نقش روباتیک در مدیریت سلامت عمومی و بیماری‌های عفونی

منتشر‌شده در: مجله science به تاریخ ۲ آپریل ۲۰۲۰
لینک منبع: Combating COVID-19—The role of robotics in managing public health and infectious diseases

شیوع COVID19 در حال حاضر به یک بیماری همه‌گیر تبدیل شده‌است. کروناویروس جدید تقریبا تمام قاره‌ها را تحت‌تاثیر قرار داده‌است؛ در زمان نگارش، کره‌جنوبی، ایران، ایتالیا و دیگر کشورهای اروپایی افزایش شدیدی را در موارد شناسایی‌شده تجربه کرده‌اند. جهانی‌سازی و اقتصادهای به هم پیوسته‌ به این معنی است که بیشتر کشورها تحت‌تاثیر COVID19 قرار خواهند گرفت. بنابراین تلاش جهانی برای شکستن زنجیره‌های انتقال ویروس مورد نیاز است.

آیا روبات‌ها می‌توانند منابع موثری در مبارزه با COVID19 باشند؟ روبات‌ها این پتانسیل را دارند که برای ضد عفونی کردن، تحویل دارو و غذا، اندازه‌گیری علایم حیاتی و کمک به کنترل‌های مرزی به کار روند. با تشدید اپیدمی، نقش بالقوه رباتیک به طور فزاینده‌ای روشن می‌شود. در طول شیوع بیماری "ابولا" در سال ۲۰۱۵، کارگاه‌های برگزار شده توسط دفتر سیاست علم و فن‌آوری کاخ سفید و بنیاد ملی علوم سه حوزه گسترده را شناسایی کردند که رباتیک می‌تواند در آن‌ها تفاوت ایجاد کند: مراقبت بالینی (به عنوان مثال، پزشکی از راه دور و آلودگی‌زدایی) ، لجستیک (به عنوان مثال، تحویل و جابجایی زباله‌های آلوده) ، و شناسایی (به عنوان مثال، نظارت بر رعایت قرنطینه داوطلبانه). بسیاری از این کاربردها، هرچند در حوزه‌های محدود و بسیاری به عنوان دلایلی برای مفهوم، به طور فعال در چین کشف می‌شوند. متخصصان مراقبت‌های بهداشتی خط مقدم، البته با لوازم حفاظتی، هنوز هم از طریق تماس مستقیم با با پاتوژن مواجه هستند. شیوع COVID19 یک حوزه چهارم را معرفی کرده‌است: تداوم کار و حفظ عملکردهای اجتماعی-اقتصادی. COVID19 بر تولید و اقتصاد در سراسر جهان تاثیر گذاشته‌است. این امر نیاز به تحقیقات بیشتر در زمینه عملیات از راه دور را برای طیف وسیعی از کاربردهایی که نیازمند دستکاری ماهرانه هستند-از ساخت گرفته تا تجهیزات پاک‌سازی از راه دور-برجسته می‌کند.

برای هر یک از این حوزه‌ها، پیشرفت‌های گسترده و همچنین فرصت‌هایی برای بررسی در رباتیک وجود دارد. در مورد مراقبت‌های بالینی، حوزه‌های دارای اهمیت خاص عبارتند از پیش‌گیری از بیماری، تشخیص و غربالگری، و مراقبت از بیمار و مدیریت بیماری.

