WUMed | Inżynieria w walce z epidemią
03 kwietnia 2020
Czy wiesz, że...

Pomysłowi inżynierowie konstruują urządzenia, które pomagają opanować epidemię i ratują życia. Nowoczesna technika oferuje roboty, wykrywające chorych drony czy tanie, drukowane respiratory.

W walce z koronawirusem mogą pomóc roboty - twierdzą autorzy opracowania opublikowanego na łamach „Science Robotics”. Zdaniem członków międzynarodowego zespołu „roboty mają potencjał, aby wykorzystać je do dezynfekcji, dostarczania leków i jedzenia, mierzenia parametrów życiowych czy pomocy w kontroli granic”.

Naukowcy zwracają uwagę, że już w 2015 roku, w czasie epidemii eboli, White House Office of Science and Technology Policy i National Science Foundation określiły trzy obszary, w których roboty mogą odegrać ważną rolę: opiekę medyczną (np. telemedycyna, odkażanie), logistykę (np. transport zakażonych odpadów) i rekonesans (np. sprawdzanie przestrzegania kwarantanny). „Wiele z tych zastosowań jest aktywnie testowanych w Chinach, choć w ograniczonym zakresie i w ramach wstępnych eksperymentów” - piszą autorzy publikacji.

Badacze wskazują na kolejny obszar, który pojawił się dopiero w przypadku epidemii Covid-19. Chodzi o zdalną pracę i relacje społeczne. Wymieniają tutaj roboty do telekonferencji czy zdalną obsługę różnego typu urządzeń. W wielu tych dziedzinach, zdaniem specjalistów „zachodzi intensywny rozwój”. Wyliczają także prowadzone już eksperymenty nad wykorzystującymi ultradźwiękowe obrazowanie robotami pobierającymi krew do badania. Piszą też o dronach czy autonomicznych pojazdach naziemnych, które mogłyby np. transportować próbki.

Zdaniem autorów pracy, roboty mogłyby wspierać służbę zdrowia w trakcie epidemii, podobnie, jak dzisiaj wspierają przemysł. Eksperci uważają, że epidemia COVID-19 może przy tym stać się pewnego rodzaju katalizatorem do wzmożenia prac na tym polu. Gdyby doszło do kolejnej epidemii, jej opanowanie mogłoby z pomocą robotów być dużo łatwiejsze - twierdzą. Przykładem, choć może nieco niepokojącym, pomagającego w epidemii robota może być wynalazek inżynierów z Australii. Otóż zespół z University of South Australia (UniSA) pracuje nad latającym dronem, który z pomocą kamer i innych czujników ma wykrywać w tłumie chore osoby. Sensory mają reagować m.in. na temperaturę, tętno, oddech, kaszel czy kichanie. Kierujący badaniami prof. Javaan Chahl już w 2017 roku zaprezentował system, który potrafi odczytać tętno człowieka z materiału wideo nagranego z drona. Badacze pokazali, że z pomocą odpowiedniej kamery prędkość bicia serca można odczytać z odległości 50 m. Jak twierdzą, ich technologia mogłaby pomóc już w walce z pandemią COVID-19. „Być może dron nie wykryje wszystkich przypadków, ale może być przydatnym narzędziem do detekcji choroby w danej grupie ludzi” - twierdzi prof. Chahl.

Nieco podobny system proponuje grupa z University of Massachusetts Amherst. Zespół ten opracował przenośne urządzenie o nazwie FluSense. Przenośne urządzenie, wykorzystujące sztuczną inteligencję, zamienia odgłosy kaszlu i obrazy termowizyjne w dane przydatne do prognozowania grypy i innych chorób. Urządzenie przez pół roku działało w uniwersyteckiej klinice, gdzie poszukiwało osób z grypą i chorobami, które ją przypominają. Przeanalizowało w tym czasie ponad 350 tys. termicznych obrazów i 21 mln próbek audio. Jak twierdzą badacze, potrafiło trafnie określić dzienną liczbę chorych. Twórcy uważają, że urządzenia może być umieszczane w szpitalach, przychodniach, a nawet innych miejscach publicznych. Zebrane informacji mogłyby posłużyć do tworzenia modeli rozprzestrzeniania się choroby. „Dzięki temu, można by dokładniej określać aktualne trendy” - mówi współtwórca przyrządu prof. Tauhidur Rahman. Co godne uwagi, instrument nie jest skomplikowany - wykorzystuje m.in niedrogi mikrofon i prostą komputerową platformę Raspberry Pi. Jak więc się okazuje, przy odpowiedniej wiedzy oraz inżynierskim pomyślunku, stosunkowo niewielkim kosztem można rozwiązywać ważne problemy. Można nawet ratować życie.

Doskonale pokazuje to przykład włoskiej firmy Isinnova specjalizującej się w druku 3D. Okazało się, że w lokalnym szpitalu zaczęło brakować zastawek Venturiego używanych do łączenia masek tlenowych z respiratorami. „Powiedziano nam, że szpital desperacko potrzebuje więcej zastawek. Nie można ich obecnie nigdzie dostać, produkcja nie nadąża za zapotrzebowaniem” - mówił prezes firmy Cristian Fracassi. Jeszcze tego samego dnia inżynierowie odwiedzili szpital z pierwszymi egzemplarzami. Testy wypadły pomyślnie i firma zaczęła produkować kolejne zastawki. Jeden taki element kosztuje zaledwie dolara, ale drukuje się go aż godzinę. Isinnova skontaktowała się więc z innymi firmami.

Trójwymiarowy druk oferuje jednak dużo więcej niż tylko wytwarzanie prostych elementów, jak np. pokazała polska firma Urbicum. Pracujący w niej specjaliści opracowali respirator VentilAid. Wytwarza się go przede wszystkim właśnie z pomocą technologii druku 3D, a koszt komponentów to zaledwie 200 zł. Projekt jest dostępny w sieci. Prototyp nie jest co prawda jeszcze pełnoprawnym urządzeniem medycznym, ale twórcy chcą udoskonalić swój produkt z pomocą innych inżynierów i lekarzy. Oferty współpracy spływają do nich całego świata.

http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,81502,inzynieria-w-walce-z-epidemia.html

Kontakt

Warszawska Uczelnia Medyczna
im. Tadeusza Koźluka

ul. Bobrowiecka 9, 00-728 Warszawa

INFORMACJE O UCZELNI / REKRUTACJA:  
T: 22 559 21 05
T: 22 559 21 06
T: 22 559 22 35
E: rekrutacja@wumed.edu.pl
Copyright © 2020 - WUMED