机器人对患者的生命体征进行非接触式测量
在冠状病毒大流行期间,医护人员工作中最危险的部分之一是评估有 COVID-19 症状的人。研究人员正在通过使用机器人远程测量患者的生命体征来降低这种风险。这些由手持设备控制的机器人还可以携带平板电脑,让医生无需在同一个房间内就可以询问患者的症状。
研究人员使用安装在狗形机器人上的四个摄像头,表明他们可以在 2 米的距离内测量健康患者的皮肤温度、呼吸频率、脉搏频率和血氧饱和度。
使用现有的计算机视觉技术可以测量温度、呼吸频率、脉搏和血氧饱和度——然后将它们制成移动设备。为了实现这一目标,他们使用了一种名为 Spot 的机器人,它可以用四条腿走路,类似于狗。医护人员可以使用手持控制器将机器人操纵到患者所在的任何位置。研究人员在机器人上安装了四个不同的摄像头:一个红外摄像头和三个过滤不同波长光的单色摄像头。
研究人员开发了算法,允许他们使用红外摄像机测量升高的皮肤温度和呼吸频率。对于体温,摄像头测量面部皮肤温度,算法将该温度与核心体温相关联。该算法还考虑了环境温度以及摄像头与患者之间的距离,因此可以在不同的距离、不同的天气条件下进行测量,并且仍然是准确的。
红外摄像机的测量值也可用于计算患者的呼吸频率。当患者戴着面罩呼吸时,他们的呼吸会改变面罩的温度。通过测量这种温度变化,研究人员可以计算出患者的呼吸速度。
三台单色相机分别过滤不同波长的光——670、810 和 880 纳米。这些波长使研究人员能够测量血细胞中的血红蛋白与氧气结合并流经血管时产生的轻微颜色变化。研究人员的算法使用这些测量值来计算脉搏率和血氧饱和度。
研究人员对健康志愿者进行了测量,他们现在正计划在医院急诊科对出现 COVID-19 症状的人测试该方法。从长远来看,该团队设想机器人可以部署在患者的病房中。这将使机器人能够持续监控患者,并允许医生通过平板电脑进行检查,而无需进入房间。
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