Mänskliga-sensing-robotar tar blodtryck med enkel beröring

Forskare vid Simon Fraser University (SFU) har genomfört ny forskning som kan leda till mänskliga-sensing-robotar som tar blodtryck med en enkel beröring. 

Forskningen leddes av SFU-forskaren Woo Soo Kim och publicerades i tidskriften npj Flexible Electronics. 

3D-skrivbara origamisensorer

Arbetande med PhD-studenten Tae-Ho Kim och ett team i SFU:s Additive Manufacturing Lab, ersatte Kim och hans kollegor den traditionella blodtrycksproceduren. De gjorde detta genom att reproducera veckmekanismerna hos iglar i designen av 3D-skrivbara origamisensorer. Dessa origamisensorer kunde integreras på fingrarna på mänskliga-sensing-robotar.

Kim är professor och biträdande direktör för SFU:s School of Mechatronic Systems Engineering. 

“Vår origami-inspirerade torrelektrod har unika egenskaper som sug för att gripa och veckbarhet inspirerad av naturen,” säger Kim. “I överensstämmelse med naturen såg vi att utöver de komplexa mekanismerna i en igels adhesiva funktion, har dessa varelser en utvidgningsbar bakre sugkopp och kropp, medan deras organ utvidgas och drar sig samman på lämpligt sätt för att upprätthålla bättre adhesion till sitt offer. Genom att inkorporera denna synvinkel, fann vi att origami kan uppnå liknande rörelser och också anpassas.”

Tag blodtryck med fingrarna

Sensorerna på robotens fingrar kan placeras på en patients bröst, och blodtryck kan övervakas genom att kombinera data från elektrokardiogram (EKG) och fotoplethysmogram (PPG)-läsningar. Dessa läsningar registreras av sensorerna på fingrarna. 

Det nya systemet förlitar sig sedan på förutbestämda algoritmer för att generera en patients systoliska och diastoliska blodtryck. Det mest imponerande med systemet är att det inte finns något behov av den traditionella digitala sphygmomanometern. 

“Robotik erbjuder en lovande metod för att mildra risk och förbättra patientvårdens effektivitet och kvalitet som fokuserad fjärrhälsovårdsteknologi,” säger Kim. 

Forskarteamet kommer nu att genomföra ytterligare tester av sitt nya system och förbättra sensorerna. 

“Blodtrycksövervakning är ett viktigt medicinskt diagnostiskt verktyg för många kroniska sjukdomar och allmänt gott hälsotillstånd,” tillägger Kim. “Användningen av sensing-robotar i medicinska hälsovårdssystem har betydande fördelar eftersom de kan hjälpa hälsovårdspersonal att övervaka patienters livstecken samtidigt som de skapar en vänlig miljö för de patienter som kan behöva isoleras.”

Mänskliga-sensing-robotar skulle vara särskilt användbara för hälsovårdsuppgifter i många situationer, såsom i avlägsna områden. De kunde också användas för att utföra dessa uppgifter där minimal personlig kontakt önskas, vilket vi har sett öka sedan COVID-19-pandemin.