Drones of onbemande luchtvaartuigen (UAV's) komen op als een nieuwe medische tool die logistieke problemen kan verzachten en de distributie van de gezondheidszorg beter toegankelijk maakt. Deskundigen overwegen verschillende mogelijke toepassingen voor drones, van het dragen van noodhulphulpmiddelen tot het transporteren van transplantatieorganen en bloedmonsters. Drones hebben de capaciteit om bescheiden payloads te dragen en kunnen ze snel naar hun bestemming vervoeren.
Voordelen van drone-technologie in vergelijking met andere vervoersmethoden zijn onder andere het vermijden van verkeer in dichtbevolkte gebieden, het omzeilen van slechte wegomstandigheden waarbij het terrein moeilijk te navigeren is en veilig toegang heeft tot gevaarlijke vliegzones in door oorlog verscheurde landen. Hoewel drones nog steeds slecht worden gebruikt in noodsituaties en noodhulpoperaties, worden hun bijdragen in toenemende mate erkend. Tijdens de Fukushima-ramp in 2011 in Japan bijvoorbeeld, werd in het gebied een drone gelanceerd. Het verzamelde veilig de stralingsniveaus in realtime en hielp bij het plannen van noodplannen. Meer recentelijk, in de nasleep van de orkaan Harvey, werden 43 drone-exploitanten door de Federal Aviation Administration geautoriseerd om te helpen bij herstelinspanningen en nieuwsorganisatie.
Ambulance-drones die defibrillatoren kunnen leveren
Als onderdeel van zijn afstudeerprogramma ontwierp Alec Momont van de Technische Universiteit Delft in Nederland een drone die kan worden gebruikt in noodsituaties tijdens een cardiaal evenement.
Zijn onbemande drone draagt essentiële medische apparatuur, waaronder een kleine defibrillator.
Als het gaat om reanimatie, is een tijdige aankomst op de plaats van een noodsituatie vaak de doorslaggevende factor. Na een hartstilstand vindt hersendood binnen vier tot zes minuten plaats, dus er is geen tijd te verliezen. De reactietijd van de hulpdiensten is gemiddeld ongeveer 10 minuten, en helaas overleeft slechts acht procent van de mensen met een hartaanval.
De nooddrone van Momont zou de kans op overleven van de hartaanval drastisch kunnen veranderen. Zijn autonoom navigerende mini-vliegtuig weegt slechts 4 kilogram (8 pond) en kan vliegen met ongeveer 100 km / u (62 mph). Als het zich strategisch in dichte steden bevindt, kan het zijn doelbestemming snel bereiken. Het volgt het mobiele signaal van de beller met behulp van GPS-technologie en is ook uitgerust met een webcam. Met behulp van de webcam kunnen hulpverleners een live link hebben met degene die het slachtoffer helpt. De eerste responder ter plaatse is voorzien van een defibrillator en kan worden geïnstrueerd over het gebruik van het apparaat en op de hoogte zijn van andere maatregelen om het leven van de persoon in nood te redden.
Een studie uitgevoerd door onderzoekers van Karolinska Institute en The Royal Institute of Technology in Stockholm, Zweden, toonde aan dat in een landelijk gebied een drone - vergelijkbaar met die ontworpen door Momont - in 93 procent van de gevallen sneller arriveerde dan medische hulpdiensten en kon besparen Gemiddeld 19 minuten. In stedelijke gebieden bereikte de drone in 32 procent van de gevallen de plaats van de hartstilstand voor een ambulance, waardoor gemiddeld 1,5 minuut werd bespaard. De Zweedse studie vond ook dat de veiligste manier om een geautomatiseerde externe defibrillator te leveren was om de drone op een vlakke ondergrond te laten landen, of anders om de defibrillator van lage hoogte vrij te geven.
Centrum voor de Studie van Drone aan het Bard College vond dat toepassingen voor nooddiensten van drones het snelst groeiende gebied van drone-toepassingen zijn. Er zijn echter ongelukken die worden geregistreerd wanneer drones deelnemen aan noodmaatregelen. Zo bemoeiden drones zich met de inspanningen van brandweerlieden die de bosbranden in Californië bestreden in 2015. Een klein vliegtuig kan in de straalmotoren van een laagvliegend bemand vliegtuig worden gezogen, waardoor beide vliegtuigen neerstorten. De Federal Aviation Administration (FAA) is bezig met het ontwikkelen en bijwerken van richtlijnen en regels om veilig en wettelijk gebruik van UAV's te garanderen, met name in situaties van leven en dood.
Giving Your Mobile Phone Wings
SenseLab van de Technische Universiteit in Kreta, Griekenland, werd derde in de 2016 Drones for Good Award, een in de Verenigde Arabische Emiraten gevestigde wereldwijde competitie met meer dan 1.000 deelnemers. Hun deelname vormde een innovatieve manier om je smartphone te transformeren in een mini-drone die kon helpen in noodsituaties. Er is een smartphone gekoppeld aan een drone die bijvoorbeeld automatisch naar een apotheek kan navigeren en insuline kan afleveren aan de gebruiker die in nood verkeert.
De telefoon-drone heeft vier basisbegrippen: 1) hij vindt hulp; 2) brengt medicijnen; 3) registreert het gebied van betrokkenheid en rapporteert details aan een vooraf gedefinieerde lijst met contacten; en 4) helpt gebruikers hun weg te vinden wanneer ze verloren zijn.
De slimme drone is slechts een van de geavanceerde projecten van SenseLab. Ze onderzoeken ook andere praktische toepassingen van UAV's, zoals het verbinden van drones met biosensoren aan een persoon met gezondheidsproblemen en het produceren van een noodrespons als de gezondheid van de persoon plotseling verslechterd.
