Потенциал дронов, предоставляющих медицинские услуги

Беспилотные летательные аппараты или беспилотные летательные аппараты (БПЛА) становятся новым медицинским инструментом, который может помочь уменьшить материально-технические проблемы и сделать распределение медицинского обслуживания более доступным. Эксперты рассматривают различные возможные варианты применения беспилотников, от оказания помощи при бедствиях до транспортировки органов и образцов крови. Дроны способны перевозить скромные полезные грузы и могут быстро доставить их к месту назначения.

Преимущества технологии беспилотных летательных аппаратов по сравнению с другими способами транспортировки включают в себя предотвращение движения в густонаселенных районах, обход плохих дорожных условий, в которых по местности трудно ориентироваться, и безопасный доступ к опасным зонам полетов в пострадавших от войны странах. Хотя беспилотники по-прежнему плохо используются в чрезвычайных ситуациях и операциях по оказанию помощи, их вклад во все большей степени признается. Например, во время катастрофы на АЭС Фукусима в Японии в этом районе был запущен беспилотник. Он безопасно собирал уровни радиации в режиме реального времени, помогая в планировании аварийного реагирования. Совсем недавно, после урагана «Харви», Федеральное управление гражданской авиации уполномочило 43 оператора беспилотников оказать помощь в восстановлении и организации новостей.

Дроны скорой помощи, которые могут доставлять дефибрилляторы

В рамках своей аспирантуры Алек Момонт из Технологического университета Делфта в Нидерландах разработал беспилотник, который можно использовать в чрезвычайных ситуациях во время сердечного приступа. Его беспилотный дрон несет необходимое медицинское оборудование, в том числе небольшой дефибриллятор.

Когда дело доходит до реанимации, своевременное прибытие на место чрезвычайной ситуации часто является решающим фактором. После остановки сердца смерть мозга наступает через четыре-шесть минут, поэтому времени терять нельзя. Время реагирования экстренных служб составляет в среднем около 10 минут, и, к сожалению, выживают только восемь процентов людей, перенесших сердечный приступ.

Аварийный беспилотник Момонта может кардинально изменить шансы на выживание при сердечном приступе. Его автономно управляемый мини-самолет весит всего 4 килограмма (8 фунтов) и может лететь со скоростью около 100 км / ч (62 мили в час). Если стратегически расположен в густых городах, он может быстро достичь цели назначения. Он отслеживает мобильный сигнал вызывающего абонента с использованием технологии GPS, а также оснащен веб-камерой. С помощью веб-камеры сотрудники службы экстренной помощи могут иметь прямую связь с тем, кто помогает пострадавшему. Оператор первого реагирования на месте оснащен дефибриллятором и может быть проинструктирован о том, как управлять устройством, а также проинформирован о других мерах по спасению жизни нуждающегося человека.

Исследование, проведенное исследователями из Каролинского института и Королевского технологического института в Стокгольме, Швеция, показало, что в сельских районах беспилотник, аналогичный разработанному Момонтом, прибыл быстрее, чем службы скорой медицинской помощи, в 93 процентах случаев и мог спасти 19 минут времени в среднем. В городских районах беспилотник достиг места остановки сердца перед машиной скорой помощи в 32 процентах случаев, экономя в среднем 1,5 минуты времени.Шведское исследование также показало, что самый безопасный способ доставки автоматизированного внешнего дефибриллятора - посадить дрон на ровную поверхность или, альтернативно, освободить дефибриллятор с небольшой высоты.

Центр изучения беспилотных летательных аппаратов при Бард-колледже обнаружил, что применение дронов для экстренных служб является наиболее быстро растущей областью применения беспилотных летательных аппаратов. Однако случаются неудачи, когда беспилотники участвуют в экстренном реагировании. Например, беспилотники мешали усилиям пожарных, борющихся с лесными пожарами в Калифорнии в 2015 году. Небольшой самолет может засосаться в реактивные двигатели низколетящего пилотируемого самолета, что приводит к крушению обоих самолетов. Федеральное авиационное управление (FAA) разрабатывает и обновляет руководящие принципы и правила для обеспечения безопасного и законного использования БПЛА, особенно в ситуациях жизни и смерти.

