Τα αεροσκάφη ή τα μη επανδρωμένα οχήματα (UAV) αναδύονται ως ένα νέο ιατρικό εργαλείο που μπορεί να συμβάλει στην άμβλυνση των προβλημάτων υλικοτεχνικής υποστήριξης και στη βελτίωση της διαθεσιμότητας της υγειονομικής περίθαλψης. Οι ειδικοί εξετάζουν διάφορες πιθανές αιτήσεις για αεροσκάφη, από τη μεταφορά βοήθειας για την αντιμετώπιση καταστροφών στη μεταφορά οργάνων μεταμοσχεύσεων και δειγμάτων αίματος. Τα αεροσκάφη έχουν την ικανότητα να μεταφέρουν μέτρια ωφέλιμα φορτία και μπορούν να τα μεταφέρουν γρήγορα στον προορισμό τους.
Τα οφέλη από την τεχνολογία των κινητήρων σε σύγκριση με άλλες μεθόδους μεταφοράς περιλαμβάνουν την αποφυγή της κυκλοφορίας σε πολυπληθείς περιοχές, την παράκαμψη των δυσμενών οδικών συνθηκών στις οποίες το έδαφος είναι δύσκολο να πλοηγηθεί και την ασφαλή πρόσβαση σε επικίνδυνες ζώνες μύγας στις χώρες που έχουν διχαστεί από τον πόλεμο. Παρόλο που τα αεροσκάφη εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται κακώς σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης και ανακούφιση, οι συνεισφορές τους αναγνωρίζονται όλο και περισσότερο. Για παράδειγμα, κατά τη διάρκεια της καταστροφής στην Φουκουσίμα το 2011 στην Ιαπωνία, κυκλοφόρησε στην περιοχή αυτή ένα δράκο. Συλλέγει με ασφάλεια τα επίπεδα ακτινοβολίας σε πραγματικό χρόνο, βοηθώντας στον προγραμματισμό έκτακτης ανάγκης. Πιο πρόσφατα, ύστερα από τον τυφώνα Harvey, 43 αεροπλάνοι εκμετάλλευσης αεροσκαφών εξουσιοδοτήθηκαν από την Ομοσπονδιακή Διοίκηση Αεροπορίας να βοηθήσουν με τις προσπάθειες ανάκαμψης και την οργάνωση ειδήσεων.
Φορητοί ασθενοί που μπορούν να παραδώσουν τους απινιδωτές
Ως μέρος του μεταπτυχιακού του προγράμματος, ο Alec Momont του Τεχνολογικού Πανεπιστημίου του Ντέλφτ στην Ολλανδία σχεδίασε ένα μηχάνημα που μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης κατά τη διάρκεια καρδιακής εκδήλωσης.
Το μη επανδρωμένο drone του φέρει απαραίτητο ιατρικό εξοπλισμό, συμπεριλαμβανομένου ενός μικρού απινιδωτή.
Όταν πρόκειται για την αναζωογόνηση, η έγκαιρη άφιξη στη χώρα έκτακτης ανάγκης είναι συχνά ο αποφασιστικός παράγοντας. Μετά από μια καρδιακή ανακοπή, ο εγκέφαλος θάνατος συμβαίνει μέσα σε τέσσερα με έξι λεπτά, οπότε δεν υπάρχει χρόνος για χάσιμο. Ο χρόνος απόκρισης των υπηρεσιών έκτακτης ανάγκης υπολογίζεται κατά μέσο όρο περίπου 10 λεπτά και, δυστυχώς, μόνο το 8% των ανθρώπων που υποφέρουν από καρδιακή προσβολή επιβιώνουν.
Ο βραχίονας έκτακτης ανάγκης του Momont θα μπορούσε να αλλάξει δραστικά τις πιθανότητες επιβίωσης της καρδιακής προσβολής. Το αεροπλάνο αυτόνομης πλοήγησης ζυγίζει μόνο 4 κιλά (8 κιλά) και μπορεί να πετάξει περίπου στα 100 km / h (62 mph). Αν βρίσκεται σε στρατηγικές τοποθεσίες σε πυκνοκατοικημένες πόλεις, μπορεί να φτάσει γρήγορα στον προορισμό προορισμού. Ακολουθεί το κινητό σήμα του καλούντος χρησιμοποιώντας τεχνολογία GPS και είναι επίσης εξοπλισμένο με μια κάμερα web. Χρησιμοποιώντας την κάμερα web, το προσωπικό έκτακτης ανάγκης μπορεί να έχει ζωντανή σύνδεση με όποιον βοηθά το θύμα. Ο πρώτος ανταποκριτής στο χώρο διαθέτει έναν απινιδωτή και μπορεί να ενημερωθεί για τον τρόπο χειρισμού της συσκευής καθώς και να ενημερωθεί για άλλα μέτρα για να σώσει τη ζωή του ατόμου που έχει ανάγκη.
