Дроны или беспилотные летательные аппараты (БПЛА) появляются как новый медицинский инструмент, который может помочь смягчить материально-технические проблемы и сделать распределение медицинских услуг более доступным. Эксперты рассматривают различные варианты применения дронов, от оказания помощи при стихийных бедствиях до транспортировки органов для трансплантации и образцов крови. Дроны способны нести небольшие полезные нагрузки и могут быстро доставить их к месту назначения.
Хироши Ватанабе / Getty Images
Преимущества технологии беспилотных летательных аппаратов по сравнению с другими методами транспортировки включают предотвращение движения в густонаселенных районах, преодоление плохих дорожных условий, по которым трудно ориентироваться, и безопасный доступ к опасным зонам полетов в раздираемых войной странах. Хотя дроны по-прежнему плохо используются в чрезвычайных ситуациях и операциях по оказанию помощи, их вклад получает все большее признание. Например, во время катастрофы на Фукусиме в Японии в 2011 году в этом районе был запущен дрон. Он безопасно собирал уровни радиации в режиме реального времени, помогая планировать действия в чрезвычайных ситуациях. В 2017 году после урагана Харви 43 оператора беспилотных летательных аппаратов получили от Федерального управления гражданской авиации разрешение на помощь в восстановительных работах и организации новостей.
Дроны скорой помощи, которые могут доставить дефибрилляторы
В рамках своей аспирантуры Алек Момонт из Делфтского технологического университета в Нидерландах разработал дрон, который можно использовать в экстренных ситуациях во время сердечного приступа. Его беспилотный дрон несет необходимое медицинское оборудование, в том числе небольшой дефибриллятор.
Когда дело доходит до реанимации, решающим фактором зачастую является своевременное прибытие на место происшествия. После остановки сердца смерть головного мозга наступает в течение четырех-шести минут, поэтому нельзя терять время. Время реакции служб экстренной помощи составляет в среднем около 10 минут. Приблизительно 10,6% людей выживают после остановки вне больницы и 8,3% людей. % выживают с хорошей неврологической функцией.
Аварийный дрон Момонта может кардинально изменить шансы на выживание после сердечного приступа. Его автономно управляемый мини-самолет весит всего 4 килограмма (8 фунтов) и может летать со скоростью около 100 км / ч (62 мили в час). Если он стратегически расположен в густонаселенных городах, он может быстро добраться до места назначения. Он следует мобильному сигналу вызывающего абонента с помощью технологии GPS, а также оснащен веб-камерой. С помощью веб-камеры сотрудники службы экстренной помощи могут поддерживать прямую связь с тем, кто помогает пострадавшему. Лицо, оказывающее первую помощь на месте, снабжено дефибриллятором, и его можно проинструктировать о том, как работать с устройством, а также проинформировать о других мерах по спасению жизни нуждающегося человека.
Исследование, проведенное учеными из Каролинского института и Королевского технологического института в Стокгольме, Швеция, показало, что в сельской местности дрон - аналогичный тому, что был разработан Момонтом - прибыл быстрее, чем службы неотложной медицинской помощи в 93% случаев и мог спасти В среднем 19 минут времени. В городских районах дрон прибыл на место остановки сердца раньше, чем скорая помощь, в 32% случаев, что в среднем сэкономило 1,5 минуты времени. Шведское исследование также показало, что самый безопасный способ доставки автоматического внешнего дефибриллятора - это посадить дрон на ровную поверхность или, в качестве альтернативы, спустить дефибриллятор с малой высоты.
Центр беспилотных летательных аппаратов в Бард-колледже обнаружил, что приложения дронов для экстренных служб являются наиболее быстрорастущей областью применения дронов. Однако существуют случаи, когда дроны участвуют в реагировании на чрезвычайные ситуации. Например, дроны препятствовали усилиям пожарных по борьбе с лесными пожарами в Калифорнии в 2015 году. Небольшой самолет может попасть в реактивные двигатели низколетящего пилотируемого самолета, в результате чего оба самолета потерпят крушение. Федеральное авиационное управление (FAA) разрабатывает и обновляет руководящие принципы и правила для обеспечения безопасного и законного использования БПЛА, особенно в ситуациях, связанных с жизнью и смертью.
