Potencjał dronów świadczących usługi zdrowotne

Drony lub bezzałogowe statki powietrzne (UAV) pojawiają się jako nowe narzędzie medyczne, które może pomóc złagodzić problemy logistyczne i uczynić dystrybucję opieki zdrowotnej bardziej dostępną. Eksperci rozważają różne możliwe zastosowania dronów, od przenoszenia pomocy w przypadku klęsk żywiołowych po transport organów do przeszczepów i próbek krwi. Drony mają zdolność przenoszenia niewielkich ładunków i mogą szybko przetransportować je do miejsca przeznaczenia.

Zalety technologii dronów w porównaniu z innymi metodami transportu obejmują unikanie ruchu w zaludnionych obszarach, omijanie złych warunków drogowych, w których trudno jest poruszać się po terenie, oraz bezpieczny dostęp do niebezpiecznych stref lotów w krajach rozdartych wojną. Chociaż drony są nadal słabo wykorzystywane w sytuacjach kryzysowych i akcjach ratunkowych, ich wkład jest coraz bardziej doceniany. Na przykład podczas katastrofy Fukushima w Japonii w 2011 r. w okolicy wystrzelono drona. Bezpiecznie zbierał poziomy promieniowania w czasie rzeczywistym, pomagając w planowaniu reagowania kryzysowego.W 2017 r., w następstwie huraganu Harvey, 43 operatorów dronów zostało upoważnionych przez Federalną Administrację Lotnictwa Cywilnego do pomocy w wysiłkach ratunkowych i organizacji informacyjnej.

Drony pogotowia ratunkowego, które mogą dostarczyć defibrylatory

W ramach studiów magisterskich Alec Momont z Delft University of Technology w Holandii zaprojektował drona, który może być używany w sytuacjach awaryjnych podczas zdarzenia sercowego. Jego bezzałogowy dron przewozi niezbędny sprzęt medyczny, w tym mały defibrylator.

Jeśli chodzi o reanimację, często decydującym czynnikiem jest terminowe przybycie na miejsce zagrożenia. Po zatrzymaniu akcji serca śmierć mózgu następuje w ciągu czterech do sześciu minut, więc nie ma czasu do stracenia.Czas reakcji służb ratunkowych wynosi średnio około 10 minut.Około 10,6% ludzi przeżywa zatrzymanie pozaszpitalne, a 8,3% przeżywa z dobrymi funkcjami neurologicznymi.

Awaryjny dron Momonta może drastycznie zmienić szanse na przeżycie zawału serca. Jego autonomicznie nawigujący minisamolot waży tylko 4 kilogramy (8 funtów) i może latać z prędkością około 100 km/h (62 mph). Jeśli jest strategicznie zlokalizowany w gęstych miastach, może szybko dotrzeć do celu. Podąża za sygnałem telefonu rozmówcy za pomocą technologii GPS i jest również wyposażony w kamerę internetową. Korzystając z kamery internetowej, personel służb ratowniczych może na żywo połączyć się z osobą, która pomaga ofierze. Pierwsza osoba udzielająca pomocy na miejscu jest wyposażona w defibrylator i może zostać poinstruowana, jak obsługiwać urządzenie, a także zostać poinformowana o innych środkach ratujących życie osoby w potrzebie.

Badanie przeprowadzone przez naukowców z Instytutu Karolinska i Królewskiego Instytutu Technologicznego w Sztokholmie w Szwecji wykazało, że na obszarach wiejskich dron — podobny do zaprojektowanego przez Momont — docierał szybciej niż ratownictwo medyczne w 93% przypadków i mógł zaoszczędzić Średnio 19 minut. Na obszarach miejskich dron dotarł na miejsce zatrzymania akcji serca przed karetką w 32% przypadków, oszczędzając średnio 1,5 minuty czasu. Szwedzkie badanie wykazało również, że najbezpieczniejszym sposobem dostarczenia automatycznego zewnętrznego defibrylatora jest lądowanie drona na płaskim podłożu lub, alternatywnie, zwolnienie defibrylatora z małej wysokości.

Drone Center w Bard College odkryło, że zastosowania dronów dla służb ratowniczych są najszybciej rozwijającym się obszarem zastosowań dronów.Zdarzają się jednak wpadki, które są rejestrowane, gdy drony uczestniczą w akcjach ratunkowych. Na przykład drony ingerowały w wysiłki strażaków walczących z pożarami w Kalifornii w 2015 roku.Mały samolot może zostać zassany przez silniki odrzutowe nisko lecącego samolotu załogowego, powodując awarię obu samolotów. Federalna Administracja Lotnictwa (FAA) opracowuje i aktualizuje wytyczne i zasady, aby zapewnić bezpieczne i legalne użytkowanie bezzałogowych statków powietrznych, zwłaszcza w sytuacjach życia i śmierci.

