تمكين العلماء روبوتات استشعار بشرية وصغيرة من قياس ضغط دم المريض – بلمسة بسيطة – هو أحدث تطوير لتكنولوجيا الرعاية الصحية للباحث ووسو كيم في جامعة سايمون فريزر

استناداً على التعقيدات الأوريغامية – وبالإيحاء من تحركات علقات الطبيعة – قدم بحث عن كيفية قيام الروبوتات بمهام الرعاية الصحية الأساسية في ظروف محددة، وتشمل المناطق النائية، أو عندما يتطلب الأمر أقل قدر من الاتصال الشخصي، كما هو الحال أثناء الأوبئة. ونشر البحث في مجلة npj Flexible Electronics من مجموعة نشر الطبيعة (نيتشر).

بمشاركة كلاً من طالب الدكتوراة كيم تاي هو، وفريق من معمل تصنيع المواد المضافة بجامعة سايمون فريزر، استبدل كيم والباحثون إجراءات قياس ضغط الدم التقليدية بمضاعفة آليات الطي الخاصة بدودة العلق في تصميمهم ثلاثي الأبعاد لحساسات أوريغامية قابلة للطباعة. ومن الممكن أن تُدمج الحساسات الأوريغامية المستوحاة من العلقات (LIO) في أطراف الأصابع لروبوتات استشعار بشرية.

وقال كيم، وهو الأستاذ الجامعي والمدير المساعد في مدرسة هندسة النظم الميكاترونية بجامعة سايمون فريزر، “إن الأقطاب الكهربائية الجافة المستوحاة من الأوريغامي، لها خصائص فريدة مثل الامتصاص بهدف التمسك والمرونة المستوحاة من الطبيعة”. وأضاف: “مع مواكبة الطبيعة، نرى إنه بالإضافة إلى الآليات المعقدة لخاصية اللاصق في ديدان العلق، حيث أن هذه المخلوقات تملك ممص خلفي وجسم مطاطي، لتتمكن الأعضاء من التمدد والانكماش كما يجب للحفاظ على التصاق أفضل بضحاياها. وبإدراج هذه الآلية المستوحاة من ديدان العلق، نجد أنه من الممكن أن يحقق الأوريغامي حركات مماثلة وأيضاً مُخصصة”.

ما هي آليات العمل؟

تُوضع حساسات (LIO) المُدمجة في أطراف أصابع الروبوتات على صدر المريض. ويُراقب ضغط الدم ويُقدر بجمع البيانات من قراءات جهاز المخطط الكهربائي للقلب (ECG) ومخطط التحجم الضوئي (PPG) حسب ما سُجل بحساسات الأصابع في كل يد على التوالي.

وباستخدام حلول حسابية محددة مسبقاً، من الممكن أن توفر المؤشرات من الحساسات المقرونة ضغط الدم الانقباضي والانبساطي دون استخدام ريفا-روكي لمقياس ضغط الدم الرقمي.

وتشمل الأعمال السابقة لكيم، برمجة روبوتات حساسة لقياس مؤشرات فسيولوجية بشرية أخرى، مثل تلك التي ترصد معدل ضربات القلب، والحرارة ومعدل التنفس.

وقال كيم: “إن الروبوتات تعرض أسلوباً واعداً لتخفيف الخطر وتحسين جودة وفاعلية العناية بالمرضى،  كما ركزت تكنولوجيا الرعاية الصحية عن بُعد”. وخطط الباحثون لمحاولات أخرى لإجرائهم الجديد وتطوير الجيل القادم من أجهزة الاستشعار، الذي يأملون أن يؤدي إلى التنفيذ الطبي الحيوي المُجدي.

“إن قياس ضغط الدم يُعتبر أداة تشخيصية طبية أساسية للعديد من الأمراض المزمنة والصحة الجيدة عموماً. واستخدام روبوتات الاستشعار في نظام الرعاية الصحية الطبي له العديد من المزايا لأنها تساعد عاملين الرعاية الصحية في قياس المؤشرات الحيوية للمرضى بينما تهيئ بيئة ملائمة للمرضى الذين قد يحتاجون إلى العُزلة”.

ويؤمن كيم أن الروبوتات تستطيع توفير منصة مستقبلية أو جسر بين الطاقم الطبي والمرضى عن بُعد مع إمكانية لعب دور هام في العصر الجديد للرعاية الصحية عن بُعد.

البحث مدعوم جزئياً من المنحة التكميلية لـ Discovery and Accelerator، وممولة من مجلس العلوم الطبيعية والبحوث في كندا (NSERC).

المصدر: https://www.sciencedaily.com

ترجمة: هاجر حسن

مراجعة وتدقيق: فاتن ضاوي المحنّا

تويتر: @F_D_Almutiri