Drony lub bezzałogowe statki powietrzne (UAV) stają się nowym narzędziem medycznym, które może pomóc złagodzić problemy logistyczne i sprawić, że dystrybucja opieki zdrowotnej stanie się bardziej dostępna. Eksperci rozważają różne możliwe zastosowania dronów, od przenoszenia pomocy w przypadku klęsk żywiołowych do transportu narządów przeszczepionych i próbek krwi. Drony mają zdolność przenoszenia niewielkich ładunków i mogą szybko przetransportować je do miejsca docelowego.
Korzyści z technologii dronów w porównaniu do innych metod transportu obejmują unikanie ruchu w obszarach zaludnionych, obchodzenie złych warunków drogowych, gdzie trudno jest poruszać się po terenie i bezpiecznie uzyskać dostęp do stref niebezpiecznych much w rozdartych wojną krajach. Mimo, że drony są nadal słabo wykorzystywane w sytuacjach awaryjnych i operacjach humanitarnych, ich wkład był coraz częściej uznawany. Na przykład podczas katastrofy w Fukushimie w 2011 roku na tym obszarze uruchomiono dron. Bezpiecznie zbierał poziomy promieniowania w czasie rzeczywistym, pomagając w planowaniu reakcji na awarie. Niedawno, po przejściu huraganu Harvey, 43 operatorów dronów zostało upoważnionych przez Federalną Administrację Lotnictwa do pomocy w działaniach naprawczych i organizacji wiadomości.
Ambulansowe drony, które mogą dostarczyć defibrylatory
W ramach swojego programu absolwentów, Alec Momont z Delft University of Technology w Holandii zaprojektował dron, który może być używany w sytuacjach awaryjnych podczas zdarzenia sercowego.
Jego bezzałogowy dron nosi niezbędny sprzęt medyczny, w tym mały defibrylator.
Jeśli chodzi o reanimację, często decydującym czynnikiem jest terminowe pojawienie się na miejscu zdarzenia. Po zatrzymaniu akcji serca śmierć mózgu następuje w ciągu czterech do sześciu minut, więc nie ma czasu do stracenia. Czas reakcji służb ratowniczych wynosi średnio około 10 minut, a niestety tylko osiem procent osób, które cierpią na atak serca, przetrwa.
Drone ratunkowy Momont może radykalnie zmienić szanse na przeżycie ataku serca. Jego autonomicznie nawigujący mini samolot waży tylko 4 kilogramy (8 funtów) i może lecieć z prędkością około 100 km / h (62 mph). Jeśli strategicznie zlokalizowane w gęstych miastach, może szybko dotrzeć do miejsca docelowego. Podąża za sygnałem mobilnym dzwoniącego za pomocą technologii GPS i jest również wyposażony w kamerę internetową. Korzystając z kamery internetowej, personel służb ratunkowych może mieć połączenie na żywo z kimkolwiek, kto pomaga ofierze. Pierwsza osoba udzielająca odpowiedzi na miejscu jest wyposażona w defibrylator i może zostać poinstruowana w jaki sposób obsługiwać urządzenie, jak również poinformowana o innych środkach, aby uratować życie potrzebującej osoby.
Badanie przeprowadzone przez naukowców z Instytutu Karolinska i Królewskiego Instytutu Technologii w Sztokholmie, Szwecja, pokazało, że na obszarach wiejskich dron - podobny do tego zaprojektowanego przez Momont - przybył szybciej niż awaryjne usługi medyczne w 93 procentach przypadków i mógł zaoszczędzić Średnio 19 minut. Na obszarach miejskich dron dotarł na miejsce zatrzymania akcji serca przed karetką w 32 procentach przypadków, oszczędzając średnio 1,5 minuty czasu. Szwedzkie badania wykazały również, że najbezpieczniejszym sposobem dostarczenia zautomatyzowanego defibrylatora zewnętrznego było wylądowanie dronem na płaskiej ziemi lub, alternatywnie, zwolnienie defibrylatora z małej wysokości.
Centrum Studiów nad Dronem w Bard College odkryło, że aplikacje dronów do zastosowań alarmowych są najszybciej rozwijającym się obszarem zastosowań dronów. Istnieją jednak wpadek, które są rejestrowane, gdy drony uczestniczą w reakcjach awaryjnych. Na przykład drony przeszkadzały wysiłkom strażaków walczących z pożarami w Kalifornii w 2015 roku. Mały samolot może zostać wciągnięty do silników odrzutowych niskiego lata załogowego samolotu, powodując awarię obu samolotów. Federalna Administracja Lotnictwa (FAA) opracowuje i aktualizuje wytyczne i zasady, aby zapewnić bezpieczne i legalne korzystanie z UAV, szczególnie w sytuacjach życia i śmierci.
Oddając skrzydła telefonu komórkowego
SenseLab z Politechniki na Krecie, Grecja, zajął trzecią pozycję w 2016 roku Drones for Good Award, globalnej rywalizacji z udziałem ponad 1000 zawodników w ZEA. Ich wejście stanowiło innowacyjny sposób przekształcenia smartfona w mini drona, który może pomóc w sytuacjach awaryjnych. Do modelu drona dołączony jest smartfon, który może na przykład automatycznie przejść do apteki i dostarczyć insulinę do użytkownika, który jest w niebezpieczeństwie.
Telefoniczny dron ma cztery podstawowe pojęcia: 1) znajduje pomoc; 2) przynosi leki; 3) zapisuje obszar zaangażowania i szczegóły raportów do predefiniowanej listy kontaktów; i 4) pomaga użytkownikom w odnalezieniu się w razie zagubienia.
