Τα αεροσκάφη ή τα μη επανδρωμένα εναέρια οχήματα (UAV) εμφανίζονται ως ένα νέο ιατρικό εργαλείο που μπορεί να βοηθήσει στον μετριασμό των υλικοτεχνικών προβλημάτων και να καταστήσει τη διανομή υγειονομικής περίθαλψης πιο προσβάσιμη. Οι ειδικοί εξετάζουν διάφορες πιθανές εφαρμογές για drone, από τη μεταφορά βοήθειας καταστροφής έως τη μεταφορά οργάνων μεταμόσχευσης και δειγμάτων αίματος. Τα αεροσκάφη έχουν τη δυνατότητα μεταφοράς μικρών ωφέλιμων φορτίων και μπορούν να τα μεταφέρουν γρήγορα στον προορισμό τους.
Hiroshi Watanabe / Getty Images
Τα οφέλη της τεχνολογίας drone σε σύγκριση με άλλες μεθόδους μεταφοράς περιλαμβάνουν την αποφυγή της κυκλοφορίας σε πυκνοκατοικημένες περιοχές, την παράκαμψη κακών οδικών συνθηκών όπου το έδαφος είναι δύσκολο να πλοηγηθεί και την ασφαλή πρόσβαση σε επικίνδυνες ζώνες πτήσεων σε χώρες που έχουν υποστεί πόλεμο. Παρόλο που τα αεροσκάφη δεν χρησιμοποιούνται ακόμη σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης και σε επιχειρήσεις ανακούφισης, οι συνεισφορές τους αναγνωρίζονται όλο και περισσότερο. Για παράδειγμα, κατά τη διάρκεια της καταστροφής της Φουκουσίμα στην Ιαπωνία το 2011, εκτοξεύτηκε drone στην περιοχή. Συλλέγει με ασφάλεια τα επίπεδα ακτινοβολίας σε πραγματικό χρόνο, βοηθώντας στον σχεδιασμό αντιμετώπισης καταστάσεων έκτακτης ανάγκης. Το 2017, μετά τον τυφώνα Harvey, 43 χειριστές αεροσκαφών εξουσιοδοτήθηκαν από την Ομοσπονδιακή Διοίκηση Αεροπορίας να βοηθήσουν στις προσπάθειες ανάκαμψης και στον οργανισμό ειδήσεων.
Ασθενοφόρα αεροσκάφη που μπορούν να παραδώσουν απινιδωτές
Ως μέρος του μεταπτυχιακού του προγράμματος, ο Alec Momont του Τεχνολογικού Πανεπιστημίου του Ντελφτ στην Ολλανδία σχεδίασε ένα drone που μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης κατά τη διάρκεια καρδιακού συμβάντος. Το μη επανδρωμένο drone του μεταφέρει βασικό ιατρικό εξοπλισμό, συμπεριλαμβανομένου ενός μικρού απινιδωτή.
Όσον αφορά την αναζωογόνηση, η έγκαιρη άφιξη στη σκηνή έκτακτης ανάγκης είναι συχνά ο αποφασιστικός παράγοντας. Μετά από καρδιακή ανακοπή, ο εγκεφαλικός θάνατος συμβαίνει εντός τεσσάρων έως έξι λεπτών, οπότε δεν υπάρχει χρόνος να χάσετε. Ο χρόνος απόκρισης των υπηρεσιών έκτακτης ανάγκης είναι κατά μέσο όρο περίπου 10 λεπτά. Περίπου 10,6% των ανθρώπων επιβιώνουν από εξωσχολική διακοπή και 8,3 % επιβιώνουν με καλή νευρολογική λειτουργία.
Το επείγον drone της Momont θα μπορούσε να αλλάξει δραστικά τις πιθανότητες επιβίωσης καρδιακής προσβολής. Το αυτόνομο μίνι αεροπλάνο πλοήγησής του ζυγίζει μόνο 4 κιλά (8 κιλά) και μπορεί να πετάξει με ταχύτητα περίπου 100 χλμ / ώρα (62 μίλια / ώρα). Εάν βρίσκεται σε στρατηγική τοποθεσία σε πυκνές πόλεις, μπορεί να φτάσει γρήγορα στον προορισμό του. Ακολουθεί το σήμα κινητού του καλούντος χρησιμοποιώντας τεχνολογία GPS και είναι επίσης εξοπλισμένο με κάμερα web. Χρησιμοποιώντας την κάμερα web, το προσωπικό της υπηρεσίας έκτακτης ανάγκης μπορεί να έχει έναν ζωντανό σύνδεσμο με όποιον βοηθά το θύμα. Ο πρώτος ανταποκριτής στον ιστότοπο διαθέτει έναν απινιδωτή και μπορεί να ενημερωθεί για τον τρόπο λειτουργίας της συσκευής, καθώς και να ενημερωθεί για άλλα μέτρα για να σώσει τη ζωή του ατόμου που έχει ανάγκη.
