Во время нынешней пандемии коронавируса одной из самых рискованных частей работы медицинского работника является контакт с людьми, у которых есть симптомы COVID-19. Исследователи из MIT (Массачусетского технологического института), Brigham and Women's Hospital надеются снизить этот риск, используя роботов для дистанционного измерения жизненно важных показателей пациентов.
Роботы, управляемые портативным устройством, могут также носить с собой планшет, который позволяет врачам спрашивать пациентов об их симптомах, не находясь в одной комнате.
Используя четыре камеры, установленные на собакоподобном роботе, разработанном компанией Boston Dynamics, исследователи показали, что они могут измерять температуру, частоту дыхания, пульс и насыщение крови кислородом у здоровых пациентов с расстояния двух метров. Сейчас они планируют протестировать робота на пациентах с симптомами COVID-19.
Измерение жизненно важных показателей
Для этого исследователи использовали робота, известного как спот, который может ходить на четырех ногах, подобно собаке. Медицинские работники могут отправлять робота туда, где находятся пациенты, используя ручной контроллер. Исследователи установили на роботе четыре камеры — инфракрасную камеру плюс три монохромные камеры, которые фильтруют различные длины волн света.
Исследователи разработали алгоритмы, которые позволяют им использовать инфракрасную камеру для измерения как повышенной температуры кожи, так и частоты дыхания. Что касается температуры тела, то камера измеряет температуру кожи на лице, и алгоритм соотносит эту температуру с основной температурой тела. Алгоритм также учитывает температуру окружающей среды и расстояние между камерой и пациентом, так что измерения могут быть сделаны с разных расстояний, при разных погодных условиях, и при этом быть точными.
Измерения с инфракрасной камеры также могут быть использованы для расчета частоты дыхания пациента. Когда пациент вдыхает и выдыхает, надевая маску, его дыхание изменяет температуру маски. Измерение этого изменения температуры позволяет исследователям вычислить, насколько часто пациент дышит.
Каждая из трех монохромных камер фильтрует различную длину волны света — 670, 810 и 880 нанометров. Эти длины волн позволяют исследователям измерить небольшие изменения цвета, которые возникают, когда гемоглобин в клетках крови связывается с кислородом и течет по кровеносным сосудам. Алгоритм исследователей использует эти измерения для расчета частоты пульса и насыщения крови кислородом.
«Мы на самом деле не разрабатывали новую технологию для проведения измерений, — говорит Хуан Хенвэй, постдок Массачусетского технологического института. — Мы объединили имеющиеся технологии вместе специально для применения при COVID, чтобы одновременно анализировать различные жизненно важные показатели».
Непрерывный мониторинг
В этом исследовании ученые провели измерения на здоровых добровольцах, и теперь они планируют протестировать свой роботизированный подход на людях, у которых проявляются симптомы COVID-19, в отделении неотложной помощи больницы.
В то время как в ближайшей перспективе исследователи планируют сосредоточиться на применении сортировок, в долгосрочной перспективе они предполагают, что роботы могут быть развернуты в больничных палатах пациентов. Это позволит роботам непрерывно следить за пациентами, а также позволит врачам проверять их с помощью планшета, не входя в комнату. Обе заявки требуют одобрения со стороны Управления по контролю за продуктами и лекарствами США.
По материалам Tech Xplore
