meg, amely nagyban hozzájárul ahhoz, hogy képesek feltérképezni az ismeretlen terepeket. Hasonló módszert alkalmaz a tájékozódásban számos más rágcsáló, de például a csótányok és egyes rákok is.

Ezt a stratégiát másolták le egy robotikus katéter tervezői, akik egy olyan rendszert hoztak létre, amely képes a sebész beavatkozása nélkül elnavigálni egy működő sertésszívben. A katétert 5 élő állaton tesztelték összesen 83 alkalommal, és a műszer az esetek 95 százalékában magától képes volt elérni a kívánt célpontot, ami nagyjából egyezik a tapasztalt szívsebészek sikerességi rátájával.

Pierre DuPont, a Bostoni Gyermekkórház biomérnöke és társai azért kezdtek a fejlesztésen dolgozni, hogy megkönnyítsék a sebészek munkáját, és lehetővé tegyék, hogy a szakorvosok elsősorban a beavatkozások specializáltabb részeire összpontosíthassanak. Vagyis a tulajdonképpeni műtétre, nem pedig arra részre, amíg a műszer eljut a műtét helyéig.

A szív két kamrából és két pitvarból áll, amelyek közt billentyűk biztosítják, hogy a vér a megfelelő irányba áramoljon. Idős korban, krónikus vesebetegség esetén és bizonyos szívproblémák nyomán azonban előfordulhat, hogy a billentyűk hibája, elhasználódása miatt ebben a rendszerben problémák lépnek fel. A leggyakoribb ilyen gond az aortabillentyű szűkülete, aminek nyomán a szívnek egy egyre szűkülő nyíláson kellene azonos mennyiségű vért átpumpálnia. Az állapot nyomán mellkasi fájdalom, szédülés, vérrögök, sztrók és szívelégtelenség alakulhat ki.

A problémát napjainkban egy minimálisan invazív beavatkozással szokták orvosolni: a sebészek behelyeznek egy új, mesterséges billentyűt, amely megfelelően nyitódik és záródik. A műtét nyomán viszont időnként előfordul, hogy az új billentyű és a környező szívizom között nyílás alakul ki, szivárgást okozva a szívben. DuPont robotja pedig többek közt ennek a megoldásában segíthet.

A speciális katéter érintésérzékeny és egy LED-lámpával, illetve egy kamerával is fel van szerelve. A rendszer egy gépi tanulásra képes algoritmus révén a patkányokhoz hasonlóan tapintással navigál: újra és újra megérinti a szív falait, és ezek mentén haladva találja meg az utat célpontjához. Mivel a katéter érzékeli és szabályozni tudja, hogy milyen nyomást fejt ki a szívfalra, nem sérti meg a szívizmot, amikor hozzáér. Ha pedig elért a célponthoz, a sebész bedugaszolhatja a szivárgó lyukat.

A robotikus katéter nagyjából ugyanannyi idő alatt volt képes eljutni az élő sertésszívekben a szivárgás helyéig, mint amikor képzett sebészek navigálták a  rendszert, és hasonlóan magas szinten tájékozódott a szívben, mint a szakemberek. DuPont elmondása szerint a fejlesztés kiválóan demonstrálja, hogy az autonóm katéterek technológiailag megvalósíthatók és versenyképesek az emberi irányítású rendszerekkel. A fejlesztés révén így a sebészek azokra a lépésekre fókuszálhatnak, amelyek egyelőre specializált emberi tudást igényelnek, például a szivárgás kijavítására.

A fejlesztés nagy előnye, hogy máshol is használható lehet, és hogy a rendszer folyamatosan képes a tanulásra, amelyet meg is tud osztani a hasonló rendszerekkel. Így egy napon remélhetőleg megvalósulhat az is, hogy a robotikus katéterek révén minden olyan műtőben, ahová ezek eljutnak, olyan tudású rendszerekkel dolgozhatnak együtt az orvosok, ami korábban a legtapasztaltabb szakértőknek sem állt rendelkezésére, mondja DuPont.