Μια μελέτη που πραγματοποιήθηκε από ερευνητές από το Ινστιτούτο Karolinska και το Βασιλικό Ινστιτούτο Τεχνολογίας στη Στοκχόλμη της Σουηδίας, έδειξε ότι σε αγροτικές περιοχές, ένα drone - παρόμοιο με αυτό που σχεδίασε ο Momont - έφτασε γρηγορότερα από τις ιατρικές υπηρεσίες έκτακτης ανάγκης στο 93% των περιπτώσεων και θα μπορούσε να σώσει 19 λεπτά κατά μέσο όρο. Στις αστικές περιοχές, το drone έφτασε στη σκηνή της καρδιακής ανακοπής πριν από ένα ασθενοφόρο στο 32 τοις εκατό των περιπτώσεων, εξοικονομώντας 1,5 λεπτό χρόνο κατά μέσο όρο. Η σουηδική μελέτη διαπίστωσε επίσης ότι ο ασφαλέστερος τρόπος παράδοσης ενός αυτοματοποιημένου εξωτερικού απινιδωτή ήταν να προσγειωθεί το drone σε επίπεδο έδαφος ή, εναλλακτικά, να απελευθερωθεί ο απινιδωτής από χαμηλό υψόμετρο.
Το Drone Center στο Bard College διαπίστωσε ότι οι εφαρμογές έκτακτης ανάγκης των drones είναι η ταχύτερα αναπτυσσόμενη περιοχή της εφαρμογής drone. Υπάρχουν, ωστόσο, ατυχίες που καταγράφονται όταν τα drones συμμετέχουν σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης. Για παράδειγμα, τα αεροσκάφη παρενέβησαν στις προσπάθειες των πυροσβεστών που καταπολεμούσαν τις πυρκαγιές της Καλιφόρνιας το 2015. Ένα μικρό αεροσκάφος μπορεί να απορροφηθεί από τους κινητήρες jet ενός επανδρωμένου αεροσκάφους με χαμηλές πτήσεις, προκαλώντας σύγκρουση και των δύο αεροσκαφών. Η Ομοσπονδιακή Διοίκηση Αεροπορίας (FAA) αναπτύσσει και ενημερώνει οδηγίες και κανόνες για να διασφαλίσει την ασφαλή και νόμιμη χρήση των UAS, ειδικά σε καταστάσεις ζωής και θανάτου.
Δίνοντας τα φτερά του κινητού σας τηλεφώνου
Το SenseLab, του Πολυτεχνείου της Κρήτης, στην Ελλάδα, ήρθε τρίτος στο βραβείο Drones for Good 2016, ένας παγκόσμιος διαγωνισμός με έδρα στα ΗΑΕ με περισσότερους από 1.000 διαγωνιζόμενους. Η είσοδος τους αποτέλεσε έναν καινοτόμο τρόπο για να μετατρέψει το 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 φαρμακείο και να παραδώσει ινσουλίνη στον χρήστη που βρίσκεται σε κίνδυνο.
Το τηλέφωνο-drone έχει τέσσερις βασικές έννοιες: 1) βρίσκει βοήθεια. 2) φέρνει φάρμακο? 3) καταγράφει τον τομέα εμπλοκής και αναφέρει λεπτομέρειες σε μια προκαθορισμένη λίστα επαφών. και 4) βοηθά τους χρήστες να βρουν το δρόμο τους όταν χάνονται.
Το έξυπνο drone είναι μόνο ένα από τα προηγμένα έργα του SenseLab. Ερευνούν και άλλες πρακτικές εφαρμογές των UAV, όπως η σύνδεση των drone με βιοαισθητήρες σε ένα άτομο με προβλήματα υγείας και η απόκριση έκτακτης ανάγκης εάν η υγεία του ατόμου επιδεινωθεί ξαφνικά.
Οι ερευνητές διερευνούν επίσης τη χρήση drone για εργασίες παράδοσης και παραλαβής για ασθενείς με χρόνιες ασθένειες που ζουν σε αγροτικές περιοχές. Αυτή η ομάδα ασθενών συχνά απαιτεί τακτικές εξετάσεις και συμπληρώματα φαρμάκων. Τα αεροσκάφη θα μπορούσαν με ασφάλεια να παραδώσουν φάρμακα και να συλλέξουν εξεταστικά κιτ, όπως δείγματα ούρων και αίματος, μειώνοντας τα έξοδα εκτός τσέπης και τα ιατρικά έξοδα, καθώς και τη μείωση της πίεσης στους φροντιστές.
