Ihmisenkaltaiset aistirobotit mittaavat verenpaineen yksinkertaisella kosketuksella

Simon Fraserin yliopiston (SFU) tutkijat ovat suorittaneet uuden tutkimuksen, joka voi johtaa ihmisenkaltaisiin aistirobotteihin, jotka mittaavat verenpaineen yksinkertaisella kosketuksella.

Tutkimuksen johti SFU-tutkija Woo Soo Kim ja se julkaistiin lehdessä npj Flexible Electronics.

3D-tulostettavat origami-sensorit

Työskennellessään PhD-opiskelija Tae-Ho Kimin ja tiimin kanssa SFU:n Additive Manufacturing Labissa, Kim ja hänen kollegansa korvasivat perinteisen verenpaineen mittausmenetelmän. He tekivät tämän replikoidessaan iilimatojen taittumismekanismeja 3D-tulostettavien origami-sensorien suunnittelussa. Nämä origami-sensorit voidaan integroida humanoidirobottien sormenpäihin.

Kim on professori ja SFU:n School of Mechatronic Systems Engineeringin apulaisjohtaja.

“Origamin inspiroimalla kuivaelektrodillamme on ainutlaatuisia ominaisuuksia, kuten tarttumista tukeva imukyky ja luonnon inspiroima taittuvuus”, sanoo Kim. “Luontoa tarkastelemalla havaitsimme, että iilimadon tarttumisominaisuuden monimutkaisten mekanismien lisäksi sillä on laajeneva takaimukuppi ja ruumis. Sen elimet laajenevat ja supistuvat sopivasti, jotta se pysyy paremmin kiinni uhrissaan. Ottaen tämän näkökulman, löysimme, että origami voi saavuttaa samanlaisia liikkeitä ja voidaan myös räätälöidä.”

Verenpaineen mittaaminen sormenpäillä

Robotin sormenpäissä olevat sensorit voidaan asettaa potilaan rintakehään, ja verenpainetta voidaan seurata yhdistämällä elektrokardiogrammi (ECG) ja fotopletysmogrammi (PPG) -lukemia. Nämä lukemat tallennetaan sormenpäissä olevilla sensoreilla.

Uusi järjestelmä käyttää ennalta määritettyjä algoritmeja potilaan systolisen ja diastolisen verenpaineen laskemiseen. Järjestelmän vaikuttavin osa on, että perinteistä digitaalista sphygmomanometria ei tarvita.

“Robotiikka tarjoaa lupaavan menetelmän riskin vähentämiseen ja potilashoidon tehokkuuden ja laadun parantamiseen etähoitoteknologiana”, sanoo Kim.

Tutkijaryhmä suorittaa nyt uusia kokeita uudella järjestelmällä ja parantaa sensoreita.

“Verenpaineen mittaaminen on olennainen lääketieteellinen diagnostiikkatyökalu monien kroonisten sairauksien ja yleisen terveydentilan arviointiin”, lisää Kim. “Aistirobotien käyttö lääketieteellisissä hoitojärjestelmissä on merkittäviä etuja, koska ne voivat avustaa hoitohenkilöstöä seuraamalla potilaiden elintoimintoja ja luomalla ystävällisen ympäristön niille potilaille, jotka saattavat tarvita eristystä.”

Ihmisenkaltaiset aistirobotit olisivat erityisen hyödyllisiä terveydenhuollon tehtävissä monissa olosuhteissa, kuten etäalueilla. Ne voivat myös suorittaa nämä tehtävät, missä vähäinen henkilökohtainen kosketus on toivottavaa, mikä on lisääntynyt COVID-19-pandemian jälkeen.