Potensialet av droner som tilbyr helsetjenester

Droner eller ubemannede luftfartøyer (UAV) kommer frem som et nytt medisinsk verktøy som kan bidra til å redusere logistiske problemer og gjøre distribusjonen av helsesektoren mer tilgjengelig. Eksperter vurderer ulike mulige bruksområder for droner, fra å bære katastrofehjelp til transport av transplantasjonsorganer og blodprøver. Droner har kapasitet til å bære beskjedne nyttelaster og kan transportere dem raskt til bestemmelsesstedet.

Fordelene med dronteknologi i forhold til andre transportmetoder inkluderer å unngå trafikk i befolkede områder, kringgå dårlige veiforhold der terrenget er vanskelig å navigere og trygt få tilgang til farlige flysoner i krigshandlede land. Selv om droner fortsatt er dårlig utnyttet i nødssituasjoner og nødhjelpsarbeid, har deres bidrag blitt stadig mer anerkjent. For eksempel i løpet av 2011 Fukushima katastrofen i Japan ble en drone lansert i området. Det samlet inn strålingsnivåene i sanntid, i sanntid, og hjalp med beredskapsplanlegging. Mer nylig, i kjølvannet av orkanen Harvey, ble 43 droneoperatører autorisert av Federal Aviation Administration til å hjelpe med gjenoppretting og nyhetsorganisasjon.

Ambulansdroner som kan levere defibrillatorer

Som en del av hans utdannelsesprogram, utviklet Alec Momont fra Delft University of Technology i Nederland en drone som kan brukes i nødsituasjoner under en hjertesykdom. Hans ubemannede drone bærer viktig medisinsk utstyr, inkludert en liten defibrillator.

Når det gjelder reanimation, er det en avgjørende faktor at en rettidig ankomst på en nødsituasjon er avgjørende. Etter hjertestans skjer hjernedød innen fire til seks minutter, så det er ingen tid å miste. Nødtjenesters responstid er gjennomsnittlig ca. 10 minutter, og dessverre overlever bare åtte prosent av personer som lider av et hjerteinfarkt.

Momonts beredskapsdreng kan drastisk endre oddsen for hjerteinfarkt overlevelse. Hans autonome navigasjonsminiplane veier bare 4 kilo og kan fly rundt 100 km / t. Hvis det er strategisk plassert i tette byer, kan det nå sin målmål raskt. Det følger anropers mobilsignal ved hjelp av GPS-teknologi og er også utstyrt med et webkamera. Ved hjelp av webkameraet kan nødtjenestepersonell ha en direkte forbindelse med den som hjelper offeret. Den første responderen på stedet er forsynt med en defibrillator og kan instrueres om hvordan man betjener enheten, samt å bli informert om andre tiltak for å redde livet til den personen i nød.

En studie utført av forskere fra Karolinska Institutt og Det kongelige institutt for teknologi i Stockholm, Sverige, viste at i landlige områder, en drone-lignende den som ble designet av Momont - ankom raskere enn akuttmedisinske tjenester i 93 prosent av tilfellene og kunne redde 19 minutter i gjennomsnitt. I urbane områder nådde dronen hjerteslagsstedet før en ambulanse i 32 prosent av tilfellene, og sparte 1,5 minutter i gjennomsnitt.Den svenske studien fant også at den sikreste måten å levere en automatisert ekstern defibrillator var å lande dronen på flatt underlag, eller alternativt å frigjøre defibrillatoren fra lav høyde.

Senter for studien av Drone ved Bard College fant at nødtjenester av droner er det raskest voksende området med droneapplikasjon. Det er imidlertid uhell som blir registrert når droner deltar i beredskapssvar. For eksempel forstyrret droner innsatsen fra brannmenn som kjemper mot Californias brannfugler i 2015. Et lite fly kan bli sugd inn i jetmotoren til et flygende fly som bemerker at begge flyene skal krasje. Federal Aviation Administration (FAA) utvikler og oppdaterer retningslinjer og regler for å sikre sikker og juridisk bruk av UAV, spesielt i livs- og dødssituasjoner.

