Menneske-lignende sensor-robotter tager blodtryk med en enkel berøring

Forskere ved Simon Fraser University (SFU) har gennemført nyt forskning, der kan føre til menneske-lignende sensor-robotter, der tager blodtryk med en enkel berøring.

Forskningen blev ledet af SFU-forsker Woo Soo Kim og offentliggjort i tidsskriftet npj Flexible Electronics.

3D-printable Origami-sensorer

I samarbejde med ph.d.-studerende Tae-Ho Kim og et hold i SFU’s Additive Manufacturing Lab erstattede Kim og hans kolleger den traditionelle blodtryksprocedur. De gjorde dette ved at reproducere foldningsmekanismerne fra igler i designet af 3D-printable origami-sensorer. Disse origami-sensorer kan integreres på fingrene af menneske-lignende sensor-robotter.

Kim er professor og associeret direktør for SFU’s School of Mechatronic Systems Engineering.

“Vores origami-inspirerede tør-elektrode har unikke egenskaber som sug og foldbarhed inspireret af naturen,” siger Kim. “I overensstemmelse med naturen så vi, at ud over de komplekse mekanismer i en igles klæbende funktion, har disse dyr en udvidbar bagside og krop, mens deres organer udvider og indskrænker sig til at fastholde bedre adhæsion til deres offer. Ved at inkorporere dette synspunkt fandt vi, at origami kan opnå lignende bevægelser og også kan tilpasses.”

Tager blodtryk med fingrene

Sensorerne på robotternes fingre kan placeres på en patients bryst, og blodtryk kan overvåges ved at kombinere data fra elektrokardiogram (ECG) og fotoplethysmogram (PPG)-læsninger. Disse læsninger optages af sensorerne på fingrene.

Det nye system afhænger herefter af forudbestemte algoritmer til at generere en patients systoliske og diastoliske blodtryk. Det mest imponerende aspekt af systemet er, at der ikke er behov for den traditionelle digitale sphygmomanometer.

“Robotteknologi tilbyder en lovende metode til at minimere risiko og forbedre patientpleje og kvalitet som fokuseret fjern sundheds-teknologi,” siger Kim.

Holdet af forskere vil nu se på at gennemføre yderligere forsøg med deres nye system og yderligere forbedre sensorerne.

“Blodtryksmåling er et væsentligt medicinsk diagnostisk værktøj til mange kroniske sygdomme og generel sundhed,” tilføjer Kim. “Brugen af sensor-robotter i sundheds-systemer har betydelige fordele, fordi de kan hjælpe sundhedsarbejdere med at overvåge patienters vitale tegn, mens de skaber en venlig omgang for patienter, der måske skal isoleres.”

Menneske-lignende sensor-robotter vil være særligt nyttige til sundhedsopgaver under mange betingelser, såsom i fjernregioner. De kan også bruges til at udføre disse opgaver, hvor minimal personlig kontakt er ønsket, hvilket vi har set øge siden COVID-19-pandemien.