Крылья вашего мобильного телефона
SenseLab из Технического университета на Крите, Греция, заняла третье место в конкурсе Drones for Good Award 2016 в ОАЭ, в глобальном конкурсе, в котором приняли участие более 1000 участников. Их участие стало инновационным способом превратить ваш смартфон в мини-дрон. может помочь в экстренных ситуациях. Смартфон прикреплен к модели беспилотного летательного аппарата, который, например, может автоматически перемещаться в аптеку и доставлять инсулин пользователю, терпящему бедствие.
Телефон-дрон имеет четыре основных понятия: 1) он находит помощь; 2) приносит лекарство; 3) записывает сферу взаимодействия и сообщает подробности заранее определенному списку контактов; и 4) помогает пользователям найти свой путь, если они заблудились.
Умный дрон - лишь один из передовых проектов SenseLab. Они изучают и другие практические применения БПЛА, такие как подключение дронов к биосенсорам человека с проблемами со здоровьем и оказание экстренной помощи в случае внезапного ухудшения здоровья человека.
Исследователи также изучают возможность использования дронов для доставки и доставки пациентов с хроническими заболеваниями, проживающих в сельской местности. Этой группе пациентов часто требуются регулярные осмотры и пополнение запасов лекарств. Дроны могут безопасно доставлять лекарства и собирать комплекты для обследования, такие как образцы мочи и крови, что сокращает личные расходы и медицинские расходы, а также снижает нагрузку на лиц, осуществляющих уход.
Могут ли дроны переносить чувствительные биологические образцы?
В Соединенных Штатах медицинские дроны еще не прошли всесторонние испытания. Например, требуется дополнительная информация о влиянии полета на чувствительные образцы и медицинское оборудование. Исследователи из Johns Hopkins предоставили некоторые доказательства того, что дроны могут безопасно переносить чувствительный материал, например образцы крови. Доктор Тимоти Киен Амукеле, патологоанатом, проводивший это экспериментальное исследование, был обеспокоен ускорением и приземлением дрона. . Толкающие движения могут разрушить клетки крови и сделать образцы непригодными для использования. К счастью, тесты Амукеле показали, что кровь не пострадала при переноске в небольшом БПЛА в течение 40 минут. Пролетные образцы сравнивали с нелетными, и их тестовые характеристики существенно не различались. Амукеле провел еще одно испытание, в ходе которого полет был продлен, и дрон преодолел 160 миль (258 километров), что заняло 3 часа. Это новый рекорд по дальности транспортировки медицинских образцов с помощью дрона. Образцы путешествовали по пустыне Аризоны и хранились в камере с регулируемой температурой, в которой образцы поддерживались при комнатной температуре с использованием электричества от дрона. Последующий лабораторный анализ показал, что пролетные пробы сопоставимы с неполетными. Были обнаружены небольшие различия в показаниях уровня глюкозы и калия, но они также могут быть обнаружены при использовании других методов транспортировки и могут быть связаны с отсутствием тщательного контроля температуры в непереправленных образцах.
Команда Джона Хопкинса в настоящее время планирует пилотное исследование в Африке, которое не находится в непосредственной близости от специализированной лаборатории, поэтому эта современная медицинская технология будет полезна. Учитывая летные возможности беспилотного летательного аппарата, это устройство может быть лучше других средств транспорт, особенно в удаленных и слаборазвитых районах. Кроме того, коммерциализация дронов делает их менее дорогими по сравнению с другими методами транспортировки, которые развивались иначе. В конечном итоге дроны могут кардинально изменить правила игры в медицинских технологиях, особенно для тех, кто был ограничен географическими ограничениями.
Несколько исследовательских групп работали над моделями оптимизации, которые могут помочь в экономичном развертывании дронов. Эта информация может помочь лицам, принимающим решения, при координации действий в чрезвычайных ситуациях. Например, увеличение высоты полета дрона увеличивает эксплуатационные расходы, в то время как увеличение скорости дрона в целом снижает затраты и увеличивает зону обслуживания дрона.
Различные компании также изучают способы использования дронами энергии ветра и солнца. Команда из Университета Сямэня в Китае и Университета Западного Сиднея в Австралии также разрабатывает алгоритм для обеспечения нескольких местоположений с помощью одного БПЛА. В частности, их интересует логистика транспортировки крови с учетом различных факторов, таких как вес крови, температура и время. Их выводы могут быть применены и к другим областям, например, к оптимизации транспортировки еды с помощью дронов.