برای پیش‌گیری از بیماری، ضد عفونی سطحی فرابنفش (UV) که توسط روبات کنترل می‌شود، مورد استفاده قرار می‌گیرد زیرا COVID19 نه تنها از طریق انتقال قطرات تنفسی تماس نزدیک بلکه از طریق سطوح آلوده، از فرد به فرد گسترش می‌یابد. کوروناویروس‌ها می‌توانند روزها روی سطوح بی‌جان-از جمله فلز، شیشه، یا پلاستیک-باقی بمانند، و نشان‌داده شده‌است که دستگاه‌های نور UV (مانند PX-UV) در کاهش آلودگی سطوح با تماس بالا در بیمارستان‌ها موثر هستند. به جای ضد عفونی دستی که نیازمند بسیج نیروی کار است و خطر مواجهه با پرسنل تمیز کننده را افزایش می‌دهد، روبات‌های خود مختار یا کنترل از راه دور می‌توانند به ضدعفونی مقرون به صرفه، سریع و موثر منجر شوند. فرصت‌ها در جهت‌یابی هوشمند و شناسایی مناطق پرخطر، با تماس بالا، همراه با دیگر اقدامات پیشگیرانه قرار دارند. نسل‌های جدید از روبات‌ها، از مقیاس ماکرو تا میکرو، می‌توانند توسعه یابند تا مناطق پرخطر را شناسایی کنند و به طور مداوم برای استریل کردن تمام سطوح تماس بالا کار کند.

برای تشخیص و غربالگری، روبات‌های متحرک برای اندازه‌گیری دما در مناطق عمومی و بنادر ورودی استفاده عملی از فن‌آوری‌های بالغ را نشان می‌دهند. سیستم‌های دوربین خودکار معمولا برای رصد همزمان چندین نفر در مناطق بزرگ استفاده می‌شوند. الحاق این سنسورهای حرارتی و الگوریتم های دید بر روی روبات‌های مستقل یا از راه دور می‌تواند کارایی و پوشش غربال گری را افزایش دهد. همچنین می توان از این روبات‌های متحرک برای پایش مکرر دمای بیماران داخل/خارج از بیمارستان در مناطق مختلف بیمارستان‌ها با داده‌های مربوط به سیستم‌های اطلاعات بیمارستانی استفاده کرد. با ایجاد شبکه در سیستم‌های امنیتی موجود با نرم‌افزار تشخیص چهره، امکان ردیابی دوباره تماس‌های افراد مبتلا برای هشدار به افراد در معرض خطر عفونت وجود دارد. با این حال، وضع قوانین مناسب برای احترام به حریم خصوصی مهم است.

برای تست‌های تشخیصی اولیه برای COVID19، بیشتر کشورها جمع‌آوری و آزمایش سوآب های نازوفارنکس و اوروفارنکس را توصیه می‌کنند. این کار شامل جمع‌آوری، جابجایی، انتقال و آزمایش نمونه است. در طی یک شیوع بزرگ، یک چالش کلیدی نبود پرسنل واجد شرایط برای تمیز کردن بیماران و پردازش نمونه‌های تست است. تمیز کردن نازوفارنکس و اوروفارنکس خودکار به کمک ربات ممکن است فرآیند را سرعت بخشد، خطر عفونت را کاهش دهد و کارکنان را برای کارهای دیگر آزاد کند. برخی افراد در زمان آزمایش علائم ویروس را نشان نمی‌دهند و یا ویروس نهفته دارند. در این موارد، آزمایش خون برای بررسی ظاهر آنتی‌بادی می‌تواند بسیار مهم باشد و برای شناسایی عفونت‌های نهفته مورد استفاده قرار گیرد. هم چنین اتوماتیک کردن فرآیند گرفتن خون برای تست‌های آزمایشگاهی می‌تواند کارکنان پزشکی را از کاری با ریسک بالای قرار گرفتن در معرض خطر رها کند. محققان در حال مطالعه سیستم‌های رباتیک مبتنی بر شناسایی تصویربرداری فراصوت رگ‌های محیطی ساعد برای خونگیری خودکار هستند. سنجش‌های همزمان چندگانه خودکار امکان تشخیص سریع کیفی در آزمایشگاه پاتوژن‌ها را فراهم می‌کند. از هواپیماهای بدون سرنشین و یا وسایل نقلیه زمینی می توان برای انتقال نمونه و همچنین تحویل دارو به بیماران مبتلا، در صورت عدم توصیه حرکت، استفاده کرد.

