Робот проводит бесконтактные измерения показателей жизнедеятельности пациентов

Во время пандемии коронавируса одной из самых рискованных частей работы медицинского работника является обследование людей с симптомами COVID-19. Исследователи снижают этот риск, используя роботов для удаленного измерения показателей жизнедеятельности пациентов. Роботы, которыми управляет портативное устройство, также могут нести планшет, который позволяет врачам спрашивать пациентов об их симптомах, не находясь в одной комнате.

С помощью четырех камер, установленных на роботе, похожем на собаку, исследователи показали, что они могут измерять температуру кожи, частоту дыхания, частоту пульса и насыщение крови кислородом у здоровых пациентов с расстояния 2 метра.

Были использованы существующие технологии компьютерного зрения, которые могут измерять температуру, частоту дыхания, пульс и насыщение крови кислородом — затем их сделали мобильными. Для этого они использовали робота, известного как Спот, который может ходить на четырех ногах, как собака. Медицинские работники могут перемещать робота туда, где сидят пациенты, с помощью портативного контроллера. Исследователи установили на робота четыре разные камеры:инфракрасную камеру и три монохромные камеры, фильтрующие свет с разной длиной волны.

Исследователи разработали алгоритмы, которые позволяют им использовать инфракрасную камеру для измерения повышенной температуры кожи и частоты дыхания. Что касается температуры тела, камера измеряет температуру кожи на лице, и алгоритм сопоставляет эту температуру с внутренней температурой тела. Алгоритм также учитывает температуру окружающей среды и расстояние между камерой и пациентом, поэтому измерения можно проводить с разных расстояний, в разных погодных условиях и при этом быть точными.

Измерения с инфракрасной камеры также можно использовать для расчета частоты дыхания пациента. Когда пациент вдыхает и выдыхает в маске, его дыхание меняет температуру маски. Измерение этого изменения температуры позволяет исследователям рассчитать, насколько часто дышит пациент.

Каждая из трех монохромных камер фильтрует свет с разной длиной волны — 670, 810 и 880 нанометров. Эти длины волн позволяют исследователям измерять небольшие изменения цвета, которые возникают, когда гемоглобин в клетках крови связывается с кислородом и течет по кровеносным сосудам. Алгоритм исследователей использует эти измерения для расчета частоты пульса и насыщения крови кислородом.

Исследователи провели измерения на здоровых добровольцах, и теперь они планируют протестировать подход в отделении неотложной помощи больницы на людях, у которых проявляются симптомы COVID-19. В более долгосрочной перспективе команда предполагает, что роботы могут быть развернуты в больничных палатах пациентов. Это позволит роботам постоянно наблюдать за пациентами, а также позволит врачам проверять их состояние с помощью планшета, не заходя в комнату.