اندازه‌گیری علائم بیماران با استفاده از روبات

منتشرشده در مجله MIT به تاریخ ۳۱ آگوست ۲۰۲۰لینک مقاله اصلی: Robot takes contact-free measurements of patients’ vital signsتحقیقاتی که در این مقاله توصیف شده‌اند بر روی یک سرور پیش‌نمایش منتشر شده‌اند اما هنوز توسط متخصصان علمی یا پزشکی مورد بازبینی دقیق قرار نگرفته‌اند.در جریان بیماری همه‌گیر کروناویروس، یکی از خطرناک‌ترین بخش‌های کار یک کارمند مراقبت‌های بهداشتی، ارزیابی افرادی است که نشانه‌های کووید۱۹ را دارند. محققان دانشگاه MIT، دینامیک بوستون، و بریگام و بیمارستان زنان امیدوارند این ریسک را با استفاده از روبات‌ها برای اندازه‌گیری علائم حیاتی بیماران از راه دور کاهش دهند.همچنین روبات‌ها که توسط یک وسیله دستی کنترل می‌شوند می‌توانند تبلتی را حمل کنند که به پزشکان اجازه می‌دهد بدون حضور در یک اتاق از بیماران در مورد علائم خود سوال کنند.هنوی هوانگ، پست دکتری در MIT می‌گوید: «در رباتیک، یکی از اهداف ما استفاده از اتوماسیون و تکنولوژی رباتیک برای حذف افراد از مشاغل خطرناک است. ما فکر می‌کردیم که باید برای ما امکان استفاده از یک روبات برای اینکه بتوانیم کارکنان مراقبت بهداشتی را از خطر قرار گرفتن در معرض بیمار خارج کنیم، وجود داشته باشد.»محققان با استفاده از چهار دوربین نصب‌شده بر روی یک ربات سگ مانند که توسط دینامیک بوستون ساخته شده‌است، نشان داده‌اند که می‌توانند دمای پوست، سرعت تنفس، ضربان قلب و میزان اکسیژن خون را در بیماران سالم از فاصله ۲ متری اندازه‌گیری کنند. آن‌ها در حال حاضر در حال برنامه‌ریزی برای آزمایش آن در بیماران مبتلا به نشانه‌های کووید۱۹ هستند.جووانی تراورسو، استادیار MIT در زمینه مهندسی مکانیک، متخصص بیماری‌های معده و روده در بیمارستان بریگام و زنان، و نویسنده ارشد این مطالعه می‌گوید: « ما از ایجاد مشارکت صنعتی-دانشگاهی که در آن دانشمندان دارای تخصص مهندسی و رباتیک با تیم‌های بالینی در بیمارستان برای آوردن تکنولوژی‌های پیچیده به بالین بیمار کار می‌کردند، بسیار هیجان‌زده هستیم.»محققان مقاله‌ای را بر روی سیستم خود بر روی techRxiv سرور پیش‌نمایش پست کرده‌اند و آن را به یک مجله بررسی شده همتا ارسال کرده‌اند. هوانگ به همراه پیتر چای، استادیار طب اورژانس در بیمارستان بریگام و زنان، و کلاس امکه، یک محقق مهمان از ETH زوریخ، از نویسندگان اصلی این تحقیق هستند.اندازه‌گیری علائم حیاتیزمانی که موارد کووید۱۹ در ماه مارس در بوستون شروع به افزایش کرد، بسیاری از بیمارستان‌ها، از جمله بریگام و زنان، برای ارزیابی افراد دارای نشانه‌های کووید۱۹، خیمه‌های پزشکی در خارج از بخش‌های اورژانس برپا کردند. یکی از اجزای اصلی این ارزیابی اولیه، اندازه‌گیری علائم حیاتی از جمله دمای بدن است.محققان MIT و BWH این ایده را مطرح کردند که از رباتیک برای فعال کردن پایش علایم حیاتی بدون تماس با بیمار استفاده کنند تا به کارکنان مراقبت‌های بهداشتی اجازه دهند تا تماس خود با بیماران بالقوه عفونی را به حداقل برسانند. آن‌ها تصمیم گرفتند از تکنولوژی‌های بینایی کامپیوتری موجود استفاده کنند که می‌توانند دما، سرعت تنفس، نبض و میزان اکسیژن خون را اندازه‌گیری کنند و تلاش کردند تا آن‌ها را متحرک کنند.