로봇이 비접촉으로 환자의 생명징후를 측정합니다

코로나바이러스 팬데믹 기간 동안 의료 종사자의 업무에서 가장 위험한 부분 중 하나는 COVID-19 증상이 있는 사람들을 평가하는 것입니다. 연구원들은 로봇을 사용하여 환자의 활력 징후를 원격으로 측정함으로써 이러한 위험을 줄이고 있습니다. 휴대용 장치로 제어되는 로봇은 의사가 같은 방에 있지 않고도 환자에게 증상을 물어볼 수 있는 태블릿을 휴대할 수도 있습니다.

연구원들은 개 모양의 로봇에 장착된 4개의 카메라를 사용하여 2미터 거리에서 건강한 환자의 피부 온도, 호흡수, 맥박수 및 혈중 산소 포화도를 측정할 수 있음을 보여주었습니다.

체온, 호흡수, 맥박, 혈중 산소포화도를 측정할 수 있는 기존의 컴퓨터 비전 기술을 사용하여 이동식으로 만들었습니다. 이를 위해 개처럼 네 발로 걸을 수 있는 Spot이라는 로봇을 사용했습니다. 의료 종사자는 휴대용 컨트롤러를 사용하여 환자가 앉아 있는 곳이면 어디든지 로봇을 조종할 수 있습니다. 연구원들은 4개의 다른 카메라를 로봇에 장착했습니다. 적외선 카메라와 다른 파장의 빛을 필터링하는 3개의 흑백 카메라입니다.

연구원들은 적외선 카메라를 사용하여 상승된 피부 온도와 호흡수를 모두 측정할 수 있는 알고리즘을 개발했습니다. 체온의 경우 카메라가 얼굴의 피부 온도를 측정하고 알고리즘은 이 온도를 핵심 체온과 연관시킵니다. 이 알고리즘은 또한 주변 온도와 카메라와 환자 사이의 거리를 고려하므로 다양한 거리에서 다양한 기상 조건에서 정확한 측정을 수행할 수 있습니다.

적외선 카메라의 측정값을 사용하여 환자의 호흡수를 계산할 수도 있습니다. 환자가 마스크를 착용하고 숨을 들이쉬고 내쉴 때 호흡에 따라 마스크의 온도가 바뀝니다. 이 온도 변화를 측정하면 연구원이 환자가 얼마나 빨리 호흡하는지 계산할 수 있습니다.

3개의 흑백 카메라는 각각 다른 파장의 빛(670, 810, 880나노미터)을 필터링합니다. 이 파장을 통해 연구원은 혈액 세포의 헤모글로빈이 산소와 결합하여 혈관을 통해 흐를 때 발생하는 미세한 색상 변화를 측정할 수 있습니다. 연구원의 알고리즘은 이러한 측정값을 사용하여 맥박수와 혈중 산소 포화도를 모두 계산합니다.

연구원들은 건강한 지원자를 대상으로 측정을 수행했으며 현재 병원 응급실에서 COVID-19 증상을 보이는 사람들을 대상으로 접근 방식을 테스트할 계획을 세우고 있습니다. 장기적으로 팀은 로봇이 환자의 병실에 배치될 수 있다고 생각합니다. 이를 통해 로봇은 환자를 지속적으로 모니터링하고 의사가 병실에 들어가지 않고도 태블릿을 통해 환자를 확인할 수 있습니다.