Drone hoặc các phương tiện bay không người lái (UAV) đang nổi lên như một công cụ y tế mới có thể giúp giảm nhẹ các vấn đề hậu cần và giúp phân phối chăm sóc sức khỏe dễ tiếp cận hơn. Các chuyên gia đang xem xét nhiều ứng dụng có thể cho máy bay không người lái, từ việc thực hiện viện trợ cứu trợ thiên tai để vận chuyển các cơ quan cấy ghép và các mẫu máu. Drone có khả năng mang tải trọng khiêm tốn và có thể vận chuyển chúng nhanh chóng đến đích của họ.
Lợi ích của công nghệ bay không người lái so với các phương tiện vận tải khác bao gồm tránh giao thông ở các khu vực đông dân cư, tránh các điều kiện đường xấu nơi địa hình khó điều hướng và truy cập an toàn các khu vực bay nguy hiểm ở các nước bị chiến tranh tàn phá. Mặc dù máy bay không người lái vẫn được sử dụng kém trong các tình huống khẩn cấp và các hoạt động cứu trợ, những đóng góp của họ ngày càng được công nhận. Ví dụ, trong thảm họa Fukushima 2011 tại Nhật Bản, một mục tiêu giả đã được đưa ra trong khu vực. Nó thu thập một cách an toàn các mức bức xạ trong thời gian thực, giúp lập kế hoạch ứng phó khẩn cấp. Gần đây, trong bối cảnh của cơn bão Harvey, 43 nhà khai thác bay không người lái đã được Cục Hàng không Liên bang ủy quyền để giúp các nỗ lực phục hồi và tổ chức tin tức.
Ambulance Drone có thể cung cấp máy khử rung tim
Là một phần của chương trình sau đại học của mình, Alec Momont thuộc Đại học Công nghệ Delft ở Hà Lan đã thiết kế một mục tiêu giả có thể được sử dụng trong các tình huống khẩn cấp trong một sự kiện tim.
Máy bay không người lái không người lái của anh mang thiết bị y tế thiết yếu, bao gồm máy khử rung tim nhỏ.
Khi nói đến reanimation, kịp thời đến tại hiện trường của một trường hợp khẩn cấp thường là yếu tố quyết định. Sau khi ngừng tim, chết não xảy ra trong vòng từ bốn đến sáu phút, vì vậy không có thời gian để mất. Thời gian đáp ứng dịch vụ khẩn cấp trung bình khoảng 10 phút, và tiếc là chỉ có tám phần trăm những người bị đau tim tồn tại.
Máy bay không người lái khẩn cấp của Momont có thể thay đổi đáng kể tỷ lệ sống sót của cơn đau tim. Chiếc máy bay mini tự điều hướng của anh chỉ nặng 4 kg (8 pound) và có thể bay với tốc độ khoảng 100 km / h (62 dặm một giờ). Nếu chiến lược nằm ở các thành phố dày đặc, nó có thể đạt được mục tiêu đích nhanh chóng. Nó theo tín hiệu điện thoại di động của người gọi bằng cách sử dụng công nghệ GPS và cũng được trang bị một webcam. Sử dụng webcam, nhân viên dịch vụ khẩn cấp có thể có liên kết trực tiếp với bất kỳ ai đang giúp đỡ nạn nhân. Người trả lời đầu tiên trên trang web được cung cấp máy khử rung tim và có thể được hướng dẫn về cách vận hành thiết bị cũng như được thông báo về các biện pháp khác để cứu sống người cần thiết.
Một nghiên cứu được thực hiện bởi các nhà nghiên cứu từ Viện Karolinska và Viện Công nghệ Hoàng gia ở Stockholm, Thụy Điển, cho thấy ở khu vực nông thôn, một mục tiêu giả - tương tự như thiết kế của Momont — nhanh hơn dịch vụ y tế khẩn cấp ở 93% và có thể tiết kiệm Trung bình 19 phút. Tại các khu vực đô thị, máy bay không người lái đã đến được cảnh bị ngừng tim trước một xe cứu thương trong 32 phần trăm các trường hợp, tiết kiệm 1,5 phút thời gian trung bình. Nghiên cứu của Thụy Điển cũng phát hiện ra rằng cách an toàn nhất để cung cấp máy khử rung tim tự động là hạ cánh máy bay không người lái trên mặt đất bằng phẳng, hoặc cách khác, để giải phóng máy khử rung tim ở độ cao thấp.
