Empoderar a pequeños robots con sensores humanoides para tomar la presión arterial de un paciente, usando solo un simple toque, es el último desarrollo de tecnología para el cuidado de la salud del investigador de la Universidad Simon Fraser (SFU), Woo Soo Kim.
Basado en las complejidades del origami, e inspirado en los movimientos de las sanguijuelas en la naturaleza, su investigación está avanzando en cómo los robots podrían realizar tareas básicas de atención médica en ciertas condiciones, incluso en regiones remotas, o donde se necesita un contacto personal mínimo, como durante las pandemias. La investigación se publica en la revista npj Flexible Electronics de Nature Publishing Group.
Junto con el estudiante de doctorado Tae-Ho Kim y un equipo del Laboratorio de Fabricación Aditiva de SFU, Kim y los investigadores han reemplazado el procedimiento tradicional de presión arterial replicando los mecanismos de plegado de la sanguijuela en su diseño de sensores de origami imprimibles en 3D. Los sensores de origami inspirados en sanguijuelas (LIO) se pueden integrar en las yemas de los dedos de un robot de detección humanoide.
Como explica Kim, profesor y director asociado de la Escuela de Ingeniería de Sistemas Mecatrónicos de SFU:
Nuestro electrodo seco inspirado en el origami tiene características únicas, como la succión para agarrar y la capacidad de plegado inspiradas en la naturaleza.
De acuerdo con la naturaleza, vimos que además de los complejos mecanismos de la característica adhesiva de una sanguijuela, estas criaturas tienen una ventosa posterior y un cuerpo expandibles, mientras que sus órganos se expanden y encogen apropiadamente para mantener una mejor adherencia a su víctima. Incorporando este punto de vista, descubrimos que el origami puede lograr movimientos similares y también personalizarse.
Cómo funciona
Los sensores LIO integrados en las yemas de los dedos del robot se pueden colocar en el pecho del paciente. La presión arterial se controla y estima combinando datos de lecturas de electrocardiograma (ECG) y fotopletismograma (PPG), registrados por sensores en los dedos de cada mano respectivamente.
Usando algoritmos predeterminados, las señales de los sensores emparejados pueden generar la presión arterial sistólica y diastólica de un paciente sin usar el esfigmomanómetro digital tradicional basado en el brazalete.
El trabajo anterior de Kim involucró la programación de robots de detección para medir otras señales fisiológicas humanas, como las de un electrocardiograma (que monitorea la frecuencia cardíaca), la temperatura y la frecuencia respiratoria.
Según Kim:
La robótica ofrece un método prometedor para mitigar el riesgo y mejorar la eficacia y la calidad de la atención al paciente como tecnología de atención médica remota enfocada.
Los investigadores planean más pruebas de su nuevo proceso y están desarrollando la próxima generación de sensores, que esperan que conduzca a su implementación biomédicamente significativa.
El control de la presión arterial es una herramienta de diagnóstico médico esencial para muchas enfermedades crónicas y para la buena salud en general. El uso de robots sensores en los sistemas de atención médica tiene ventajas sustanciales porque pueden ayudar a los trabajadores de la salud a controlar los signos vitales de los pacientes y crear un entorno amigable para ellos. pacientes que pueden necesitar ser aislados.
Kim cree que la robótica puede proporcionar una plataforma futura o un puente entre el personal médico y los pacientes remotos con «el potencial de desempeñar un papel esencial en la nueva era de la atención médica remota».
La investigación cuenta con el apoyo parcial de una subvención suplementaria Discovery and Accelerator, financiada por el Consejo de Investigación y Ciencias Naturales de Canadá (NSERC).
Fuente de la historia:
Información proporcionada por la Universidad Simon Fraser