Ihmisenkaltaiset aistirobotit mittavat verenpaineen yksinkertaisella kosketuksella

Simon Fraserin yliopiston (SFU) tutkijat ovat suorittaneet uuden tutkimuksen, joka voi johtaa ihmisenkaltaisiin aistirobotteihin, jotka mittavat 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 madon taittomekanismeja 3D-tulostettavien origami-sensorien suunnittelussa. Nämä origami-sensorit voivat olla integroitu humanoidirobotien sormenpäihin.

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

“Meidän origami-inspiroitu kuiva elektrodi on ainutlaatuinen ominaisuus, kuten imurointi tarttumiseen ja taittuvuus, joka on inspiroitu luonnosta”, sanoo Kim. “Luonnon mukaisesti, näimme, että lisäksi madon monimutkaisista mekanismeista, nämä olentot ovat laajentuvia takapäätä ja ruumista, ja niiden elimet laajenevat ja kutistuvat oikein, jotta ne voivat paremmin tarttua uhriinsa. 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 verenpaine voidaan seurata yhdistämällä elektrokardiogrammi (ECG) ja fotopletysmogrammi (PPG) -lukemia. Nämä lukemat tallennetaan sormenpäissä olevilla sensoreilla.

Uusi järjestelmä riippuu sitten ennalta määrättyjen algoritmien avulla potilaan systolisen ja diastolisen verenpaineen luomiseen. Järjestelmän vaikuttavin osa on, että perinteistä digitaalista sphygmomanometria ei tarvita.

“Robotti 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 monille kroonisiin sairauksiin ja yleiseen hyvinvointiin”, 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.