Μπορούν τα Drones να φέρουν ευαίσθητα βιολογικά δείγματα;
Στις Ηνωμένες Πολιτείες, τα ιατρικά αεροσκάφη δεν έχουν ακόμη δοκιμαστεί εκτενώς. Για παράδειγμα, χρειάζονται περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τις επιπτώσεις που έχει η πτήση σε ευαίσθητα δείγματα και ιατρικό εξοπλισμό. Οι ερευνητές του Johns Hopkins παρείχαν κάποια στοιχεία ότι ευαίσθητο υλικό, όπως δείγματα αίματος, θα μπορούσε να μεταφερθεί με ασφάλεια από αεροσκάφη. Ο Δρ Timothy Kien Amukele, παθολόγος πίσω από αυτήν τη μελέτη δοκιμαστικής ιδέας, ανησυχούσε για την επιτάχυνση και την προσγείωση του drone. . Οι κινήσεις των φτερών θα μπορούσαν να καταστρέψουν τα κύτταρα του αίματος και να κάνουν τα δείγματα άχρηστα. Ευτυχώς, οι δοκιμές της Amukele έδειξαν ότι το αίμα δεν επηρεάστηκε όταν μεταφέρθηκε σε ένα μικρό UAV για έως και 40 λεπτά. Τα δείγματα που πραγματοποιήθηκαν σε σύγκριση συγκρίθηκαν με δείγματα που δεν πραγματοποιήθηκαν και τα χαρακτηριστικά δοκιμής τους δεν διέφεραν σημαντικά. Ο Amukele πραγματοποίησε μια άλλη δοκιμή κατά την οποία η πτήση παρατάθηκε, και το αεροσκάφος κάλυψε 160 μίλια (258 χιλιόμετρα), η οποία διήρκεσε 3 ώρες. Αυτό ήταν ένα νέο ρεκόρ απόστασης για τη μεταφορά ιατρικών δειγμάτων χρησιμοποιώντας ένα drone. Τα δείγματα ταξίδεψαν στην έρημο της Αριζόνα και αποθηκεύτηκαν σε θάλαμο ελεγχόμενης θερμοκρασίας, ο οποίος διατηρούσε τα δείγματα σε θερμοκρασία δωματίου χρησιμοποιώντας ηλεκτρικό ρεύμα από το drone. Η επακόλουθη εργαστηριακή ανάλυση έδειξε ότι τα λαμβανόμενα δείγματα ήταν συγκρίσιμα με τα μη πεταμένα. Υπήρχαν μικρές διαφορές που εντοπίστηκαν 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 δείγματα που δεν μεταφέρθηκαν.
Η ομάδα του Johns Hopkins σχεδιάζει τώρα μια πιλοτική μελέτη στην Αφρική που δεν βρίσκεται κοντά σε ένα εξειδικευμένο εργαστήριο - επωφελείται επομένως από αυτήν τη σύγχρονη τεχνολογία υγείας. Δεδομένης της ικανότητας πτήσης ενός drone, η συσκευή μπορεί να είναι ανώτερη από άλλα μέσα μεταφορές, ιδίως σε απομακρυσμένες και υπανάπτυκτες περιοχές. Επιπλέον, η εμπορευματοποίηση των drones τα καθιστά λιγότερο ακριβά σε σύγκριση με άλλες μεθόδους μεταφοράς που δεν έχουν εξελιχθεί με τον ίδιο τρόπο. Τα Drones θα μπορούσαν τελικά να είναι ένα παιχνίδι αλλαγής τεχνολογίας υγείας, ειδικά για εκείνους που έχουν περιοριστεί από γεωγραφικούς περιορισμούς.
Αρκετές ερευνητικές ομάδες έχουν εργαστεί σε μοντέλα βελτιστοποίησης που θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην ανάπτυξη drone με οικονομικό τρόπο. Οι πληροφορίες είναι πιθανό να βοηθήσουν τους υπεύθυνους λήψης αποφάσεων κατά το συντονισμό των καταστάσεων έκτακτης ανάγκης. Για παράδειγμα, η αύξηση του ύψους πτήσης ενός αεροσκάφους αυξάνει το κόστος της λειτουργίας, ενώ η αύξηση της ταχύτητας ενός αεροσκάφους μειώνει γενικά το κόστος και αυξάνει την περιοχή εξυπηρέτησης του drone.
Διαφορετικές εταιρείες διερευνούν επίσης τρόπους ώστε τα αεροσκάφη να συλλέγουν ενέργεια από τον άνεμο και τον ήλιο. Μια ομάδα από το Πανεπιστήμιο Xiamen 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 μεταφοράς αίματος, λαμβάνοντας υπόψη διαφορετικούς 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 τροφίμων χρησιμοποιώντας ένα drone.