Dodanie skrzydeł telefonowi komórkowemu

SenseLab z Uniwersytetu Technicznego na Krecie w Grecji zajął trzecie miejsce w 2016 Drones for Good Award, globalnym konkursie z siedzibą w Zjednoczonych Emiratach Arabskich, w którym bierze udział ponad 1000 uczestników.Ich wejście było innowacyjnym sposobem na przekształcenie smartfona w mini drona, który mógłby pomóc w sytuacjach awaryjnych.Smartfon jest podłączony do modelowego drona, który może na przykład automatycznie nawigować do apteki i dostarczać insulinę użytkownikowi, który jest w niebezpieczeństwie.

Telefon-dron ma cztery podstawowe koncepcje: 1) znajduje pomoc; 2) przywozi lekarstwa; 3) rejestruje obszar zaangażowania i raportuje szczegóły na wcześniej zdefiniowaną listę kontaktów; oraz 4) pomaga użytkownikom odnaleźć drogę w przypadku zgubienia.

Inteligentny dron to tylko jeden z zaawansowanych projektów SenseLab. Badają również inne praktyczne zastosowania UAV, takie jak podłączanie dronów do bioczujników na osobie z problemami zdrowotnymi i reagowanie w sytuacjach awaryjnych, jeśli stan zdrowia tej osoby nagle się pogorszy.

Naukowcy badają również wykorzystanie dronów do zadań dostawczych i odbiorczych dla pacjentów z chorobami przewlekłymi mieszkających na obszarach wiejskich.Ta grupa pacjentów często wymaga rutynowych badań kontrolnych i uzupełniania leków. Drony mogłyby bezpiecznie dostarczać leki i zbierać zestawy do badań, takie jak próbki moczu i krwi, zmniejszając wydatki z własnej kieszeni i koszty leczenia, a także zmniejszając presję na opiekunów.

Czy drony mogą przenosić wrażliwe próbki biologiczne?

W Stanach Zjednoczonych drony medyczne nie zostały jeszcze gruntownie 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 drony mogą bezpiecznie przenosić wrażliwe materiały, takie jak próbki krwi.Dr Timothy Kien Amukele, patolog stojący za tym badaniem potwierdzającym koncepcję, był zaniepokojony przyspieszeniem i lądowaniem drona. Ruchy przepychające mogą zniszczyć komórki krwi i sprawić, że próbki będą bezużyteczne. Na szczęście testy Amukele wykazały, że krew nie została naruszona, gdy była przewożona małym bezzałogowcem przez okres do 40 minut. Próbki oblatane porównywano z próbkami nie oblatanymi, a ich charakterystyka testowa nie różniła się istotnie. Amukele wykonał kolejny test, w którym lot został wydłużony, a dron pokonał 160 mil (258 kilometrów), co zajęło 3 godziny. Był to nowy rekord odległości w transporcie próbek medycznych za pomocą drona. Próbki podróżowały po pustyni w Arizonie i były przechowywane w komorze z kontrolowaną temperaturą, która utrzymywała próbki w temperaturze pokojowej za pomocą energii elektrycznej z drona. Późniejsza analiza laboratoryjna wykazała, że ​​próbki z powietrza były porównywalne z nielotami. Wykryto niewielkie różnice w odczytach glukozy i potasu, ale można je również znaleźć przy innych metodach transportu i mogą one wynikać z braku starannej kontroli temperatury w próbkach nieprzelotowych.

Zespół Johns Hopkins planuje teraz pilotażowe badanie w Afryce, które nie znajduje się w pobliżu specjalistycznego laboratorium, dzięki czemu czerpie korzyści z tej nowoczesnej technologii medycznej.Biorąc pod uwagę możliwości lotu drona, urządzenie może przewyższać inne środki transportu, zwłaszcza w odległych i słabo rozwiniętych obszarach. Co więcej, komercjalizacja dronów sprawia, że ​​są one tańsze w porównaniu z innymi metodami transportu, które nie ewoluowały w ten sam sposób. Drony mogą ostatecznie zmienić grę w zakresie technologii medycznych, zwłaszcza dla tych, których ograniczały ograniczenia geograficzne.

Kilka zespołów badawczych pracuje nad modelami optymalizacyjnymi, które mogą pomóc w ekonomicznym wdrażaniu dronów. Informacje te prawdopodobnie pomogą decydentom w koordynowaniu działań kryzysowych. Na przykład zwiększenie wysokości lotu drona podnosi koszty operacji, podczas gdy zwiększenie prędkości drona generalnie zmniejsza koszty i zwiększa obszar obsługi drona.

Różne firmy badają również sposoby pozyskiwania energii przez drony z wiatru i słońca. Zespół z Xiamen University w Chinach i University of Western Sydney w Australii również opracowuje algorytm dostarczania wielu lokalizacji za pomocą jednego UAV. W szczególności interesują się logistyką transportu krwi, biorąc pod uwagę różne czynniki, takie jak waga krwi, temperatura i czas. Ich odkrycia można zastosować również w innych obszarach, na przykład w optymalizacji transportu żywności za pomocą drona.