Robot voert contactloze vitale functie bepalingen uit, verbetert veiligheid in gezondheidszorg

Tijdens de coronaviruspandemie is een van de riskantste delen van een gezondheidszorgwerker baan het beoordelen van mensen die symptomen van COVID-19 hebben. Onderzoekers verminderen dat risico door robots te gebruiken om op afstand vitale functies van patiënten te meten. De robots, die bestuurd worden door een handheld apparaat, kunnen ook een tablet dragen die dokters in staat stelt om patiënten te vragen over hun symptomen zonder in dezelfde kamer te zijn.

Met behulp van vier camera's gemonteerd op een hondachtige robot, hebben de onderzoekers getoond dat ze huidtemperatuur, ademhalingsfrequentie, polssnelheid en bloedzuurstofverzadiging in gezonde patiënten op een afstand van 2 meter kunnen meten.

Bestaande computer vision technologieën werden gebruikt die temperatuur, ademhalingsfrequentie, pols en bloedzuurstofverzadiging kunnen meten — ze werden dan mobiel gemaakt. Om dat te bereiken, gebruikten ze een robot bekend als Spot die op vier poten kan lopen, vergelijkbaar met een hond. Gezondheidszorgwerkers kunnen de robot manoeuvreren naar waar patiënten zitten, met een handheld controller. De onderzoekers monteerden vier verschillende camera's op de robot: een infraroodcamera plus drie monochrome camera's die verschillende golflengtes van licht filteren.

De onderzoekers ontwikkelden algoritmes die hen in staat stellen de infraroodcamera te gebruiken om zowel verhoogde huidtemperatuur als ademhalingsfrequentie te meten. Voor lichaamstemperatuur meet de camera de huidtemperatuur op het gezicht en het algoritme correleert die temperatuur met de kerntemperatuur. Het algoritme rekent ook rekening met de omgevingstemperatuur en de afstand tussen de camera en de patiënt, zodat metingen vanuit verschillende afstanden, onder verschillende weersomstandigheden, en nog steeds nauwkeurig kunnen worden genomen.

Metingen van de infraroodcamera kunnen ook gebruikt worden om de ademhalingsfrequentie van de patiënt te berekenen. Terwijl de patiënt in en uit ademt, een masker draagend, verandert hun adem de temperatuur van het masker. Het meten van deze temperatuurverandering stelt de onderzoekers in staat te berekenen hoe snel de patiënt ademt.

De drie monochrome camera's filteren elk een andere golflengte van licht — 670, 810 en 880 nanometer. Deze golflengtes stellen de onderzoekers in staat de lichte kleurveranderingen te meten die ontstaan wanneer hemoglobine in bloedcellen bindt aan zuurstof en door bloedvaten stroomt. Het algoritme van de onderzoekers gebruikt deze metingen om zowel polssnelheid als bloedzuurstofverzadiging te berekenen.

De onderzoekers voerden de metingen uit op gezonde vrijwilligers en ze maken nu plannen om de aanpak te testen in een ziekenhuisspoedeisende afdeling, in mensen die symptomen van COVID-19 vertonen. Op de langere termijn voorziet het team dat de robots in patiëntenkazernes geïmplementeerd kunnen worden. Dit zou de robots in staat stellen om patiënten continu te monitoren en ook dokters in staat te stellen om ze te controleren, via tablet, zonder de kamer te hoeven betreden.