Gli scienziati stanno consentendo a piccoli robot di rilevamento umanoide di misurare la pressione sanguigna di un paziente, usando solo un semplice tocco.
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L’ultimo sviluppo tecnologico di Woo Soo Kim, ricercatore della Simon Fraser University della Simon Fraser University, consente a piccoli robot di rilevamento umanoide di misurare la pressione sanguigna di un paziente, usando solo un semplice tocco.

Basato sulla complessità degli origami – e ispirato dai movimenti delle sanguisughe della natura – la sua ricerca sta avanzando su come i robot potrebbero svolgere compiti sanitari di base in determinate condizioni, anche in regioni remote, o dove è necessario un contatto personale minimo, come durante le pandemie. La ricerca è pubblicata sulla rivista npj Flexible Electronics di Nature Publishing Group.

Insieme al dottorando Tae-Ho Kim e a un team dell’Additive Manufacturing Lab della SFU, Kim e i ricercatori hanno sostituito la tradizionale procedura di pressione sanguigna replicando i meccanismi di piegatura della sanguisuga nella loro progettazione di sensori origami stampabili in 3-D. I sensori di origami (LIO) ispirati alle sanguisughe possono essere integrati sulla punta delle dita di un robot di rilevamento umanoide.

“Il nostro elettrodo a secco ispirato agli origami ha caratteristiche uniche come l’aspirazione per la presa e la piegabilità ispirate alla natura”, afferma Kim, professore e direttore associato della School of Mechatronic Systems Engineering della SFU. “In armonia con la natura, abbiamo visto che oltre ai complessi meccanismi della caratteristica adesiva di una sanguisuga, queste creature hanno una ventosa posteriore e un corpo espandibili, mentre i suoi organi si espandono e si restringono in modo appropriato per mantenere una migliore adesione alla sua vittima. Incorporando questo punto di vista, abbiamo scoperto che gli origami possono ottenere movimenti simili ed essere anche personalizzati”.

Come funziona

I sensori LIO integrati nella punta delle dita del robot possono essere posizionati sul torace del paziente. La pressione sanguigna viene monitorata e stimata combinando i dati delle letture dell’elettrocardiogramma (ECG) e del fotopletismogramma (PPG), registrate rispettivamente dai sensori sulle dita di ciascuna mano.

Utilizzando algoritmi predeterminati, i segnali dei sensori accoppiati possono generare la pressione sanguigna sistolica e diastolica di un paziente senza utilizzare il tradizionale sfigmomanometro digitale basato su bracciale.

Il lavoro precedente di Kim prevedeva la programmazione di robot di rilevamento per misurare altri segnali fisiologici umani, come quelli di un elettrocardiogramma (che monitora la frequenza cardiaca), la temperatura e la frequenza respiratoria.

“La robotica offre un metodo promettente per mitigare i rischi e migliorare l’efficacia e la qualità dell’assistenza ai pazienti grazie a una tecnologia sanitaria remota mirata”, afferma Kim. I ricercatori pianificano ulteriori prove del loro nuovo processo e stanno sviluppando la prossima generazione di sensori, che sperano porti alla sua implementazione significativa dal punto di vista biomedico.

“Il monitoraggio della pressione sanguigna è uno strumento diagnostico medico essenziale per molte malattie croniche e per una buona salute generale. L’uso di robot di rilevamento nei sistemi sanitari medici presenta vantaggi sostanziali perché possono aiutare gli operatori sanitari a monitorare i segni vitali dei pazienti, creando al contempo un ambiente amichevole per quelli pazienti che potrebbero aver bisogno di essere isolati”.

Kim ritiene che la robotica possa fornire una piattaforma futura o un ponte tra il personale medico e i pazienti remoti con “il potenziale per svolgere un ruolo essenziale nella nuova era dell’assistenza sanitaria a distanza”.

Di ihal

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