Il potenziale dei droni che forniscono servizi sanitari

Droni o veicoli aerei senza pilota (UAV) stanno emergendo come un nuovo strumento medico che può aiutare a mitigare i problemi logistici e rendere più accessibile la distribuzione dell'assistenza sanitaria. Gli esperti stanno valutando varie possibili applicazioni per i droni, dal trasporto di soccorsi in caso di calamità al trasporto di organi trapiantati e campioni di sangue. I droni hanno la capacità di trasportare carichi utili modesti e possono trasportarli rapidamente a destinazione.

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I vantaggi della tecnologia dei droni rispetto ad altri metodi di trasporto includono evitare il traffico in aree popolose, aggirare le cattive condizioni stradali dove il terreno è difficile da navigare e accedere in sicurezza a pericolose zone di volo nei paesi dilaniati dalla guerra. Sebbene i droni siano ancora scarsamente utilizzati in situazioni di emergenza e operazioni di soccorso, i loro contributi sono stati sempre più riconosciuti. Ad esempio, durante il disastro di Fukushima del 2011 in Giappone, un drone è stato lanciato nell'area. Ha raccolto in sicurezza i livelli di radiazioni in tempo reale, aiutando con la pianificazione della risposta alle emergenze. Nel 2017, sulla scia dell'uragano Harvey, 43 operatori di droni sono stati autorizzati dalla Federal Aviation Administration ad aiutare con gli sforzi di recupero e le testate giornalistiche.

Droni per ambulanze in grado di fornire defibrillatori

Come parte del suo programma di laurea, Alec Momont della Delft University of Technology nei Paesi Bassi ha progettato un drone che può essere utilizzato in situazioni di emergenza durante un evento cardiaco. Il suo drone senza pilota trasporta attrezzature mediche essenziali, incluso un piccolo defibrillatore.

Quando si tratta di rianimazione, l'arrivo tempestivo sulla scena di un'emergenza è spesso il fattore decisivo. Dopo un arresto cardiaco, la morte cerebrale si verifica entro 4-6 minuti, quindi non c'è tempo da perdere. Il tempo di risposta dei servizi di emergenza è in media di circa 10 minuti. Circa il 10,6% delle persone sopravvive a un arresto extra ospedaliero e 8,3 % sopravvive con una buona funzione neurologica.

Il drone di emergenza di Momont potrebbe cambiare drasticamente le probabilità di sopravvivenza per un attacco di cuore. Il suo mini aeroplano a navigazione autonoma pesa solo 4 chilogrammi (8 libbre) e può volare a circa 100 km / h (62 mph). Se strategicamente posizionato in città densamente popolate, può raggiungere rapidamente la destinazione di destinazione. Segue il segnale del cellulare del chiamante utilizzando la tecnologia GPS ed è inoltre dotato di una webcam. Utilizzando la webcam, il personale del servizio di emergenza può avere un collegamento in diretta con chiunque stia aiutando la vittima. Il primo soccorritore in loco è dotato di un defibrillatore e può essere istruito su come utilizzare il dispositivo, nonché essere informato su altre misure per salvare la vita della persona bisognosa.

Uno studio condotto dai ricercatori del Karolinska Institute e del Royal Institute of Technology di Stoccolma, in Svezia, ha dimostrato che nelle aree rurali, un drone, simile a quello progettato da Momont, è arrivato più velocemente dei servizi medici di emergenza nel 93% dei casi e potrebbe salvare 19 minuti di tempo in media. Nelle aree urbane il drone è arrivato sul luogo dell'arresto cardiaco davanti a un'ambulanza nel 32 per cento dei casi, risparmiando in media 1,5 minuti di tempo. Lo studio svedese ha anche scoperto che il modo più sicuro per consegnare un defibrillatore esterno automatizzato era far atterrare il drone su un terreno piano o, in alternativa, rilasciare il defibrillatore da bassa quota.

Il Drone Center del Bard College ha scoperto che le applicazioni dei servizi di emergenza dei droni sono l'area in più rapida crescita di applicazione dei droni. Tuttavia, ci sono incidenti che vengono registrati quando i droni partecipano alle risposte di emergenza. Ad esempio, i droni hanno interferito con gli sforzi dei vigili del fuoco che hanno combattuto gli incendi della California nel 2015. Un piccolo aereo può essere risucchiato nei motori a reazione di un aereo con equipaggio a bassa quota, causando lo schianto di entrambi gli aerei. La Federal Aviation Administration (FAA) sta sviluppando e aggiornando linee guida e regole per garantire un uso sicuro e legale degli UAS, specialmente in situazioni di vita e di morte.