Trung tâm Nghiên cứu Drone tại Bard College phát hiện ra rằng các ứng dụng dịch vụ khẩn cấp của máy bay không người lái là khu vực phát triển ứng dụng bay không người lái nhanh nhất. Tuy nhiên, có những rủi ro đang được ghi lại khi máy bay không người lái tham gia vào các phản ứng khẩn cấp. Ví dụ, máy bay không người lái can thiệp vào những nỗ lực của nhân viên cứu hỏa chiến đấu với cháy rừng của California vào năm 2015. Một chiếc máy bay nhỏ có thể bị hút vào động cơ phản lực của một chiếc máy bay có người lái bay thấp, khiến cả hai máy bay bị rơi. Cục Hàng không Liên bang (FAA) đang xây dựng và cập nhật các hướng dẫn và quy tắc để đảm bảo sử dụng UAV an toàn và hợp pháp, đặc biệt trong các tình huống sống và chết.
Đưa đôi cánh điện thoại di động của bạn
SenseLab, thuộc Đại học Kỹ thuật ở Crete, Hy Lạp, đứng thứ ba trong Giải thưởng Máy bay Không người lái 2016, một cuộc thi toàn cầu có trụ sở tại UAE với hơn 1.000 thí sinh. Mục nhập của họ tạo thành một cách sáng tạo để biến điện thoại thông minh của bạn thành một mục tiêu giả nhỏ có thể hỗ trợ trong các tình huống khẩn cấp. Một điện thoại thông minh được gắn vào một máy bay không người lái mô hình có thể, ví dụ, tự động điều hướng đến một hiệu thuốc và cung cấp insulin cho người dùng đang bị nạn.
Điện thoại bay không người lái có bốn khái niệm cơ bản: 1) nó tìm sự giúp đỡ; 2) mang thuốc; 3) ghi lại diện tích tương tác và báo cáo chi tiết cho danh sách liên hệ được xác định trước; và 4) hỗ trợ người dùng tìm đường khi bị mất.
Máy bay không người lái thông minh chỉ là một trong những dự án tiên tiến của SenseLab. Họ cũng đang nghiên cứu các ứng dụng thực tế khác của UAV, chẳng hạn như kết nối máy bay không người lái với bộ cảm biến sinh học trên người có vấn đề về sức khỏe và tạo ra phản ứng khẩn cấp nếu sức khỏe của người đó đột ngột xấu đi.
Các nhà nghiên cứu cũng đang khám phá việc sử dụng máy bay không người lái để giao hàng và nhận nhiệm vụ cho những bệnh nhân mắc bệnh mãn tính sống ở các vùng nông thôn. Nhóm bệnh nhân này thường yêu cầu kiểm tra định kỳ và nạp thuốc. Drone có thể an toàn cung cấp thuốc và thu thập các bộ dụng cụ thi, chẳng hạn như nước tiểu và mẫu máu, giảm chi phí xuất túi và chi phí y tế cũng như giảm áp lực lên người chăm sóc.
Drone có thể mang mẫu sinh học nhạy cảm?
Tại Hoa Kỳ, máy bay không người lái y tế vẫn chưa được thử nghiệm rộng rãi. Ví dụ, cần thêm thông tin về hiệu ứng của chuyến bay đối với các mẫu nhạy cảm và thiết bị y tế. Các nhà nghiên cứu tại Johns Hopkins cung cấp một số bằng chứng cho thấy vật liệu nhạy cảm, chẳng hạn như mẫu máu, có thể được thực hiện một cách an toàn bởi máy bay không người lái. Tiến sĩ Timothy Kien Amukele, một nhà nghiên cứu bệnh học đằng sau nghiên cứu chứng minh khái niệm này, đã lo ngại về khả năng tăng tốc và hạ cánh của mục tiêu giả. Sự di chuyển của jostling có thể phá hủy các tế bào máu và làm cho các mẫu không sử dụng được. May mắn thay, các xét nghiệm của Amukele cho thấy máu không bị ảnh hưởng khi mang theo một UAV nhỏ trong tối đa 40 phút. Các mẫu được bay được so sánh với các mẫu không bay, và các đặc tính thử nghiệm của chúng không khác biệt đáng kể. Amukele thực hiện một thử nghiệm trong đó các chuyến bay được kéo dài, và các mục tiêu giả bao phủ 160 dặm (258 km), trong đó mất 3 tiếng đồng hồ. Đây là một kỷ lục mới về vận chuyển mẫu y tế bằng máy bay không người lái. Các mẫu đi qua sa mạc Arizona và được lưu trữ trong một buồng kiểm soát nhiệt độ, duy trì các mẫu ở nhiệt độ phòng bằng cách sử dụng điện từ máy bay không người lái. Phân tích trong phòng thí nghiệm tiếp theo cho thấy các mẫu bay được so sánh với các mẫu bay không bay. Có những khác biệt nhỏ được phát hiện trong các chỉ số glucose và kali, nhưng chúng cũng có thể được tìm thấy với các phương pháp vận chuyển khác và có thể là do thiếu kiểm soát nhiệt độ cẩn thận trong các mẫu không bay.
