杜克大學醫師工程師、博士生為 NASA 設計醫療機器人
發布日期：達勒姆 – 設計一款能夠在零重力條件下自動將靜脈注射器放入太空人手臂的機器人需要聰明、充滿熱情、堅持不懈的工程師。對於這個項目，還有什麼團隊比杜克大學的醫師工程師更好呢？ 丹巴克蘭機械工程與材料科學系助理教授、急診醫師、機械工程博士生 西沃恩·奧卡?
美國國家航空暨太空總署 (NASA) 同意這個想法，最近透過其計畫資助了「太空飛行自動血管通路」項目 人類研究計劃 為期一年的 $150,000 補助金。
巴克蘭說，自主醫療程序可以進一步實現這些目標，並且自主放置靜脈注射將特別有幫助，因為這是幾乎所有醫療程序或診斷的第一步。
這是將機器人送上載人的漫長旅程的第一步 阿爾忒彌斯 然而，前往月球和後來的火星的任務將在地面上進行。到這筆撥款結束時，巴克蘭和奧卡希望獲得機構審查委員會的批准，在人類手臂上測試機器人。希望這將為在太空飛行期間測試原型提供資金。
奧卡說，將靜脈注射器插入患者手臂的機器人已經存在，但它們都需要臨床醫生的監督。巴克蘭和奧卡正在設計的這款產品是供沒有接受過臨床訓練的人甚至附近的臨床醫生使用的。它使用非侵入性超音波探頭來定位正確的靜脈，這很重要地將其與動脈區分開來。不過，與其他機器人不同的是，為了人類安全，它還必須具有易於拆卸的零件，以便在機上高壓滅菌器中消毒或是一次性的。此馬達不能在高壓滅菌器中過熱，還需要防止污染以及校準才能在零重力下運作。
「該系統必須易於清潔且易於使用，這樣您就不會被針刺傷自己。除此之外，它還必須重量輕、可靠且便宜。 “我們實際上使用的是相當低端、廉價的超音波——這就是重點。”
這個計畫符合他們兩人的一個包羅萬象的夢想，那就是讓藥物更容易取得，特別是在資源匱乏的環境中。太空由於受到許多限制和機載供應有限，是一個資源匱乏的環境。地球上的其他機構包括美國印第安人衛生服務中心，該機構位置偏遠且缺乏臨床醫生。
奧卡對在各種限制中堅持不懈地追求自己的熱情並不陌生，包括那些毫無預警地發生的限制。當她11 歲時，她的家人為了逃離卡特里娜颶風的破壞，從家鄉新奧爾良搬到了弗吉尼亞州里士滿。也踏上了成為醫生的道路。
她懷著透過醫學幫助人們的堅定熱情，轉而在麻省理工學院攻讀機械工程本科，然後在加州大學柏克萊分校和加州大學舊金山分校的聯合計畫中獲得了轉化醫學碩士學位。從那裡，她加入了一家新創公司，利用她新獲得的監管和行銷專業知識來幫助他們將醫療設備商業化。
「我意識到我想成為幫助決定設計的人，所以我決定回去攻讀博士學位，」她說。這項決定使她於 2018 年進入杜克大學機械工程和材料科學博士課程。
「我很幸運能和丹一起工作，因為當我申請杜克大學時他不在教職員中。因為 Dan，我特別喜歡醫療機器人，我對此感到非常興奮，」她說。
這就是她的毅力所在——就像每天使用而增強的發達肌肉一樣。她用手機放大文件進行閱讀，用空間記憶來記住軟體中圖標和命令的佈局。她還使用了許多其他有效的解決方法，使她能夠指導本科生使用電腦輔助設計 (CAD) 軟體設計超音波支架和機器人的角度機構。
「我必須使用的每一個新軟體，我都會記住所有東西的位置。我知道所有內容在 Microsoft Word 中的位置，」Oca 說。她還發揮了自己的優勢之一，即對人機互動進行編碼和編程，因為她可以更輕鬆地將其放大到螢幕上。
「我熱衷於創造東西來幫助人們，」她說。
(C) 杜克大學普拉特工程學院
原帖作者： WRAL 技術線