Dare le ali al tuo cellulare

SenseLab, della Technical University di Creta, in Grecia, è arrivato terzo al Drones for Good Award 2016, una competizione globale con sede negli Emirati Arabi Uniti con oltre 1.000 concorrenti. La loro partecipazione ha rappresentato un modo innovativo per trasformare il tuo smartphone in un mini drone che potrebbe aiutare in situazioni di emergenza.Uno smartphone è collegato a un modello di drone che può, ad esempio, navigare automaticamente in una farmacia e fornire insulina all'utente che è in difficoltà.

Il telefono-drone ha quattro concetti fondamentali: 1) trova aiuto; 2) porta la medicina; 3) registra l'area di coinvolgimento e riporta i dettagli a un elenco predefinito di contatti; e 4) aiuta gli utenti a trovare la propria strada in caso di smarrimento.

Il drone intelligente è solo uno dei progetti avanzati di SenseLab. Stanno ricercando anche altre applicazioni pratiche degli UAV, come il collegamento di droni a biosensori su una persona con problemi di salute e producendo una risposta di emergenza se la salute della persona si è improvvisamente deteriorata.

I ricercatori stanno anche esplorando l'uso dei droni per le attività di consegna e ritiro per i pazienti con malattie croniche che vivono nelle aree rurali.Questo gruppo di pazienti richiede spesso controlli di routine e ricariche di farmaci. I droni potrebbero consegnare in sicurezza farmaci e raccogliere kit per esami, come campioni di urina e sangue, riducendo le spese vive e i costi medici, nonché allentando la pressione sugli operatori sanitari.

I droni possono trasportare campioni biologici sensibili?

Negli Stati Uniti, i droni medici devono ancora essere ampiamente testati. Ad esempio, sono necessarie maggiori informazioni sugli effetti che il volo ha su campioni sensibili e attrezzature mediche. I ricercatori della Johns Hopkins hanno fornito alcune prove che il materiale sensibile, come i campioni di sangue, poteva essere trasportato in sicurezza dai droni. Il dottor Timothy Kien Amukele, un patologo dietro questo studio di prova del concetto, era preoccupato per l'accelerazione e l'atterraggio del drone . I movimenti di spinta potrebbero distruggere le cellule del sangue e rendere i campioni inutilizzabili. Fortunatamente, i test di Amukele hanno mostrato che il sangue non è stato influenzato se trasportato in un piccolo UAV per un massimo di 40 minuti. I campioni volati sono stati confrontati con campioni non volati e le loro caratteristiche di prova non differivano in modo significativo. Amukele ha eseguito un altro test in cui il volo è stato prolungato e il drone ha percorso 160 miglia (258 chilometri), il che ha richiesto 3 ore. Questo è stato un nuovo record di distanza per il trasporto di campioni medici utilizzando un drone. I campioni hanno viaggiato nel deserto dell'Arizona e sono stati conservati in una camera a temperatura controllata, che ha mantenuto i campioni a temperatura ambiente utilizzando l'elettricità del drone. La successiva analisi di laboratorio ha mostrato che i campioni volati erano paragonabili a quelli non volati. Sono state rilevate piccole differenze nelle letture del glucosio e del potassio, ma queste possono essere trovate anche con altri metodi di trasporto e potrebbero essere dovute alla mancanza di un attento controllo della temperatura nei campioni non volati.

Il team della Johns Hopkins sta ora pianificando uno studio pilota in Africa che non si trova nelle vicinanze di un laboratorio specializzato, beneficiando quindi di questa moderna tecnologia sanitaria. Data la capacità di volo di un drone, il dispositivo potrebbe essere superiore ad altri mezzi di trasporti, soprattutto nelle aree remote e sottosviluppate. Inoltre, la commercializzazione dei droni li sta rendendo meno costosi rispetto ad altri metodi di trasporto che non si sono evoluti allo stesso modo. I droni potrebbero in definitiva essere un punto di svolta della tecnologia sanitaria, specialmente per coloro che sono stati limitati da vincoli geografici.

Diversi team di ricercatori hanno lavorato su modelli di ottimizzazione che potrebbero aiutare a distribuire i droni in modo economico. È probabile che le informazioni aiutino i responsabili delle decisioni nel coordinare le risposte alle emergenze. Ad esempio, aumentare l'altezza di volo di un drone aumenta i costi dell'operazione, mentre aumentare la velocità di un drone generalmente riduce i costi e aumenta l'area di servizio del drone.

Diverse aziende stanno anche esplorando modi in cui i droni possono raccogliere energia dal vento e dal sole. Un team dell'Università di Xiamen in Cina e dell'Università di Sydney occidentale in Australia stanno inoltre sviluppando un algoritmo per fornire più posizioni utilizzando un UAV. Nello specifico, sono interessati alla logistica del trasporto del sangue, considerando diversi fattori come il peso del sangue, la temperatura e il tempo. I loro risultati potrebbero essere applicati anche ad altre aree, ad esempio, ottimizzando il trasporto di cibo utilizzando un drone.