Duke lääkäri-insinööri, jatko-opiskelija suunnittelee lääketieteellistä robottia NASA:lle
Julkaisupäivä:DURHAM – Robotin suunnitteleminen, joka asettaa IV-laitteen itsenäisesti astronautin käsivarteen ollessaan nollapainovoimassa, vaatii älykkäitä, intohimoisia ja sitkeitä insinöörejä. Mikä olisikaan parempi tiimi projektille kuin Duken lääkäri-insinööri Dan Buckland, joka on sekä konetekniikan ja materiaalitieteen apulaisprofessori että ensiapuosaston lääkäri ja konetekniikan tohtoriopiskelija Siobhan Oca?
NASA on mukana ideassa ja rahoitti äskettäin heidän projektiaan "Automated Vascular Access for Spaceflight" Ihmisen tutkimusohjelma vuoden $150 000 apurahalla.
Buckland sanoi, että autonomiset lääketieteelliset toimenpiteet voivat edistää näitä tavoitteita ja että IV-laitteen autonominen sijoittaminen olisi erityisen hyödyllistä, koska se on melkein minkä tahansa lääketieteellisen toimenpiteen tai diagnoosin ensimmäinen askel.
Tämä ensimmäinen askel pitkällä matkalla kohti robotin lähettämistä miehistön kyytiin Artemis Lähetykset Kuuhun ja myöhemmin Marsiin tapahtuvat kuitenkin maassa. Tämän apurahan loppuun mennessä Buckland ja Oca toivovat saavansa Institutional Review Boardin hyväksynnän robotin testaamiseen ihmiskäsivarsilla. Toivottavasti tämä johtaa rahoitukseen protyypin testaamiseen avaruuslennon aikana.
Robotteja, jotka asettavat IV:itä potilaiden käsivarsiin, on jo olemassa, Oca sanoi, mutta ne kaikki vaativat kliinikon valvontaa. Bucklandin ja Ocan suunnittelema on tarkoitettu henkilöille, joilla ei ole kliinistä koulutusta, tai jopa kliinikon lähellä. Se käyttää ei-invasiivista ultraäänianturia oikean laskimon paikantamiseen, mikä erottaa sen valtimosta. Toisin kuin muissa roboteissa, ihmisten turvallisuuden vuoksi siinä on oltava myös osia, jotka irrotetaan helposti autoklaavissa steriloitavaa varten tai ovat kertakäyttöisiä. Moottori, jota ei voi tulistella autoklaavissa, tarvitsee myös suojauksen kontaminaatiolta ja kalibroinnin toimiakseen nollapainossa.
”Järjestelmän tulee olla helppo puhdistaa ja riittävän helppokäyttöinen, ettei itseäsi töksätä neulalla. Tämän lisäksi sen on oltava kevyt, luotettava ja edullinen, Oca sanoi. "Käytämme itse asiassa melko halpaa, edullista ultraääntä - se on asian tarkoitus."
Tämä projekti sopii molempien kaikenkattavaan unelmaan, joka on tehdä lääketieteestä helpommin saavutettavissa, erityisesti vähäresursseissa. Avaruus monine rajoitteineen ja rajallisine tarvikkeineen on resursseja vaativa ympäristö. Muita täällä maan päällä ovat Yhdysvaltain intiaanien terveyspalvelu, jonka syrjäiset paikat ja kliinikkopula.
Ocalle ei ole vieras intohimonsa jatkuva tavoittelu rajoitusten keskellä, myös ilman varoitusta tapahtuvia. Kun hän oli 11-vuotias, hänen perheensä pakeni hurrikaani Katrinan tuhoa kotipaikastaan New Orleansista ja asettui uudelleen Richmondiin, VA. Hän opiskeli fuksivuotena julkisessa lukiossa akateemisesti lahjakkaille opiskelijoille, kun hän oli matkalla lääkäriksi jalanjäljissä. molemmista vanhemmistaan hän menetti selittämättömällä tavalla merkittävän osan näköstään.
Hän oli edelleen horjumaton intohimo auttaa ihmisiä lääketieteen avulla. Hän siirtyi konetekniikan perustutkinto-opintoihin MIT:ssä ja suoritti sitten translaatiolääketieteen maisterin tutkinnon Kalifornian yliopiston Berkeleyn ja Kalifornian yliopiston San Franciscon yhteisohjelmasta. Sieltä hän liittyi startup-yritykseen käyttämällä äskettäin hankkimaansa sääntely- ja markkinointitietoutta lääketieteellisen laitteen kaupallistamiseen.
"Tajusin kuitenkin, että haluan olla henkilö, joka auttaa päättämään suunnittelusta, ja siksi päätin palata tohtoriksi", hän sanoi. Tämä päätös toi hänet Duken konetekniikan ja materiaalitieteen tohtoriohjelmaan vuonna 2018.
”Sain työskennellä Danin kanssa, koska hän ei ollut tiedekunnassa, kun hain Dukeen. Ihastuin nimenomaan lääketieteelliseen robotiikkaan Danin takia, ja olen erittäin innoissani siitä, hän sanoi.
Tässä hänen sinnikkyytensä tulee esiin – kuin hyvin kehittynyt lihas, joka on vahvistunut päivittäisestä käytöstä. Hän käyttää matkapuhelinta asiakirjojen suurentamiseen lukemista varten ja tilamuistiaan muistaakseen ohjelmistojen kuvakkeiden ja komentojen asettelun. Hän käyttää myös monia muita tehokkaita ratkaisuja, joiden avulla hän on voinut ohjata perustutkinto-opiskelijoita suunnittelemaan robotin ultraäänipidikettä ja kulmamekanismia tietokoneavusteisen suunnittelun (CAD) ohjelmistolla.
”Jokainen uusi ohjelmisto, jota minun on käytettävä, muistan ulkoa, missä kaikki on. Tiedän, missä kaikki on Microsoft Wordissa", sanoi Oca. Hän pelaa myös yhdellä vahvuuksistaan, joka on ihmisen ja robotin vuorovaikutuksen koodaaminen ja ohjelmointi, koska hän voi helpommin suurentaa sitä näytöllä.
"Olen intohimoinen rakentamaan asioita ihmisten auttamiseksi", hän sanoi.
(C) Duke University Pratt School of Engineering
Alkuperäinen viesti: WRAL TechWire