Μια μελέτη που διεξήχθη από ερευνητές από το Ινστιτούτο Karolinska και από το Βασιλικό Ινστιτούτο Τεχνολογίας στη Στοκχόλμη της Σουηδίας έδειξε ότι σε αγροτικές περιοχές ένα αεροσκάφος παρόμοιο με αυτό που σχεδίασε ο Momont έφτασε γρηγορότερα από τις ιατρικές υπηρεσίες έκτακτης ανάγκης στο 93% 19 λεπτά κατά μέσο όρο. Σε αστικές περιοχές, ο δακτύλιος έφτασε στη σκηνή της καρδιακής ανακοπής πριν από ένα ασθενοφόρο στο 32% των περιπτώσεων, εξοικονομώντας 1,5 λεπτά χρόνου κατά μέσο όρο. Η σουηδική μελέτη διαπίστωσε επίσης ότι ο ασφαλέστερος τρόπος παροχής ενός αυτοματοποιημένου εξωτερικού απινιδωτή ήταν να προσγειωθεί ο δακτύλιος σε επίπεδο έδαφος ή εναλλακτικά να απελευθερωθεί ο απινιδωτής από το χαμηλό υψόμετρο.
Κέντρο για τη μελέτη Drone στο Bard College διαπίστωσε ότι οι εφαρμογές υπηρεσιών έκτακτης ανάγκης των αεροσκαφών είναι ο ταχύτερα αναπτυσσόμενος χώρος της εφαρμογής drone. Υπάρχουν, ωστόσο, ατυχίες που καταγράφονται όταν τα αεροσκάφη συμμετέχουν σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης. Για παράδειγμα, τα αεροσκάφη παρεμπόδισαν τις προσπάθειες των πυροσβεστών να πολεμήσουν τις πυρκαγιές της Καλιφόρνιας το 2015. Ένα μικρό αεροσκάφος μπορεί να αναρροφηθεί στις αεριωθούμενες μηχανές ενός αεροσκάφους με χαμηλή πτήση, προκαλώντας δυο αεροσκάφη να συντρίψουν. Η Ομοσπονδιακή Υπηρεσία Αεροπορίας (FAA) αναπτύσσει και επικαιροποιεί κατευθυντήριες γραμμές και κανόνες για την ασφαλή και νόμιμη χρήση των UAV, ειδικά σε περιπτώσεις ζωής και θανάτου.
Δίνοντας τα φτερά του κινητού σας τηλεφώνου
Το SenseLab, του Τεχνικού Πανεπιστημίου της Κρήτης, στην Ελλάδα, κατέκτησε το τρίτο σε παγκόσμιο διαγωνισμό με περισσότερους από 1.000 διαγωνιζόμενους, το 2016 Drones for Good Award. Η είσοδός τους αποτελούσε έναν καινοτόμο τρόπο μετατροπής του smartphone σας σε ένα μίνι drone που θα μπορούσε να βοηθήσει σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης. Ένα smartphone είναι συνδεδεμένο σε ένα μοντέλο drone που μπορεί, για παράδειγμα, να πλοηγηθεί αυτόματα σε ένα φαρμακείο και να παραδώσει ινσουλίνη στο χρήστη που βρίσκεται σε κίνδυνο.
Το τηλέφωνο-drone έχει τέσσερις βασικές έννοιες: 1) βρίσκει βοήθεια? 2) φέρνει ιατρική? 3) καταγράφει τον τομέα της δέσμευσης και αναφέρει τις λεπτομέρειες σε μια προκαθορισμένη λίστα επαφών. και 4) βοηθά τους χρήστες να βρουν τον τρόπο τους όταν χάνονται.
