Humanoid-Sensing Robots Meten Bloeddruk Met Eenvoudige Aanraking

Onderzoekers van de Simon Fraser University (SFU) hebben nieuw onderzoek uitgevoerd dat kan leiden tot humanoid-sensing robots die de bloeddruk meten met een eenvoudige aanraking.

Het onderzoek werd geleid door SFU-onderzoeker Woo Soo Kim en gepubliceerd in het tijdschrift npj Flexible Electronics.

3D Printable Origami Sensoren

Samen met PhD-student Tae-Ho Kim en een team in de Additive Manufacturing Lab van SFU, vervingen Kim en zijn collega’s de traditionele bloeddrukmethode. Ze deden dit door de vouwmechanismen van bloedzuigers na te bootsen in het ontwerp van 3D-printable origami-sensoren. Deze origami-sensoren kunnen worden geïntegreerd op de vingertoppen van humanoid-sensing robots.

Kim is een professor en associate director van de School of Mechatronic Systems Engineering van SFU.

“Onze origami-geïnspireerde droge elektrode heeft unieke kenmerken zoals zuigkracht voor grijpen en vouwbaarheid geïnspireerd door de natuur,” zegt Kim. “In overeenstemming met de natuur, zagen we dat naast de complexe mechanismen van een bloedzuiger, deze creaturen een uitbreidbare achterste zuiger en lichaam hebben, terwijl hun organen uitbreiden en krimpen om betere hechting aan hun slachtoffer te behouden. Door dit punt van view te incorporeren, vonden we dat origami soortgelijke bewegingen kan bereiken en ook kan worden aangepast.”

Bloeddruk Meten Met Vingertoppen

De sensoren op de vingertoppen van de robot kunnen op de borst van een patiënt worden geplaatst en de bloeddruk kan worden gemonitord door gegevens van een electrocardiogram (ECG) en een fotoplethysmogram (PPG) te combineren. Deze gegevens worden opgenomen door de sensoren op de vingers.

Het nieuwe systeem vertrouwt vervolgens op vooraf bepaalde algoritmes om de systolische en diastolische bloeddruk van een patiënt te genereren. Het meest indrukwekkende deel van het systeem is dat er geen behoefte is aan de traditionele digitale sphygmomanometer.

“Robotica biedt een veelbelovende methode om risico’s te mitigeren en de effectiviteit en kwaliteit van patiëntenzorg te verbeteren als gerichte remote healthcare-technologie,” zegt Kim.

Het team van onderzoekers zal nu verdergaan met het uitvoeren van verdere tests van hun nieuw systeem en de sensoren verder verbeteren.

“Bloeddrukmeter is een essentieel medisch diagnostisch instrument voor veel chronische ziekten en over het algemeen goede gezondheid,” voegt Kim toe. “Het gebruik van sensing-robots in medische zorgsystemen heeft aanzienlijke voordelen omdat ze gezondheidszorgwerkers kunnen helpen bij het monitoren van vitale tekenen van patiënten en een vriendelijke omgeving kunnen creëren voor patiënten die geïsoleerd moeten worden.”

Humanoid-sensing robots zouden vooral nuttig zijn voor gezondheidszorgtaken in veel omstandigheden, zoals in afgelegen gebieden. Ze zouden ook kunnen worden gebruikt om deze taken uit te voeren waar minimale persoonlijke contact gewenst is, wat we hebben zien toenemen sinds de COVID-19-pandemie.