Давая крылья вашего мобильного телефона

SenseLab из Технического университета на Крите, Греция, занял третье место в конкурсе «Дроны за добро» 2016 года, проходящем в ОАЭ, в котором приняли участие более 1000 участников. Их появление представляет собой инновационный способ превратить ваш смартфон в мини-дрон, который может помочь в чрезвычайных ситуациях. Смартфон подключен к модельному беспилотнику, который может, например, автоматически перемещаться в аптеку и доставлять инсулин пользователю, попавшему в беду.

Телефон-дрон имеет четыре основных понятия: 1) он находит помощь; 2) приносит лекарства; 3) записывает область взаимодействия и сообщает подробности в заранее определенный список контактов; и 4) помогает пользователям найти дорогу в случае потери.

Умный дрон - это только один из передовых проектов SenseLab. Они также изучают другие практические применения БПЛА, такие как подключение беспилотников к биосенсорам у человека с проблемами со здоровьем и принятие неотложных мер в случае внезапного ухудшения здоровья человека.

Исследователи также изучают возможность использования беспилотных летательных аппаратов для доставки и получения груза у пациентов с хроническими заболеваниями, проживающих в сельской местности. Эта группа пациентов часто требует регулярных осмотров и пополнения лекарств. Дроны могли безопасно доставлять лекарства и собирать экзаменационные наборы, такие как образцы мочи и крови, снижая расходы на медицинское обслуживание и медицинские расходы, а также уменьшая давление на лиц, обеспечивающих уход.

Могут ли беспилотники нести чувствительные биологические образцы?

В Соединенных Штатах медицинские беспилотники еще предстоит тщательно протестировать. Например, требуется больше информации о влиянии полета на чувствительные образцы и медицинское оборудование. Исследователи из Johns Hopkins предоставили некоторые доказательства того, что дроны могли безопасно перевозить деликатные материалы, такие как образцы крови. Д-р Тимоти Кин Амукеле, патологоанатом, стоявший за этим испытанием концепции, был обеспокоен ускорением и посадкой беспилотника. Дрожащие движения могут разрушить клетки крови и сделать образцы непригодными для использования. К счастью, анализы Амукеле показали, что кровь не была затронута, если ее перевозили в небольшом беспилотнике в течение 40 минут. Пролетанные образцы сравнивались с непролетными образцами, и их испытательные характеристики существенно не отличались. Амукеле выполнил еще одно испытание, в ходе которого полет был продлен, и дрон преодолел 160 миль (258 километров), что заняло 3 часа. Это был новый рекорд расстояния для транспортировки медицинских образцов с использованием дрона. Образцы путешествовали по пустыне Аризоны и хранились в камере с контролируемой температурой, которая поддерживала образцы при комнатной температуре с помощью электричества от дрона.

Последующий лабораторный анализ показал, что пролетные пробы были сопоставимы с не пролетевшими. Были небольшие различия, обнаруженные в показаниях глюкозы и калия, но они также могут быть обнаружены при других способах переноса и могут быть связаны с отсутствием тщательного контроля температуры в непролетных образцах.

В настоящее время команда Джона Хопкинса планирует провести пилотное исследование в Африке, которое находится не в непосредственной близости от специализированной лаборатории, и поэтому получает выгоду от этой современной технологии здравоохранения. Учитывая летную вместимость беспилотника, устройство может превосходить другие виды транспорта, особенно в отдаленных и слаборазвитых районах. Кроме того, коммерциализация дронов делает их менее дорогими по сравнению с другими способами транспортировки, которые не развивались таким же образом. В конечном итоге, дроны могут изменить правила игры в сфере здравоохранения, особенно для тех, кто был ограничен географическими ограничениями.

Несколько групп исследователей работали над оптимизационными моделями, которые могли бы помочь в экономичном развертывании дронов. Эта информация может помочь лицам, принимающим решения, при координации действий в чрезвычайных ситуациях. Например, увеличение высоты полета беспилотника увеличивает затраты на операцию, в то время как увеличение скорости беспилотника обычно снижает затраты и увеличивает зону обслуживания беспилотника.

Различные компании также изучают способы получения энергии беспилотниками от ветра и солнца. Команда из Университета Сямынь в Китае и Университета Западного Сиднея в Австралии также разрабатывает алгоритм снабжения нескольких мест с помощью одного БПЛА. В частности, они заинтересованы в логистике транспортировки крови, учитывая различные факторы, такие как вес крови, температура и время. Их результаты могут быть применены и к другим областям, например, для оптимизации транспортировки пищи с помощью дрона.