Το smart drone είναι μόνο ένα από τα προηγμένα έργα του SenseLab. Διερευνούν και άλλες πρακτικές εφαρμογές των UAV, όπως τη σύνδεση των αεροσκαφών με βιοαισθητήρες σε ένα άτομο με προβλήματα υγείας και την αντιμετώπιση έκτακτης ανάγκης εάν η υγεία του προσώπου επιδεινωθεί ξαφνικά.
Οι ερευνητές διερευνούν επίσης τη χρήση αστραγάλων για εργασίες παράδοσης και παραλαβής για ασθενείς με χρόνιες ασθένειες που ζουν σε αγροτικές περιοχές. Αυτή η ομάδα ασθενών συχνά απαιτεί εξετάσεις ρουτίνας και συμπληρώματα φαρμακευτικής αγωγής. Οι Drones θα μπορούσαν να παραδώσουν με ασφάλεια το φάρμακο και να συλλέξουν κιτ εξετάσεων, όπως τα δείγματα ούρων και αίματος, μειώνοντας τα έξοδα από την τσέπη και τα ιατρικά έξοδα, καθώς και μειώνοντας την πίεση στους φροντιστές.
Μπορούν οι Drones να φέρουν ευαίσθητα βιολογικά δείγματα;
Στις Ηνωμένες Πολιτείες, τα ιατρικά drones δεν έχουν ακόμη δοκιμαστεί εκτεταμένα. Για παράδειγμα, χρειάζονται περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τις επιπτώσεις που έχει η πτήση στα ευαίσθητα δείγματα και στον ιατρικό εξοπλισμό. Οι ερευνητές του Johns Hopkins παρείχαν ορισμένες αποδείξεις ότι ευαίσθητο υλικό, όπως δείγματα αίματος, θα μπορούσε να μεταφερθεί με ασφάλεια από αεροσκάφη. Ο Δρ Timothy Kien Amukele, ένας παθολόγος πίσω από αυτή τη μελέτη απόδειξης ιδεών, ανησύχησε για την επιτάχυνση και την προσγείωση του τροχού. Οι κινήσεις που χτυπάνε θα μπορούσαν να καταστρέψουν τα κύτταρα του αίματος και να κάνουν δείγματα άχρηστα. Ευτυχώς, οι δοκιμές του Amukele έδειξαν ότι το αίμα δεν επηρεάστηκε όταν μεταφέρθηκε σε ένα μικρό UAV για έως και 40 λεπτά. Τα δείγματα που πετάχτηκαν συγκρίθηκαν με τα μη πτηθέντα δείγματα και τα χαρακτηριστικά δοκιμής τους δεν διέφεραν σημαντικά. Η Amukele πραγματοποίησε μια άλλη δοκιμή στην οποία η πτήση ήταν παρατεταμένη, και το τρενάκι καλύφθηκε 160 μίλια (258 χιλιόμετρα), το οποίο χρειάστηκε 3 ώρες. Αυτό ήταν ένα νέο αρχείο αποστάσεων για τη μεταφορά ιατρικών δειγμάτων χρησιμοποιώντας ένα drone. Τα δείγματα ταξίδεψαν πάνω από την έρημο της Αριζόνα και αποθηκεύτηκαν σε θάλαμο ελεγχόμενης θερμοκρασίας, το οποίο διατηρούσε τα δείγματα σε θερμοκρασία δωματίου χρησιμοποιώντας ηλεκτρική ενέργεια από το φωτοκύτταρο. Η επακόλουθη εργαστηριακή ανάλυση έδειξε ότι τα δειχθέντα δείγματα ήταν συγκρίσιμα με τα μη πτηθέντα. Υπήρχαν μικρές διαφορές που ανιχνεύθηκαν στις μετρήσεις γλυκόζης και καλίου, αλλά αυτές μπορούν επίσης να βρεθούν με άλλες μεθόδους μεταφοράς και μπορεί να οφείλονται στην έλλειψη προσεκτικού ελέγχου της θερμοκρασίας στα μη πτηθέντα δείγματα.