Onderzoekers onderzoeken ook het gebruik van drones voor bezorg- en ophalingstaken voor patiënten met chronische ziekten die op het platteland wonen. Deze groep patiënten vereist vaak routinecontroles en medicatievullingen. Drones kunnen veilig medicatie afleveren en examenkits verzamelen, zoals urine- en bloedmonsters, het verminderen van contante uitgaven en medische kosten en het verlichten van druk op zorgverleners.
Kunnen Drones gevoelige biologische monsters meenemen?
In de Verenigde Staten moeten medische drones nog uitgebreid worden getest. Er is bijvoorbeeld meer informatie nodig over de effecten van de vlucht op gevoelige monsters en medische apparatuur. Onderzoekers van Johns Hopkins leverden enig bewijs dat gevoelig materiaal, zoals bloedmonsters, veilig door drones zou kunnen worden gedragen. Dr. Timothy Kien Amukele, een patholoog achter deze proof-of-concept studie, was bezorgd over de versnelling en landing van de drone. Gedrangde bewegingen kunnen bloedcellen vernietigen en monsters onbruikbaar maken. Gelukkig bleek uit de tests van Amukele dat bloed niet werd aangetast als het gedurende maximaal 40 minuten in een kleine UAV werd gedragen. De monsters die werden gevlogen, werden vergeleken met niet-gevlogen monsters en hun testkarakteristieken verschilden niet significant. Amukele voerde nog een test uit waarbij de vlucht werd verlengd en de drone bedekte 160 kilometer (258 kilometer), wat 3 uur duurde. Dit was een nieuw afstandsrecord voor het vervoeren van medische monsters met behulp van een drone. De monsters reisden door de woestijn van Arizona en werden opgeslagen in een kamer met temperatuurregeling, die de monsters op kamertemperatuur hield met behulp van elektriciteit van de drone. De daaropvolgende laboratoriumanalyse toonde aan dat gevlogen monsters vergelijkbaar waren met niet-gevlogen monsters. Er werden kleine verschillen gedetecteerd in glucose- en kaliumwaarden, maar deze kunnen ook worden gevonden met andere transportmethoden en kunnen te wijten zijn aan een gebrek aan zorgvuldige temperatuurregeling in de niet-gevlogen monsters.
Het Johns Hopkins-team plant nu een pilootstudie in Afrika die niet in de buurt van een gespecialiseerd laboratorium ligt, en profiteert daarom van deze moderne gezondheidstechnologie. Gezien de vliegcapaciteit van een drone, kan het apparaat beter zijn dan andere transportmiddelen, vooral in afgelegen en onderontwikkelde gebieden. Bovendien maakt de commercialisering van drones ze minder duur in vergelijking met andere transportmethoden die niet op dezelfde manier zijn geëvolueerd. Drones zou uiteindelijk een gamechanger voor de gezondheidstechnologie kunnen worden, vooral voor diegenen die beperkt zijn door geografische beperkingen.
Verschillende onderzoekersteams hebben gewerkt aan optimalisatiemodellen die zouden kunnen helpen drones economisch te implementeren. De informatie zal waarschijnlijk beleidsmakers helpen bij het coördineren van noodmaatregelen. Het verhogen van de vluchthoogte van een drone verhoogt bijvoorbeeld de kosten van de operatie, terwijl het verhogen van de snelheid van een drone over het algemeen de kosten verlaagt en het servicegebied van de drone vergroot.
Verschillende bedrijven onderzoeken ook manieren waarop drones macht uit de wind en de zon kunnen oogsten. Een team van de Xiamen University in China en de University of Western Sydney in Australië ontwikkelen ook een algoritme voor het leveren van meerdere locaties met één UAV. Specifiek zijn ze geïnteresseerd in de logistiek van bloedtransport, rekening houdend met verschillende factoren zoals het gewicht van bloed, temperatuur en tijd. Hun bevindingen zouden ook op andere gebieden kunnen worden toegepast, bijvoorbeeld het optimaliseren van voedseltransport met behulp van een drone.
> Bronnen:
> Amukele T, Sokoll L, Peper D, Howard D, Street J. Kunnen onbemande antennesystemen (Drones) worden gebruikt voor het routinematige transport van chemie-, hematologie- en stollingslaboratoriummonsters? . Plos ONE , 2015; 10 (7).
> Amukele T, Straat J, Amini R, et al. Drone Transport van chemie en hematologie Monsters over lange afstanden. American Journal of Clinical Pathology . 2017; 148 (5): 427-435.
> Analyse van Amerikaanse Drone-vrijstellingen 2014-2015. Centrum voor de studie van de Drone aan de Bard University. Retrieved from http://dronecenter.bard.edu/analysis-us-drone-exemptions-14-15-2/
> Chowdhury S, Emelogu A, Marufuzzaman M, Nurre S, Bian L. Drones voor rampenbestrijding en hulpoperaties: een continu benaderingsmodel. International Journal of Production Economics , 2017; 188: 167-184
> Claesson A, Fredman D, Ban Y, et al. Onbemande luchtvoertuigen (drones) bij hartstilstand buiten het ziekenhuis. Scandinavian Journal of Trauma, Resuscitation and Emergency Medicine , 2016; 24 (1): 124.
> Wen T, Zhang Z, Wong K. Multi-objectief algoritme voor bloedtoevoer via onbemande luchtvoertuigen naar de gewonde in een noodsituatie. Plos ONE , 2016; (5): 1-22.