ทีมนักวิจัยในสหรัฐฯ ได้สร้างแพลตฟอร์มหุ่นยนต์ที่เป็นนวัตกรรมใหม่ที่สามารถวัดสัญญาณชีพของผู้ป่วยในโรงพยาบาลจากระยะไกล และอาจช่วยลดความเสี่ยงในการติดเชื้อที่เจ้าหน้าที่สาธารณสุขต้องเผชิญในการประเมินผู้ที่มีอาการของ COVID-19 ได้อย่างมีนัยสำคัญ แพลตฟอร์มนี้ประกอบด้วยกล้องสี่ตัวที่ติดอยู่กับหุ่นยนต์คล้ายสุนัขที่พัฒนาโดยBoston Dynamics
หุ่นยนต์ซึ่งทำงานผ่านอุปกรณ์พกพาระยะไกล
สามารถติดตั้งแท็บเล็ตที่ช่วยให้แพทย์สามารถสอบถามผู้ป่วยเกี่ยวกับอาการของผู้ป่วยได้โดยไม่ต้องอยู่ในห้องเดียวกัน ผลการวิจัยได้รับการเผยแพร่บนเซิร์ฟเวอร์ Preprint TechRxivแต่ยังไม่ได้รับการตรวจสอบโดยผู้เชี่ยวชาญทางวิทยาศาสตร์หรือทางการแพทย์ บทความนี้อธิบายถึงวิธีที่นักวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ ( MIT ), Boston Dynamics และBrigham and Women’s Hospitalใช้แพลตฟอร์มหุ่นยนต์เพื่อวัดสัญญาณชีพ ซึ่งรวมถึงอุณหภูมิผิวหนัง อัตราการหายใจ อัตราชีพจร และความอิ่มตัวของออกซิเจนในเลือด ในอาสาสมัครที่มีสุขภาพดี ตั้งแต่ ระยะห่างสองเมตร ขณะนี้ทีมกำลังวางแผนที่จะทดสอบประสิทธิภาพของหุ่นยนต์ในผู้ป่วยที่มีอาการ COVID-19
สัญญาณชีพตามที่Hen-Wei Huangนักวิจัยหลังปริญญาเอกที่ MIT และหนึ่งในผู้เขียนนำ อธิบายว่าการวัดสัญญาณชีพเป็น “ลักษณะสำคัญของการประเมินทางคลินิกของผู้ป่วยในระยะแรก” โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีของ COVID-19 ซึ่งมักจะเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในสัญญาณชีพ ซึ่งรวมถึงไข้ ซึ่งตรวจพบได้จากอุณหภูมิผิวหนังที่สูงขึ้น และการหายใจถี่ ซึ่งตรวจพบได้โดยการวัดอัตราการหายใจ ตลอดจนอัตราการเต้นของหัวใจเพิ่มขึ้นและความอิ่มตัวของออกซิเจนในเลือดลดลง
“การระบุสัญญาณชีพที่ผิดปกติเช่นนี้ช่วยให้แพทย์คัดแยกผู้ป่วยและระบุได้ว่าใครต้องการการดูแลอย่างเร่งด่วนที่สุด” Huang กล่าว “อย่างไรก็ตาม ขั้นตอนมาตรฐานในปัจจุบันกำหนดให้เจ้าหน้าที่สาธารณสุขต้องติดเซ็นเซอร์และอุปกรณ์กับผู้ป่วย ซึ่งจะทำให้ความเสี่ยงที่พนักงานจะติดเชื้อโควิด-19 เพิ่มขึ้น”
การใช้แพลตฟอร์มหุ่นยนต์เพื่อวัดสัญญาณชีพ
ของผู้ป่วยสามารถลดความเสี่ยงในการแพร่กระจายการติดเชื้อและลดการใช้อุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคลได้ นอกจากนี้ หุ่นยนต์เคลื่อนที่ที่ปราดเปรียวยังช่วยให้การวัดในสภาพแวดล้อมในร่มแบบไดนามิก เช่น แผนกฉุกเฉิน ขั้นตอนถัดไปในมุมมองของ Huang ข้อได้เปรียบที่สำคัญอย่างหนึ่งของการใช้แพลตฟอร์มหุ่นยนต์ในสภาพแวดล้อมทางคลินิกคือ การตั้งค่ากล้องช่วยให้สามารถติดตามสัญญาณชีพสี่สัญญาณที่มีความเกี่ยวข้องสูงกับอาการของ COVID ได้พร้อมกัน
“เนื่องจากการตั้งค่าเป็นแบบเคลื่อนที่และเปิดใช้งานด้วยปัญญาประดิษฐ์ หุ่นยนต์จะควบคุมขั้นตอนการวัดแทนที่จะขอให้ผู้ป่วยปรับตัวเข้ากับมัน นอกจากนี้ แพลตฟอร์มที่คล่องตัวสามารถติดตามและติดตามการเคลื่อนไหวของผู้ป่วย และทำให้ผู้ป่วยมีอิสระอย่างมากในระหว่างการตรวจวัด” เขาอธิบาย
หลังจากการประเมินเบื้องต้นของแพลตฟอร์มสำหรับอาสาสมัครที่มีสุขภาพดี ตอนนี้ Huang และทีมของเขากำลังขยายความพยายามที่จะประเมินผู้ป่วยที่มีอาการและสัญญาณของความกังวลต่อ COVID-19
