Menneske-lignende sanseroboter måler blodtrykk med en enkel berøring

Forskere ved Simon Fraser University (SFU) har gjennomført ny forskning som kan føre til menneske-lignende sanseroboter som måler blodtrykk med en enkel berøring.

Forskningen ble ledet av SFU-forsker Woo Soo Kim og publisert i tidsskriftet npj Flexible Electronics.

3D-utskrivbare origami-sensorer

I samarbeid med PhD-student Tae-Ho Kim og et team i SFU’s Additive Manufacturing Lab, erstattet Kim og hans kolleger den tradisjonelle blodtrykksprosedyren. De gjorde dette ved å replikere foldemekanismene til igler i designet av 3D-utskrivbare origami-sensorer. Disse origami-sensorerne kunne integreres på fingertuppene til menneske-lignende sanseroboter.

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

“Vår origami-inspirerte tørkelektrode har unike egenskaper som sug for å gripe og foldbarhet inspirert av naturen,” sier Kim. “I tråd med naturen, så vi at i tillegg til de komplekse mekanismene i en igles adhesive funksjon, har disse skapningene en utvidbar bakre sug og kropp, mens organene utvider og trekker seg sammen for å opprettholde bedre adhesjon til offeret. Ved å inkorporere dette synspunktet, fant vi at origami kan oppnå lignende bevegelser og også kan tilpasses.”

Måling av blodtrykk med fingertupper

Sensorerne på robotens fingertupper kan plasseres på en pasients bryst, og blodtrykk kan overvåkes ved å kombinere data fra elektrokardiogram (ECG) og fotoplethysmogram (PPG) lesninger. Disse lesningene blir registrert av sensorerne på fingrene.

Det nye systemet er avhengig av forhåndsbestemte algoritmer for å generere en pasients systoliske og diastoliske blodtrykk. Det mest imponerende med systemet er at det ikke er nødvendig med den tradisjonelle digitale sphygmomanometer.

“Robotikk tilbyr en løftende metode for å minimere risiko og forbedre pasientomsorgens effektivitet og kvalitet som fokusert fjernhelsesteknologi,” sier Kim.

Forskerlaget vil nå se på å gjennomføre videre prøver av deres nye system og videre forbedre sensorerne.

“Måling av blodtrykk er et essensielt medisinsk diagnostisk verktøy for mange kroniske sykdommer og generell god helse,” legger Kim til. “Bruken av sanseroboter i medisinske helse-systemer har betydelige fordeler fordi de kan assistere helsearbeidere i å overvåke pasientens vitale tegn samtidig som de skaper en vennlig miljø for de pasientene som må isoleres.”

Menneske-lignende sanseroboter ville være spesielt nyttige for helseoppgaver i mange tilfeller, som i avsidesliggende områder. De kunne også brukes til å utføre disse oppgavene der minimal personlig kontakt er ønsket, noe vi har sett øke siden COVID-19-pandemien.