Drohnen oder unbemannte Luftfahrzeuge (UAVs) entwickeln sich zu einem neuen medizinischen Instrument, das dazu beitragen kann, logistische Probleme zu mindern und die Verteilung des Gesundheitswesens zugänglicher zu machen. Experten erwägen verschiedene mögliche Anwendungen für Drohnen, von der Durchführung von Katastrophenhilfe bis zum Transport von Transplantationsorganen und Blutproben. Drohnen können bescheidene Nutzlasten transportieren und schnell an ihren Bestimmungsort transportieren.
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Zu den Vorteilen der Drohnen-Technologie im Vergleich zu anderen Transportmethoden gehören die Vermeidung des Verkehrs in bevölkerungsreichen Gebieten, die Umgehung schlechter Straßenverhältnisse, in denen das Gelände schwer zu befahren ist, und der sichere Zugang zu gefährlichen Flugzonen in vom Krieg heimgesuchten Ländern. Obwohl Drohnen in Notsituationen und Hilfseinsätzen immer noch schlecht eingesetzt werden, wurden ihre Beiträge zunehmend anerkannt. Während der Katastrophe von Fukushima 2011 in Japan wurde beispielsweise eine Drohne in der Region gestartet. Es sammelte die Strahlungswerte sicher in Echtzeit und half bei der Notfallplanung. Im Jahr 2017 wurden nach dem Hurrikan Harvey 43 Drohnenbetreiber von der Federal Aviation Administration autorisiert, bei den Wiederherstellungsbemühungen und der Nachrichtenorganisation zu helfen.
Ambulanzdrohnen, die Defibrillatoren liefern können
Im Rahmen seines Graduiertenkollegs entwarf Alec Momont von der Technischen Universität Delft in den Niederlanden eine Drohne, die in Notsituationen während eines Herzereignisses eingesetzt werden kann. Seine unbemannte Drohne trägt wichtige medizinische Geräte, darunter einen kleinen Defibrillator.
Bei der Wiederbelebung ist häufig die rechtzeitige Ankunft am Notfallort der entscheidende Faktor. Nach einem Herzstillstand tritt der Hirntod innerhalb von vier bis sechs Minuten auf, sodass keine Zeit zu verlieren ist. Die Reaktionszeit der Rettungsdienste beträgt durchschnittlich etwa 10 Minuten. Ungefähr 10,6% der Menschen überleben einen Stillstand außerhalb des Krankenhauses und 8,3 % überleben mit guter neurologischer Funktion.
Momonts Notfalldrohne könnte die Überlebenschancen eines Herzinfarkts drastisch verändern. Sein autonom navigierendes Miniflugzeug wiegt nur 4 Kilogramm und kann mit rund 100 km / h fliegen. Wenn es strategisch günstig in dichten Städten liegt, kann es sein Ziel schnell erreichen. Es folgt dem mobilen Signal des Anrufers mithilfe der GPS-Technologie und ist außerdem mit einer Webcam ausgestattet. Über die Webcam kann das Personal des Rettungsdienstes eine Live-Verbindung zu dem herstellen, der dem Opfer hilft. Der Ersthelfer vor Ort ist mit einem Defibrillator ausgestattet und kann in die Bedienung des Geräts eingewiesen sowie über andere Maßnahmen zur Rettung des Lebens der bedürftigen Person informiert werden.
Eine Studie, die von Forschern des Karolinska-Instituts und des Royal Institute of Technology in Stockholm, Schweden, durchgeführt wurde, zeigte, dass in ländlichen Gebieten eine Drohne - ähnlich der von Momont entworfenen - in 93 Prozent der Fälle schneller eintraf als der Rettungsdienst und sparen konnte Durchschnittlich 19 Minuten Zeit. In städtischen Gebieten erreichte die Drohne in 32 Prozent der Fälle den Ort des Herzstillstands vor einem Krankenwagen und sparte durchschnittlich 1,5 Minuten Zeit. Die schwedische Studie ergab auch, dass der sicherste Weg, einen automatisierten externen Defibrillator zu liefern, darin bestand, die Drohne auf ebenem Boden zu landen oder alternativ den Defibrillator aus geringer Höhe freizugeben.
Das Drohnenzentrum am Bard College stellte fest, dass Notfalldienstanwendungen von Drohnen der am schnellsten wachsende Bereich der Drohnenanwendung sind. Es gibt jedoch Pannen, die aufgezeichnet werden, wenn Drohnen an Notfallmaßnahmen teilnehmen. Zum Beispiel störten Drohnen die Bemühungen von Feuerwehrleuten, die 2015 gegen die Waldbrände in Kalifornien kämpften. Ein kleines Flugzeug kann in die Triebwerke eines niedrig fliegenden bemannten Flugzeugs gesaugt werden, wodurch beide Flugzeuge abstürzen. Die Federal Aviation Administration (FAA) entwickelt und aktualisiert Richtlinien und Regeln, um die sichere und legale Verwendung von UAS zu gewährleisten, insbesondere in Lebens- und Todessituationen.
Geben Sie Ihrem Handy Flügel
SenseLab von der Technischen Universität auf Kreta, Griechenland, belegte beim Drones for Good Award 2016, einem in den Vereinigten Arabischen Emiraten ansässigen globalen Wettbewerb mit über 1.000 Teilnehmern, den dritten Platz. Ihr Beitrag war eine innovative Möglichkeit, Ihr Smartphone in eine Mini-Drohne zu verwandeln Dies kann in Notsituationen hilfreich sein. Ein Smartphone ist an eine Modelldrohne angeschlossen, die beispielsweise automatisch zu einer Apotheke navigieren und dem in Not geratenen Benutzer Insulin liefern kann.