Η ομάδα Johns Hopkins σχεδιάζει τώρα μια πιλοτική μελέτη στην Αφρική, η οποία δεν βρίσκεται κοντά σε ένα εξειδικευμένο εργαστήριο και συνεπώς επωφελείται από αυτή τη σύγχρονη τεχνολογία υγείας. Δεδομένης της ικανότητας πτήσης ενός αεροπλάνου, η συσκευή μπορεί να είναι ανώτερη από άλλα μέσα μεταφοράς, ειδικά σε απομακρυσμένες και υπανάπτυκτες περιοχές. Επιπλέον, η εμπορευματοποίηση των αεροσκαφών τους καθιστά λιγότερο δαπανηρή σε σύγκριση με άλλες μεθόδους μεταφοράς που δεν έχουν εξελιχθεί με τον ίδιο τρόπο. Τα Drones θα μπορούσαν τελικά να είναι ένας τεχνολογικός μετασχηματισμός παιχνιδιών τεχνολογίας, ειδικά για εκείνους που έχουν περιοριστεί από γεωγραφικούς περιορισμούς.
Αρκετές ερευνητικές ομάδες έχουν επεξεργαστεί μοντέλα βελτιστοποίησης που θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην οικονομική ανάπτυξη των drones. Οι πληροφορίες είναι πιθανό να βοηθήσουν τους υπεύθυνους λήψης αποφάσεων κατά τον συντονισμό των απαντήσεων έκτακτης ανάγκης. Για παράδειγμα, η αύξηση του ύψους πτήσης του αεροπλάνου αυξάνει το κόστος της επιχείρησης, ενώ η αύξηση της ταχύτητας ενός αεροπλάνου μειώνει γενικά το κόστος και αυξάνει την περιοχή εξυπηρέτησης του αεροσκάφους.
Διαφορετικές εταιρείες διερευνούν επίσης τρόπους για να πειραματιστούν να συλλέγουν ενέργεια από τον άνεμο και τον ήλιο. Μια ομάδα από το Πανεπιστήμιο Ξιαμέν στην Κίνα και το Πανεπιστήμιο του Δυτικού Σίδνεϊ στην Αυστραλία αναπτύσσουν επίσης έναν αλγόριθμο για την παροχή πολλαπλών τοποθεσιών χρησιμοποιώντας ένα UAV. Συγκεκριμένα, ενδιαφέρονται για την εφοδιαστική της μεταφοράς αίματος, λαμβάνοντας υπόψη διάφορους παράγοντες όπως το βάρος του αίματος, τη θερμοκρασία και το χρόνο. Τα ευρήματά τους θα μπορούσαν να εφαρμοστούν και σε άλλους τομείς, για παράδειγμα, βελτιστοποιώντας τη μεταφορά τροφών με τη χρήση ενός αεροσκάφους.
> Πηγές:
> Amukele T, Sokoll L, Pepper D, Howard D, Street J. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν μη επανδρωμένα εναέρια συστήματα (Drones) για τη συνηθισμένη μεταφορά χημικών, αιματολογικών και εργαστηριακών δειγμάτων πήξης; . Plos ONE , 2015, 10 (7).
Amukele Τ, Street J, Amini R, et αϊ. Μεταφορά δειγμάτων χημείας και αιματολογίας σε μεγάλες αποστάσεις. American Journal of Clinical Pathology . 2017, 148 (5): 427-435.
> Ανάλυση των εξαιρέσεων των αμερικανικών πτηνών για το 2014-2015. Κέντρο για τη μελέτη του Drone στο Πανεπιστήμιο Bard. Ανακτήθηκε από http://dronecenter.bard.edu/analysis-us-drone-exemptions-14-15-2/
> Chowdhury S, Emelogu Α, Marufuzzaman Μ, Nurre S, Bian L. Drones για επεμβάσεις απόκρισης σε καταστροφές και ανακούφιση: Μοντέλο συνεχούς προσέγγισης. International Journal of Economics Production , 2017, 188: 167-184
> Claesson Α, Fredman ϋ, Ban Y, et αϊ. Μη επανδρωμένα αεροσκάφη (αεροσκάφη) σε εξω-νοσοκομειακή-καρδιακή ανακοπή. Σκανδιναβική Εφημερίδα Τραύματος, Αναζωογόνησης και Επείγουσας Ιατρικής , 2016, 24 (1): 124.
> Wen T, Zhang Z, Wong K. Αλγόριθμος πολλαπλών στόχων για την παροχή αίματος μέσω μη επανδρωμένων εναέριων οχημάτων στους τραυματίες σε κατάσταση έκτακτης ανάγκης. Plos ONE , 2016. (5): 1-22.