דוכס רופא-מהנדס, דוקטורנט בתכנון רובוט רפואי עבור נאס"א
תאריך פרסום:DURHAM – תכנון רובוט שיציב באופן אוטונומי IV בזרועו של אסטרונאוט תוך כדי אפס כוח משיכה דורש מהנדסים חכמים, נלהבים ומתמידים. איזה צוות טוב יותר לפרויקט מאשר רופא-מהנדס דיוק דן בקלנד, שהוא גם עוזר פרופסור להנדסת מכונות ומדעי החומרים וגם רופא במחלקת חירום, וגם דוקטורנט להנדסת מכונות סיובאן אוקה?
נאס"א מצטרפת לרעיון, ומימנה לאחרונה את הפרויקט שלהם, "גישה אוטומטית לכלי דם לטיסות בחלל", באמצעות תוכנית לחקר האדם עם מענק לשנה אחת, $150,000.
בקלנד אמר כי פרוצדורות רפואיות אוטונומיות יכולות לקדם את המטרות הללו, וכי הצבת IV אוטונומית תהיה מועילה במיוחד מכיוון שזהו הצעד הראשון של כמעט כל הליך רפואי או אבחנה.
הצעד הראשון של המסע הארוך לקראת שליחת הרובוט לסיפון צוות ארטמיס עם זאת, משימות לירח, ומאוחר יותר למאדים, יתקיימו על הקרקע. עד תום המענק הזה, בקלנד ואוקה מקווים לקבל את אישור מועצת הביקורת המוסדית לבדיקת הרובוט על זרועות אנושיות. יש לקוות שזה יוביל למימון לבדיקת אב הטיפוס במהלך טיסה בחלל.
רובוטים שמחדירים IV לזרועות החולים כבר קיימים, אמר אוקה, אבל כולם דורשים פיקוח של רופא. זה שבוקלנד ואוקה מעצבים מיועד לשימוש על ידי מישהו ללא הכשרה קלינית או אפילו קלינאי בקרבת מקום. הוא משתמש בבדיקת אולטרסאונד לא פולשנית כדי לאתר את הווריד הנכון - מה שחשוב להבחין בינו לבין עורק. עם זאת, בניגוד לרובוטים אחרים, למען בטיחות האדם חייב להיות בו גם חלקים הנשלפים בקלות לצורך עיקור באוטוקלאב מובנה או שהם חד פעמיים. המנוע, שלא ניתן לחמם אותו בחיטוי, זקוק גם להגנה מפני זיהום יחד עם כיול כדי לפעול באפס כוח משיכה.
"המערכת חייבת להיות קלה לניקוי וקלה מספיק לשימוש כדי שלא תחטטו את עצמכם עם המחט. הוסף לזה, זה חייב להיות קל משקל, אמין וזול", אמר אוקה. "למעשה אנחנו משתמשים באולטרסאונד די נמוך ולא יקר - זה העניין."
הפרויקט הזה משתלב בחלום מקיף של שניהם, שהוא להפוך את הרפואה לנגישה יותר, במיוחד במסגרות דלות משאבים. החלל, עם האילוצים הרבים והאספקה המוגבלת שלו, היא הגדרה דלת משאבים. אחרים כאן על כדור הארץ כוללים את שירות הבריאות ההודי בארה"ב עם מיקומים מרוחקים ומחסור ברופאים.
אוקה אינה זרה למרדף מתמשך אחר התשוקה שלה בין אילוצים, כולל אלו המתרחשים ללא אזהרה. כשהייתה בת 11, משפחתה ברחה מהחורבן של הוריקן קתרינה ממולדתם ניו אורלינס והתיישבה בריצ'מונד, וושינגטון. במהלך שנת הלימודים הראשונה שלה בתיכון ציבורי לתלמידים מוכשרים אקדמית, בעודה בדרך להיות רופאה בעקבותיה. משני הוריה, היא איבדה באופן בלתי מוסבר חלק ניכר מהראייה שלה.
עם תשוקה בלתי מעורערת עדיין לעזור לאנשים באמצעות רפואה, היא פנתה ללימודי הנדסת מכונות לתואר ראשון ב-MIT ולאחר מכן קיבלה תואר שני ברפואה מתרגמת מתוכנית משותפת באוניברסיטת קליפורניה-ברקלי ובאוניברסיטת קליפורניה-סן פרנסיסקו. משם היא הצטרפה לחברת סטארטאפ תוך שימוש בידע החדש שלה ברגולציה ושיווק כדי לעזור להם למסחר מכשיר רפואי.
"אבל הבנתי שאני רוצה להיות האדם שעוזר להחליט על העיצוב, ולכן החלטתי לחזור לדוקטורט שלי", אמרה. ההחלטה הזו הביאה אותה לתוכנית הדוקטורט של דיוק בהנדסת מכונות ומדעי החומרים ב-2018.
"זה היה מזל שזכיתי לעבוד עם דן, כי הוא לא היה בפקולטה כשהגשתי בקשה לדיוק. די נפלתי במיוחד לרובוטיקה רפואית בגלל דן, ואני מאוד מתרגשת מכך שעשיתי זאת", אמרה.
כאן נכנסת ההתמדה שלה - כמו שריר מפותח שהתחזק משימוש יומיומי. היא משתמשת בטלפון הנייד שלה כדי להגדיל מסמכים לקריאה ובזיכרון המרחבי שלה כדי לשנן את פריסת הסמלים והפקודות בתוכנה. היא גם משתמשת בדרכים יעילות רבות אחרות שאפשרו לה להדריך סטודנטים לתואר ראשון בהכנת עיצובים למחזיק האולטרסאונד ולמנגנון הזווית של הרובוט באמצעות תוכנת תכנון בעזרת מחשב (CAD).
"בכל תוכנה חדשה שאני צריך להשתמש, אני משנן היכן הכל נמצא. אני יודע איפה הכל נמצא ב-Microsoft Word", אמר Oca. היא גם משחקת באחת מנקודות החוזק שלה, שהיא קידוד ותכנות האינטראקציה בין אדם לרובוט, מכיוון שהיא יכולה להגדיל אותה בקלות רבה יותר על מסך.
"אני נלהבת לבנות דברים כדי לעזור לאנשים", אמרה.
(ג) בית הספר להנדסה של אוניברסיטת דיוק פראט
פוסט מקורי מאת: WRAL TechWire