Nhóm nghiên cứu của Johns Hopkins hiện đang lên kế hoạch cho một nghiên cứu thí điểm ở châu Phi không nằm trong vùng lân cận của một phòng thí nghiệm chuyên môn - do đó được hưởng lợi từ công nghệ y tế hiện đại này. Với khả năng bay của máy bay không người lái, thiết bị có thể vượt trội so với các phương tiện vận tải khác, đặc biệt là ở các vùng xa xôi và kém phát triển. Hơn nữa, việc thương mại hóa máy bay không người lái khiến chúng rẻ hơn so với các phương thức vận tải khác chưa phát triển theo cùng một cách. Drone cuối cùng có thể là một thay đổi trò chơi công nghệ y tế, đặc biệt là đối với những người đã bị giới hạn bởi những hạn chế về địa lý.
Một số nhóm nghiên cứu đã làm việc trên các mô hình tối ưu hóa có thể giúp triển khai máy bay không người lái về mặt kinh tế. Thông tin có thể giúp người ra quyết định khi phối hợp các phản hồi khẩn cấp. Ví dụ, tăng chiều cao của máy bay không người lái làm tăng chi phí hoạt động, trong khi tăng tốc độ của một mục tiêu giả thường làm giảm chi phí và tăng diện tích dịch vụ của mục tiêu giả.
Các công ty khác nhau cũng đang tìm cách để máy bay không người lái lấy năng lượng từ gió và mặt trời. Một nhóm nghiên cứu từ Đại học Hạ Môn ở Trung Quốc và Đại học Western Sydney ở Úc cũng đang phát triển một thuật toán để cung cấp nhiều địa điểm sử dụng một UAV. Cụ thể, họ quan tâm đến hậu cần vận chuyển máu, xem xét các yếu tố khác nhau như trọng lượng máu, nhiệt độ và thời gian. Phát hiện của họ có thể được áp dụng cho các khu vực khác, ví dụ, tối ưu hóa vận chuyển thực phẩm bằng cách sử dụng một mục tiêu giả.
> Nguồn:
> Amukele T, Sokoll L, hạt tiêu D, Howard D, đường J. Các hệ thống không người lái trên không (Drone) có được sử dụng để vận chuyển hóa học, huyết học và các mẫu phòng thí nghiệm đông máu thông thường không? . Plos ONE , 2015, 10 (7).
> Amukele T, Đường J, Amini R, et al. Drone vận chuyển hóa học và huyết học mẫu trên khoảng cách dài. Tạp chí Mỹ về bệnh lý lâm sàng . 2017, 148 (5): 427-435.
> Phân tích miễn giảm không người lái của Hoa Kỳ 2014-2015. Trung tâm nghiên cứu về Drone tại Đại học Bard. Lấy từ http://dronecenter.bard.edu/analysis-us-drone-exemptions-14-15-2/
> Chowdhury S, Emelogu A, Marufuzzaman M, Nurre S, Bian L. Drone cho các hoạt động phản ứng và cứu trợ thảm họa: Một mô hình xấp xỉ liên tục. Tạp chí Quốc tế về Kinh tế sản xuất , 2017, 188: 167-184
> Claesson A, Fredman D, Ban Y, et al. Các phương tiện trên không không người lái (máy bay không người lái) bị bắt giữ ngoài tim. Tạp chí chấn thương chấn thương, hồi sức và cấp cứu của Scandinavian , 2016, 24 (1): 124.
> Wen T, Zhang Z, Wong K. Thuật toán đa mục tiêu cho việc cung cấp máu thông qua phương tiện trên không không người lái đến bị thương trong tình trạng khẩn cấp. Plos ONE , 2016; (5): 1-22.