“ขั้นตอนต่อไปของเรารวมถึงการพัฒนาระบบหุ่นยนต์อัตโนมัติที่สามารถจัดการกับสัญญาณชีพที่ติดตามด้วยตัวเองโดยไม่ต้องมีการแทรกแซงจากเจ้าหน้าที่ทางคลินิก” เขากล่าว “นอกจากนี้ เราตั้งเป้าที่จะลดต้นทุนเพิ่มเติมเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของระบบและการเข้าถึงทั่วโลก”
ทีมของเวอร์เนอร์เป็นหนึ่งในคนกลุ่มแรกๆ
ที่ตรวจจับการเคลื่อนไหวของอิเล็กตรอนในระดับ attosecond อย่างไรก็ตาม เนื่องจากความยาวคลื่นของพัลส์ attosecond ของพวกเขาอยู่ในช่วงอัลตราไวโอเลตสุดขั้ว (XUV) ซึ่งถูกดูดกลืนโดยอากาศได้ง่าย พวกเขาจึงต้องดำเนินการตรวจวัดในห้องสุญญากาศ ข้อจำกัดนี้หมายความว่าพวกมันสามารถทำการวัด attosecond กับโมเลกุลในสถานะก๊าซเท่านั้น
โครงการวัดนวนิยาย
ขณะนี้นักวิจัยได้พัฒนารูปแบบการวัดแบบใหม่ซึ่งอาศัยการเปรียบเทียบการปล่อยแสง (นั่นคือ การปล่อยอิเล็กตรอนที่ได้รับแจ้งจากแสงที่กระทบกับวัสดุ) จากน้ำที่เป็นของเหลวกับไอน้ำ ในการทดลอง พวกเขาฉีดน้ำของเหลวด้วยกล้องจุลทรรศน์ด้วยกล้องจุลทรรศน์เข้าไปในห้องสุญญากาศผ่านหัวฉีดควอทซ์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายในประมาณ 25 มม. เครื่องบินไอพ่นนี้ไหลอย่างราบรื่น (การไหลแบบราบเรียบ) เป็นเวลาสองสามมิลลิเมตรก่อนจะแตกตัวเป็นหยด จากนั้นจะแข็งตัวเมื่อสัมผัสกับกับดักเย็นไนโตรเจนเหลว Wörner อธิบาย “บริเวณการไหลแบบลามินาร์ของไมโครเจ็ทช่วยให้เราศึกษาน้ำของเหลวในสภาวะกึ่งสมดุลได้ ซึ่งใกล้เคียงกับอุณหภูมิห้องมาก”
เพื่อทำการวัด attosecond ของพวกเขา ทีมงานได้โฟกัสรถไฟ XUV ของพัลส์ attosecond (ได้มาจากพัลส์เลเซอร์ใกล้ IR 30 เฟมโตวินาทีในเซลล์แก๊สอาร์กอน) ลงบนน้ำระเหย นอกจากรถไฟชีพจร XUV นี้แล้ว พวกเขายังเน้นการจำลองชีพจร IR ที่ลดทอนลงอย่างมากไปยังไมโครเจ็ทเหลว การตั้งค่านี้ช่วยให้ตรวจจับอิเล็กตรอนที่เปล่งแสงจากเฟสของเหลวและแก๊สได้ในเวลาเดียวกัน
เลเซอร์อุตสาหกรรมสร้างพัลส์แสง attosecondนักวิจัยของ ETH Zurich สังเกตว่าโฟโตอิเล็กตรอนจากโมเลกุลของน้ำที่เป็นของเหลวจะถูกปล่อยออกมา 50-70 attoseconds หลังจากที่ปล่อยออกมาจากโมเลกุลของน้ำที่เป็นก๊าซ ความแตกต่างในครั้งนี้เกิดจากความจริงที่ว่าโมเลกุลในรูปของเหลวถูกล้อมรอบด้วยโมเลกุลของน้ำอื่นๆ Wörner อธิบาย สิ่งนี้ส่งผลต่อโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของโมเลกุล ทำให้เกิดการหน่วงเวลาที่วัดได้
ก้าวที่สำคัญไปข้างหน้า
การเปลี่ยนจากการตรวจวัดก๊าซเป็นการวัดในของเหลวเป็นก้าวสำคัญ เนื่องจากปฏิกิริยาเคมีส่วนใหญ่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งปฏิกิริยาที่น่าสนใจทางชีวเคมีเกิดขึ้นในของเหลว Wörner กล่าว ปฏิกิริยาเช่นการสังเคราะห์แสงในพืชและกระบวนการทางชีวเคมีบนเรตินาของเราที่ช่วยให้เรามองเห็นนั้นถูกกระตุ้นด้วยแสง เช่นเดียวกับการปล่อยแสงในน้ำ ซึ่งเป็นสาเหตุสำคัญของความเสียหายของดีเอ็นเออันเนื่องมาจากรังสีเอกซ์หรือรังสีอื่นๆ “ด้วยความช่วยเหลือของการวัด attosecond นักวิทยาศาสตร์ควรได้รับข้อมูลเชิงลึกใหม่เกี่ยวกับขั้นตอนพื้นฐานที่สุดของกระบวนการเหล่านี้ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า” เขากล่าว
Credit : fashionliability.com fiestasdesanjuan.org fiksius.com foliumzuurb11.com fpclouisville.com