Die Telefon-Drohne hat vier Grundkonzepte: 1) Sie findet Hilfe; 2) bringt Medizin; 3) zeichnet den Bereich des Engagements auf und meldet Details an eine vordefinierte Liste von Kontakten; und 4) hilft Benutzern, sich bei Verlust zurechtzufinden.
Die intelligente Drohne ist nur eines der fortschrittlichen Projekte von SenseLab. Sie erforschen auch andere praktische Anwendungen von UAVs, wie das Anschließen von Drohnen an Biosensoren bei einer Person mit Gesundheitsproblemen und das Auslösen einer Notfallreaktion, wenn sich die Gesundheit der Person plötzlich verschlechtert.
Die Forscher untersuchen auch den Einsatz von Drohnen für Liefer- und Abholaufgaben bei Patienten mit chronischen Krankheiten, die in ländlichen Gebieten leben. Diese Patientengruppe erfordert häufig Routineuntersuchungen und Nachfüllungen von Medikamenten. Drohnen könnten sicher Medikamente abgeben und Untersuchungskits wie Urin- und Blutproben sammeln, was die Auslagen und medizinischen Kosten senkt und den Druck auf die Pflegekräfte verringert.
Können Drohnen empfindliche biologische Proben tragen?
In den USA müssen medizinische Drohnen noch ausgiebig getestet werden. Beispielsweise werden weitere Informationen zu den Auswirkungen des Flugs auf empfindliche Proben und medizinische Geräte benötigt. Forscher von Johns Hopkins lieferten einige Beweise dafür, dass empfindliches Material wie Blutproben sicher von Drohnen transportiert werden kann. Dr. Timothy Kien Amukele, ein Pathologe hinter dieser Proof-of-Concept-Studie, war besorgt über die Beschleunigung und Landung der Drohne . Drängelbewegungen können Blutzellen zerstören und Proben unbrauchbar machen. Glücklicherweise zeigten Amukeles Tests, dass das Blut nicht beeinträchtigt wurde, wenn es bis zu 40 Minuten in einem kleinen UAV getragen wurde. Die geflogenen Proben wurden mit nicht geflogenen Proben verglichen, und ihre Testeigenschaften unterschieden sich nicht signifikant. Amukele führte einen weiteren Test durch, bei dem der Flug verlängert wurde und die Drohne 258 Kilometer zurücklegte, was 3 Stunden dauerte. Dies war ein neuer Entfernungsrekord für den Transport medizinischer Proben mit einer Drohne. Die Proben wanderten durch die Wüste von Arizona und wurden in einer temperaturgesteuerten Kammer gelagert, in der die Proben unter Verwendung von Elektrizität von der Drohne auf Raumtemperatur gehalten wurden. Die anschließende Laboranalyse ergab, dass geflogene Proben mit nicht geflogenen vergleichbar waren. Es wurden kleine Unterschiede bei den Glukose- und Kaliumwerten festgestellt, diese können jedoch auch bei anderen Transportmethoden festgestellt werden und sind möglicherweise auf das Fehlen einer sorgfältigen Temperaturkontrolle in den nicht geflogenen Proben zurückzuführen.
Das Johns Hopkins-Team plant derzeit eine Pilotstudie in Afrika, die sich nicht in der Nähe eines spezialisierten Labors befindet und daher von dieser modernen Gesundheitstechnologie profitiert. Angesichts der Flugkapazität einer Drohne ist das Gerät möglicherweise anderen Mitteln überlegen Verkehr, insbesondere in abgelegenen und unterentwickelten Gebieten. Darüber hinaus werden Drohnen durch die Kommerzialisierung im Vergleich zu anderen Transportmethoden, die sich nicht auf die gleiche Weise entwickelt haben, kostengünstiger. Drohnen könnten letztendlich ein entscheidender Faktor für die Gesundheitstechnologie sein, insbesondere für diejenigen, die durch geografische Einschränkungen eingeschränkt sind.
Mehrere Forscherteams haben an Optimierungsmodellen gearbeitet, mit denen Drohnen wirtschaftlich eingesetzt werden können. Die Informationen dürften Entscheidungsträgern bei der Koordinierung von Notfallmaßnahmen helfen. Zum Beispiel erhöht das Erhöhen der Flughöhe einer Drohne die Betriebskosten, während das Erhöhen der Geschwindigkeit einer Drohne im Allgemeinen die Kosten senkt und den Servicebereich der Drohne vergrößert.
Verschiedene Unternehmen suchen auch nach Möglichkeiten, wie Drohnen Strom aus Wind und Sonne gewinnen können. Ein Team der Xiamen University in China und der University of Western Sydney in Australien entwickelt derzeit einen Algorithmus für die Versorgung mehrerer Standorte mit einem UAV. Insbesondere interessieren sie sich für die Logistik des Bluttransports unter Berücksichtigung verschiedener Faktoren wie Blutgewicht, Temperatur und Zeit. Ihre Erkenntnisse könnten auch auf andere Bereiche übertragen werden, beispielsweise auf die Optimierung des Lebensmitteltransports mit einer Drohne.
