Людино-чутливі роботизовані системи вимірювання артеріального тиску за допомогою простого дотику

Дослідники університету Саймона Фрейзера (SFU) провели нове дослідження, яке може привести до створення людино-чутливих роботизованих систем, що вимірюють артеріальний тиск за допомогою простого дотику.

Дослідження було проведено під керівництвом дослідника SFU Ву Су Кіма та опубліковано в журналі npj Flexible Electronics.

3D-друковані сенсори-оригамі

Працюючи з аспірантом Те-Хо Кімом та командою в лабораторії SFU з адитивного виробництва, Кім та його колеги замінили традиційний процедуру вимірювання артеріального тиску. Вони зробили це, повторивши механізми складання кровососів у дизайні 3D-друкованих сенсорів-оригамі. Ці сенсори-оригамі можуть бути інтегровані в пальці людейно-чутливих роботизованих систем.

Кім є професором і заступником директора школи мехатроніки та системної інженерії SFU.

“Наш сенсор-оригамі з сухим електродом має унікальні характеристики, такі як засмоктування для захоплення та складання, натхненні природою”, каже Кім. “Згідно з природою, ми побачили, що крім складних механізмів адгезивної функції кровососа, ці істоти мають розширення задньої частини та тіла, а їхні органи розширюються та звужуються відповідно для кращого захоплення жертви. Включивши цю точку зору, ми знайшли, що оригамі може досягти подібних рухів та бути налаштованим.”

Вимірювання артеріального тиску пальцями

Сенсори на пальцях робота можуть бути розміщені на грудях пацієнта, а артеріальний тиск може бути відстежений шляхом поєднання даних з електрокардіограми (ЕКГ) та фотоплетизмограми (ФПГ). Ці дані реєструються сенсорами на пальцях.

Нова система потім використовує попередньо визначені алгоритми для генерації систолічного та діастолічного артеріального тиску пацієнта. Найбільш вражаючою частиною системи є те, що немає потреби в традиційному цифровому сфігмomanометрі.

“Робототехніка пропонує перспективний метод мінімізації ризику та покращення ефективності та якості медичної допомоги”, каже Кім.

Команда дослідників тепер буде проводити подальші випробування своєї нової системи та вдосконалювати сенсори.

“Вимірювання артеріального тиску є важливим медичним діагностичним інструментом для багатьох хронічних захворювань та загального добробуту”, додає Кім. “Використання чутливих роботизованих систем у медичних системах охорони здоров’я має суттєві переваги, оскільки вони можуть допомогти медичним працівникам відстежувати життєво важливі показники пацієнтів, створюючи дружнє середовище для тих пацієнтів, які можуть потребувати ізоляції.”

Людино-чутливі роботизовані системи будуть особливо корисні для завдань охорони здоров’я в багатьох умовах, таких як віддалені регіони. Вони також можуть бути використані для виконання цих завдань, де мінімальний особистий контакт є бажаним, що ми бачили зростання з часів пандемії COVID-19.