Roboty czujnikowe humanoidalne mierzą ciśnienie krwi za pomocą prostego dotyku

Naukowcy z Uniwersytetu Simon Fraser (SFU) przeprowadzili nowe badania, które mogą doprowadzić do stworzenia robotów czujnikowych humanoidalnych, które mierzą ciśnienie krwi za pomocą prostego dotyku.

Badania zostały przeprowadzone pod kierunkiem naukowca SFU Woo Soo Kim i opublikowane w czasopiśmie npj Flexible Electronics.

Czujniki origami do druku 3D

Pracując z doktorantem Tae-Ho Kim i zespołem w laboratorium SFU Additive Manufacturing, Kim i jego koledzy zastąpili tradycyjną procedurę pomiaru ciśnienia krwi. Zrobili to, replikując mechanizmy skurczowe pijawek w projekcie czujników origami do druku 3D. Te czujniki origami mogą być zintegrowane z palcami robotów czujnikowych humanoidalnych.

Kim jest profesorem i zastępcą dyrektora Szkoły Inżynierii Systemów Mechatronicznych SFU.

“Nasz czujnik suchy origami ma unikalne cechy, takie jak ssanie i składanie inspirowane naturą”, mówi Kim. “Zgodnie z naturą, zobaczyliśmy, że oprócz złożonych mechanizmów przylepnej funkcji pijawek, te stworzenia mają rozprężalny ssacz tylny i ciało, podczas gdy ich organy rozszerzają się i kurczą odpowiednio, aby utrzymać lepsze przylepność do ofiary. Włączając ten punkt widzenia, stwierdziliśmy, że origami może osiągnąć podobne ruchy i może być również dostosowane.”

Pomiar ciśnienia krwi za pomocą palców

Czujniki na palcach robota mogą być umieszczone na piersi pacjenta, a ciśnienie krwi może być monitorowane przez połączenie danych z elektrokardiogramu (ECG) i fotopletyzmogramu (PPG). Te odczyty są rejestrowane przez czujniki na palcach.

Nowy system opiera się następnie na wcześniej ustalonych algorytmach, aby wygenerować systolowe i diastolowe ciśnienie krwi pacjenta. Najbardziej imponującą częścią systemu jest to, że nie ma potrzeby tradycyjnego cyfrowego sfigmomanometru.

“Robotyka oferuje obiecującą metodę łagodzenia ryzyka i poprawy skuteczności i jakości opieki zdrowotnej jako skupiona technologia zdrowia na odległość”, mówi Kim.

Zespół naukowców będzie teraz prowadził dalsze próby nowego systemu i dalsze ulepszanie czujników.

“Monitorowanie ciśnienia krwi jest niezbędnym medycznym narzędziem diagnostycznym dla wielu chorób przewlekłych i ogólnie dobrego zdrowia”, dodaje Kim. „Użycie robotów czujnikowych w systemach opieki zdrowotnej ma znaczne zalety, ponieważ mogą one pomagać pracownikom służby zdrowia w monitorowaniu parametrów życiowych pacjentów, tworząc przyjazne środowisko dla tych pacjentów, którzy mogą potrzebować izolacji.”

Roboty czujnikowe humanoidalne będą szczególnie przydatne do zadań opieki zdrowotnej w wielu sytuacjach, takich jak te w oddalonych regionach. Mogą one również być używane do wykonywania tych zadań, gdzie pożądane jest minimalne osobiste kontakty, co widzieliśmy wzrosnąć od pandemii COVID-19.