인간형 감지 로봇, 손가락으로 간단하게 혈압 측정

Simon Fraser University(SFU)의 연구자들은 간단한 접촉으로 혈압을 측정하는 인간형 감지 로봇 개발로 이어질 수 있는 새로운 연구를 수행했습니다.

이 연구는 SFU 연구자 Woo Soo Kim이 주도하고 npj Flexible Electronics 저널에 발표되었습니다.

3D 프린터블 오리감이 센서

SFU의 Additive Manufacturing Lab에서 박사 과정 학생 Tae-Ho Kim 및 연구팀과 함께 일한 Kim과 그의 동료들은 전통적인 혈압 측정 절차를 대체했습니다. 그들은 거머리의 접힘 메커니즘을 3D 프린터블 오리감이 센서의 디자인에 복제함으로써 이를 달성했습니다. 이러한 오리감이 센서는 인간형 감지 로봇의 손가락 끝에 통합될 수 있습니다.

Kim은 SFU의 School of Mechatronic Systems Engineering의 교수이자 부국장입니다.

“종이접기에서 영감을 받은 건식 전극에는 물체를 잡기 위한 흡착과 자연에서 영감을 받은 접힘 기능 등 독특한 특성이 있습니다.”라고 Kim은 말합니다. “자연을 관찰하면서 거머리의 부착 특성을 이루는 복잡한 메커니즘 외에도, 이 생물에는 팽창 가능한 뒤쪽 흡반과 몸이 있고 장기들이 적절히 팽창하고 수축하여 숙주에게 더 잘 달라붙는다는 것을 알게 되었습니다. 이러한 관점에서, 우리는 오리감이가 유사한 동작을 달성할 수 있으며 또한 사용자 정의할 수 있음을 발견했습니다.”

손가락 끝으로 혈압 측정

로봇의 손가락 끝에 있는 센서는 환자의 가슴에 위치할 수 있으며, 혈압은 심전도(ECG)와 광용적맥파(PPG) 읽기를 결합하여 모니터링할 수 있습니다. 이러한 읽기는 손가락의 센서에 의해 기록됩니다.

새로운 시스템은 이어서 미리 결정된 알고리즘에 따라 환자의 수축기 혈압과 이완기 혈압을 계산합니다. 이 시스템의 가장 인상적인 부분은 전통적인 디지털 스피그모만오미터가 필요하지 않다는 것입니다.

“로봇공학은 원격 의료 기술로서 위험을 완화하고 환자 치료의 효과와 품질을 개선하는 유망한 방법을 제공합니다.”라고 Kim은 말합니다.

연구자들은 이제 새로운 시스템의 추가 시험을 수행하고 센서를 더욱 개선할 예정입니다.

“혈압 모니터링은 여러 만성 질환과 일반적인 건강을 위한 필수적인 의료 진단 도구입니다.”라고 Kim은 추가합니다. “의료 시스템에서 감지 로봇의 사용은 의료 인력에게 환자의 생체 징후를 모니터링하는 데 도움을 줄 수 있는 상당한 이점이 있습니다. 또한 격리가 필요할 수 있는 환자들에게 친절한 환경을 만들 수 있습니다.”

인간형 감지 로봇은 원격 지역과 같은 많은 상황에서 의료 작업에 특히 유용할 것입니다. 또한 COVID-19 대유행 이후 증가한 최소한의 개인 접촉이 필요한 작업에서 이러한 작업을 수행하는 데 사용될 수 있습니다.