Робот проводит бесконтактную оценку жизненных показателей, повышая безопасность в здравоохранении

Во время пандемии коронавируса одна из самых рискованных частей работы медицинского работника — оценка людей с симптомами COVID-19. Исследователи снижают этот риск, используя роботов для удаленного измерения жизненных показателей пациентов. Роботы, которыми управляют с помощью ручного устройства, также могут нести планшет, позволяющий врачам спрашивать пациентов о симптомах, не находясь в одной комнате.

Используя четыре камеры, смонтированные на собакоподобном роботе, исследователи показали, что они могут измерять температуру кожи, частоту дыхания, пульс и насыщенность кислородом крови у здоровых пациентов на расстоянии 2 метров.

Существующие компьютерные технологии зрения, которые могут измерять температуру, частоту дыхания, пульс и насыщенность кислородом крови — были затем сделаны мобильными. Для достижения этого они использовали робота, известного как Spot, который может ходить на четырех ногах, похоже на собаку. Медицинские работники могут маневрировать роботом туда, где сидят пациенты, используя ручной контроллер. Исследователи смонтировали четыре разные камеры на роботе: инфракрасную камеру плюс три монохромные камеры, фильтрующие разные длины волн света.

Исследователи разработали алгоритмы, позволяющие им использовать инфракрасную камеру для измерения как повышенной температуры кожи, так и частоты дыхания. Для температуры тела камера измеряет температуру кожи на лице, и алгоритм коррелирует эту температуру с температурой ядра тела. Алгоритм также учитывает окружающую температуру и расстояние между камерой и пациентом, так что измерения могут быть сделаны с разных расстояний, под разными погодными условиями и все еще быть точными.

Измерения с инфракрасной камеры также могут использоваться для расчета частоты дыхания пациента. Когда пациент вдыхает и выдыхает, надевая маску, их дыхание меняет температуру маски. Измерение этого изменения температуры позволяет исследователям рассчитать, как быстро пациент дышит.

Три монохромные камеры каждая фильтруют разную длину волны света — 670, 810 и 880 нанометров. Эти длины волн позволяют исследователям измерять легкие изменения цвета, которые возникают, когда гемоглобин в клетках крови связывает кислород и течет через сосуды. Алгоритм исследователей использует эти измерения для расчета как частоты пульса, так и насыщенности кислородом крови.

Исследователи выполнили измерения на здоровых волонтерах и теперь планируют тестировать подход в отделе неотложной помощи больницы у людей, демонстрирующих симптомы COVID-19. В более длинной перспективе команда предвидит, что роботы могут быть развернуты в больничных палатах пациентов. Это позволило бы роботам непрерывно мониторить пациентов и также позволило бы врачам проверять их, через планшет, не входя в комнату.