برای رسیدن به این هدف، آن‌ها از رباتی به نام اسپات (Spot) استفاده کردند که می‌تواند بر روی چهار پا راه برود. کارکنان بخش مراقبت بهداشتی می‌توانند با استفاده از یک کنترل‌کننده دستی ربات را به هر جایی که بیمار نشسته هدایت کنند. محققان چهار دوربین مختلف را بر روی ربات نصب کردند-یک دوربین مادون‌قرمز به علاوه سه دوربین تک‌رنگ که طول‌موج‌های مختلف نور را فیلتر می‌کنند.محققان الگوریتم هایی را توسعه دادند که به آن‌ها اجازه می‌داد تا از دوربین مادون‌قرمز برای اندازه‌گیری دمای بالای پوست و سرعت تنفس استفاده کنند. برای دمای بدن، دوربین دمای پوست روی صورت را اندازه‌گیری می‌کند، و الگوریتم آن را با دمای مرکزی بدن مرتبط می‌کند. این الگوریتم همچنین دمای محیط و فاصله بین دوربین و بیمار را در نظر می‌گیرد، به طوری که اندازه‌گیری‌ها می‌توانند از فواصل مختلف، تحت شرایط آب و هوایی مختلف گرفته شوند، و هنوز هم دقیق باشند.اندازه‌گیری‌ها از دوربین مادون‌قرمز می‌تواند برای محاسبه میزان تنفس بیمار نیز استفاده شود. وقتی بیمار با ماسک نفس می‌کشد، تنفس او دمای ماسک را تغییر می‌دهد. اندازه‌گیری این تغییر دما به محققان این امکان را می‌دهد تا سرعت تنفس بیمار را محاسبه کنند.سه دوربین تک‌رنگ هر کدام طول‌موج متفاوتی از نور-۶۷۰، ۸۱۰ و ۸۸۰ نانومتر- را فیلتر می‌کنند. این طول‌موج‌ها به محققان اجازه می‌دهند تا تغییرات جزیی رنگی را اندازه‌گیری کنند که در نتیجه اتصال هموگلوبین در سلول‌های خون به اکسیژن و جریان آن از طریق رگ‌های خونی ایجاد می‌شود. الگوریتم محققان از این اندازه‌گیری‌ها برای محاسبه نبض و میزان اکسیژن خون استفاده می‌کند.هوانگ می‌گوید: «ما واقعا تکنولوژی جدیدی برای انجام اندازه‌گیری‌ها ایجاد نکردیم. کاری که ما انجام دادیم این بود که آن‌ها را به طور خاص برای کاربرد کووید با هم ترکیب کنیم تا همزمان علائم حیاتی مختلف را تحلیل کنیم.»نظارت مداومدر این مطالعه، محققان اندازه‌گیری‌ها را بر روی داوطلبان سالم انجام داده‌اند و در حال حاضر در حال برنامه‌ریزی برای تست رویکرد رباتیک خود در افرادی در یک بخش اورژانس بیمارستان هستند که علائم کووید۱۹ را نشان می‌دهند.در حالی که در کوتاه‌مدت، محققان در نظر دارند تا بر کاربردهای تریاژ تمرکز کنند، در دراز مدت، متوجه می‌شوند که روبات‌ها می‌توانند در اتاق‌های بیمارستان بیماران نیز مستقر شوند. این کار به روبات‌ها امکان می‌دهد تا به طور مداوم بیماران را تحت نظر داشته باشند و همچنین به پزشکان اجازه می‌دهد بدون نیاز به ورود به اتاق، آن‌ها را از طریق یک تبلت چک کنند. هر دوی این کاربردها نیازمند تایید اداره غذا و داروی آمریکا هستند.این متن با استفاده از ربات ترجمه مقاله علمی ترجمه شده و به صورت محدود مورد بازبینی انسانی قرار گرفته است.در نتیجه می‌تواند دارای برخی اشکالات ترجمه باشد.