کروناویروس جدید می‌تواند یک کاتالیزور برای توسعه سیستم‌های رباتیک باشد که به سرعت و بدون نیاز به سفر به خطوط مقدم با دسترسی از راه دور توسط کارشناسان و ارائه دهندگان خدمات ضروری گسترش یابد. قرنطینه گسترده بیماران همچنین ممکن است به معنای انزوای طولانی‌مدت افراد از تعامل اجتماعی باشد که ممکن است تاثیر منفی بر سلامت روانی داشته باشد. برای پرداختن به این موضوع، روبات‌های اجتماعی می‌توانند برای ارائه تعاملات اجتماعی مستمر و پایبندی به رژیم‌های درمانی بدون ترس از گسترش بیماری، مورد استفاده قرار گیرند. با این حال، این یک حوزه چالش برانگیز از توسعه است زیرا تعاملات اجتماعی نیازمند ایجاد و حفظ مدل‌های پیچیده از افراد، از جمله دانش، باورها، احساسات و نیز زمینه و محیط تعامل است.

پزشکی از راه دور و ارتباط از راه دور نیز فن‌آوری کاملی است که می‌تواند هم برای پزشکی از راه دور و هم برای ارتباط از راه دور مورد استفاده قرار گیرد. در هفته‌های اخیر، مدارس، دانشگاه‌ها و شرکت‌های چینی دوره‌ها و تعاملات آنلاین را پیش گرفته‌اند. همانطور که پهنای باند ۵ G و ویدئوی ۴-۸ K به طور گسترده در دسترس قرار می‌گیرند، COVID19 می‌تواند نقطه اوج عملکرد سازمان‌های آینده باشد. به جای لغو نمایشگاه‌ها و کنفرانس‌های بزرگ بین‌المللی، اشکال جدیدی از گردهمایی آنلاین به جای حضور شخصی ممکن است افزایش یابد. شرکت کنندگان از راه دور ممکن است به استفاده از آواتارها وکنترل‌های رباتیک عادت کنند. در نهایت، بسیاری از کنفرانس‌ها ممکن است از طریق واقعیت مجازی، با ربات مجازی شرکت کنندگان کاملا متحرک و غرق در زمینه کنفرانس، با تاخیر پایین با کیفیت بالا در دسترس باشند. تمام این روش‌ها به طور همزمان میزان عفونت بیماری و ردپای کربن را کاهش می‌دهند.

از لحاظ تاریخی، روبات‌ها برای انجام کارهای کسل‌کننده، کثیف و خطرناک توسعه‌یافته اند. اولین گسترش گسترده آن‌ها در کاربردهای صنعتی بود، به طور مشابه مبارزه با بیماری‌های عفونی شامل محیطی است که برای کارگران انسانی مناسب نیست اما برای روبات‌ها مناسب است. تجربیات شیوع ابولا طیف گسترده‌ای از موارد کاربردی را شناسایی کرد، اما تامین بودجه برای تحقیقات چند رشته‌ای، با مشارکت آژانس‌ها و صنعت، برای رفع این موارد کاربردی، محدود باقی می‌ماند. در حال حاضر، تاثیر COVID19 ممکن است تحقیقات بیشتری را در زمینه روباتیک برای مقابله با خطرات بیماری‌های عفونی انجام دهد. اما بدون تلاش‌های تحقیقاتی مداوم، روبات‌ها دوباره برای حادثه بعدی آماده نخواهند بود. با ایجاد ترکیبی از متخصصان مهندسی و بیماری‌های عفونی با بودجه اختصاصی می توان زمانی که بیماری همه‌گیر بعدی فرا می‌رسد، آماده بود.

این متن با استفاده از ربات ترجمه مقالات پزشکی ترجمه شده و به صورت محدود مورد بازبینی انسانی قرار گرفته است.در نتیجه می‌تواند دارای برخی اشکالات ترجمه باشد.