Inteligentny dron to tylko jeden z zaawansowanych projektów SenseLab. Badacze zajmują się również innymi praktycznymi zastosowaniami UAV, takimi jak łączenie dronów z biosensorami u osoby z problemami zdrowotnymi i reagowanie w nagłych wypadkach, gdy zdrowie pacjenta nagle się pogorszy.
Naukowcy badają również wykorzystanie dronów do zadań związanych z dostawą i odbiorem pacjentów cierpiących na choroby przewlekłe żyjące na obszarach wiejskich. Ta grupa pacjentów często wymaga rutynowych badań kontrolnych i uzupełniania leków. Drony mogą bezpiecznie dostarczać leki i zbierać zestawy do badań, takie jak próbki moczu i krwi, zmniejszając wydatki na wynos i koszty medyczne, a także łagodząc presję na opiekunów.
Czy Drony Carry Sensitive Biological Samples?
W Stanach Zjednoczonych drony medyczne nie zostały jeszcze dokładnie przetestowane. Na przykład potrzeba więcej informacji na temat wpływu lotu na wrażliwe próbki i sprzęt medyczny. Naukowcy z Johns Hopkins dostarczyli dowodów na to, że delikatne materiały, takie jak próbki krwi, mogą być bezpiecznie przenoszone przez drony. Dr Timothy Kien Amukele, patolog zajmujący się tym studium koncepcyjnym, martwił się przyspieszeniem i lądowaniem drona. Ruchy wypychające mogą zniszczyć komórki krwi i uczynić próbki bezużytecznymi. Na szczęście testy Amukele wykazały, że krew nie ulegała uszkodzeniu, gdy była przewożona w małym UAV przez okres do 40 minut. Próbki, które odbyły lot, zostały porównane z niepłaskimi próbkami, a ich charakterystyka testu nie różniła się znacząco. Amukele wykonał kolejny test, w którym lot został przedłużony, a truteń pokonał 160 mil (258 kilometrów), co zajęło 3 godziny. Był to nowy rekord odległości do transportu próbek medycznych za pomocą drona. Próbki podróżowały po pustyni w Arizonie i były przechowywane w komorze o kontrolowanej temperaturze, która utrzymywała próbki w temperaturze pokojowej przy użyciu prądu z drona. Kolejna analiza laboratoryjna wykazała, że próbki są porównywalne z lotnymi. Wykryto niewielkie różnice w odczytach glukozy i potasu, ale można je również znaleźć przy innych metodach transportu i mogą wynikać z braku starannej kontroli temperatury w niepylanych próbkach.
Zespół Johnsa Hopkinsa planuje teraz badanie pilotażowe w Afryce, które nie znajduje się w pobliżu specjalistycznego laboratorium, dzięki czemu korzysta z tej nowoczesnej technologii medycznej. Biorąc pod uwagę przepustowość drona, urządzenie może przewyższać inne środki transportu, zwłaszcza na obszarach oddalonych i słabo rozwiniętych. Ponadto komercjalizacja dronów powoduje, że są one mniej kosztowne w porównaniu z innymi metodami transportu, które nie ewoluowały w ten sam sposób. Drony mogą ostatecznie stać się zmieniaczem technologii medycznej, szczególnie dla tych, których ograniczenia geograficzne są ograniczone.
Kilka zespołów badawczych pracowało nad modelami optymalizacji, które mogłyby pomóc w ekonomicznym wdrażaniu dronów. Informacje te mogą pomóc decydentom w koordynacji działań w sytuacjach kryzysowych. Na przykład, zwiększenie wysokości lotu drona zwiększa koszty operacji, a zwiększenie prędkości drona generalnie zmniejsza koszty i zwiększa obszar obsługi drona.
Różne firmy badają również sposoby, w jakie drony mogą czerpać energię z wiatru i słońca. Zespół z Xiamen University w Chinach i University of Western Sydney w Australii opracowują również algorytm dostarczania wielu lokalizacji za pomocą jednego UAV. W szczególności są zainteresowani logistyką transportu krwi, biorąc pod uwagę różne czynniki, takie jak waga krwi, temperatura i czas. Ich odkrycia można również zastosować do innych obszarów, na przykład optymalizując transport żywności za pomocą drona.
> Źródła:
> Amukele T, Sokoll L, pieprz D, Howard D, ulica J. Czy bezzałogowe systemy powietrzne (drony) mogą być używane do rutynowego transportu próbek chemii, hematologii i koagulacji? . Plos ONE , 2015; 10 (7).
> Amukele T, Street J, Amini R i in. Drone Transport chemii i hematologii Próbki na duże odległości. American Journal of Clinical Pathology . 2017; 148 (5): 427-435.
> Analiza zwolnień Dron USA w latach 2014-2015. Centrum badań nad Drone na Uniwersytecie Barda. Źródło: http://dronecenter.bard.edu/analysis-us-drone-exemptions-14-15-2/
> Chowdhury S, Emelogu A, Marufuzzaman M, Nurre S, Bian L. Drones w zakresie reagowania w przypadku katastrof i operacji nadrabiania zaległości: Ciągły model aproksymacyjny. International Journal of Production Economics , 2017; 188: 167-184
> Claesson A, Fredman D, Ban Y, et al. Bezzałogowe statki powietrzne (drony) w areszcie poza szpitalnym. Scandinavian Journal of Trauma, Resuscitation and Emergency Medicine , 2016; 24 (1): 124.
> Wen T, Zhang Z, Wong K. Wielozadaniowy algorytm dopływu krwi za pośrednictwem bezzałogowych statków powietrznych do rannych w sytuacji awaryjnej. Plos ONE , 2016; (5): 1-22.