Å gi mobiltelefonen dine vinger

SenseLab, fra Technical University på Kreta, Hellas, kom i tredje i 2016 Drones for Good Award, en UAE-basert global konkurranse med over 1000 deltakere. Deres oppføring utgjorde en nyskapende måte å forvandle smarttelefonen til en mini drone som kunne hjelpe til i nødssituasjoner. En smarttelefon er festet til en modell drone som for eksempel automatisk kan navigere til et apotek og levere insulin til brukeren som er i nød.

Telefon-drone har fire grunnleggende konsepter: 1) den finner hjelp; 2) bringer medisin; 3) registrerer området for engasjement og rapporter detaljer til en forhåndsdefinert liste over kontakter; og 4) hjelper brukerne til å finne seg når de går tapt.

Den smarte drone er bare en av SenseLabs avanserte prosjekter. De undersøker også andre praktiske bruksområder av UAVer, som for eksempel forbinder droner til biosensorer på en person med helseproblemer og produserer en beredskapsrespons hvis personens helse plutselig forverres.

Forskerne undersøker også bruken av droner for levering og opphentingsoppgaver for pasienter med kroniske sykdommer som bor i landlige områder. Denne gruppen av pasienter krever ofte rutinemessige kontroller og medisinering påfyll. Droner kan trygt levere medisiner og samle eksamenspakker, for eksempel urin og blodprøver, redusere kostnader for utgifter og medisinske kostnader samt lette press på omsorgspersoner.

Kan droner bære følsomme biologiske prøver?

I USA har medisinske droner ennå ikke blitt grundig testet. For eksempel er det behov for mer informasjon om effektene flyet har på sensitive prøver og medisinsk utstyr. Forskere ved Johns Hopkins ga noe bevis på at sensitivt materiale, som blodprøver, trygt kunne bli båret av droner. Dr. Timothy Kien Amukele, en patolog bak denne proof-of-concept-studien, var opptatt av droneens akselerasjon og landing. Jostlingbevegelser kan ødelegge blodlegemer og gjøre prøver ubrukelige. Heldigvis viste Amukele tester at blod ikke ble påvirket når det ble transportert i en liten UAV i opptil 40 minutter. Prøvene som ble fløyet ble sammenlignet med ikke-fløyte prøver, og deres testegenskaper var ikke vesentlig forskjellig. Amukele utførte en annen test der flyet var forlenget, og drønnen dekket 160 miles (258 kilometer), som tok 3 timer. Dette var en ny avstandsrekord for transport av medisinske prøver ved hjelp av en drone. Prøvene reiste over Arizona-ørkenen og ble lagret i et temperaturstyrt kammer, som holdt prøverne ved romtemperatur ved bruk av strøm fra dronen.

Den etterfølgende laboratorieanalysen viste at fløyteprøver var sammenlignbare med ikke-fløyet. Det var små forskjeller oppdaget i glukose- og kaliumavlesninger, men disse kan også bli funnet med andre transportmetoder og kan skyldes mangel på forsiktig temperaturkontroll i de ikke-fløyede prøvene.

Johns Hopkins-teamet planlegger nå en pilotstudie i Afrika som ikke er i nærheten av et spesialisert laboratorium, og dermed dra nytte av denne moderne helseteknologien. Med tanke på flygelskapet til en drone, kan enheten være bedre enn andre transportmidler, spesielt i fjerntliggende og underutviklede områder. Videre gjør kommersialiseringen av droner dem billigere sammenlignet med andre transportmetoder som ikke har utviklet seg på samme måte. Droner kan i siste instans være en helseprogramvareveksler, spesielt for de som har vært begrenset av geografiske begrensninger.

Flere forskerlag har jobbet med optimaliseringsmodeller som kan bidra til å distribuere droner økonomisk. Informasjonen vil trolig hjelpe beslutningstakere når de koordinerer beredskapssvar. For eksempel øker en drones flyghøyde kostnadene ved operasjonen, mens økende hastighet på en drone generelt reduserer kostnadene og øker droneens serviceområde.

Ulike selskaper undersøker også måter for droner å høste kraft fra vind og sol. Et team fra Xiamen University i Kina og University of Western Sydney i Australia utvikler også en algoritme for å levere flere steder ved hjelp av en UAV. Spesielt er de interessert i logistikk av blodtransport, med tanke på forskjellige faktorer som blodets vekt, temperatur og tid. Deres funn kan også brukes på andre områder, for eksempel optimalisering av mattransport med en drone.