ドローンまたは無人航空機（UAV）は、ロジスティクスの問題を軽減し、医療の配布をより利用しやすくするのに役立つ新しい医療ツールとして登場しています。専門家は、災害救援物資の運搬から移植臓器や血液サンプルの輸送まで、ドローンのさまざまな可能な用途を検討しています。ドローンは適度なペイロードを運ぶ能力があり、目的地にすばやく輸送できます。
渡辺宏/ゲッティイメージズ
他の輸送方法と比較したドローン技術の利点には、人口の多い地域での交通の回避、地形のナビゲートが困難な悪路条件の回避、戦争で荒廃した国の危険な飛行禁止区域への安全なアクセスなどがあります。ドローンは緊急事態や救援活動ではまだ十分に活用されていませんが、その貢献はますます認識されています。たとえば、2011年の日本の福島第一原発事故では、この地域でドローンが発射されました。リアルタイムで安全に放射線レベルを収集し、緊急時の対応計画を支援しました。2017年、ハリケーンハービーをきっかけに、43人のドローンオペレーターが連邦航空局から復旧作業とニュース組織の支援を承認されました。
除細動器を提供できる救急車ドローン
彼の大学院プログラムの一環として、オランダのデルフト工科大学のAlec Momontは、心臓イベント中の緊急事態で使用できるドローンを設計しました。彼の無人ドローンは、小型除細動器などの重要な医療機器を搭載しています。
蘇生に関しては、緊急事態の現場にタイムリーに到着することが決定的な要因となることがよくあります。心停止後、脳死は4〜6分以内に発生するため、失う時間はありません。救急隊の応答時間は平均で約10分です。約10.6％の人が院外での停止を生き延び、8.3 ％は良好な神経機能で生き残ります。
モモントの緊急ドローンは、心臓発作の生存率を劇的に変える可能性があります。彼の自律的にナビゲートするミニ飛行機の重量はわずか4キログラム（8ポンド）で、時速約100 km（62 mph）で飛行できます。密集した都市に戦略的に配置されている場合、ターゲットの目的地にすばやく到達できます。 GPSテクノロジーを使用して発信者のモバイル信号を追跡し、Webカメラも装備しています。ウェブカメラを使用して、救急隊員は被害者を助けている人とのライブリンクを持つことができます。現場の最初の対応者には除細動器が提供されており、デバイスの操作方法や、困っている人の命を救うための他の対策についての情報を得ることができます。
スウェーデンのストックホルムにあるカロリンスカ研究所とスウェーデン王立工科大学の研究者が行った調査によると、農村地域では、モモントが設計したものと同様のドローンが、93％の症例で救急医療サービスよりも早く到着し、節約できることが示されました。平均19分の時間。都市部では、32％のケースでドローンが救急車の前に心停止の現場に到達し、平均1.5分の時間を節約しました。スウェーデンの研究では、自動体外式除細動器を提供する最も安全な方法は、ドローンを平らな地面に着陸させるか、あるいは除細動器を低高度から解放することであることがわかりました。
バード大学のドローンセンターは、ドローンの緊急サービスアプリケーションがドローンアプリケーションの中で最も急速に成長している分野であることを発見しました。ただし、ドローンが緊急応答に参加するときに記録されている事故があります。たとえば、ドローンは2015年にカリフォルニアの山火事と戦う消防士の努力を妨害しました。小型航空機が低空飛行の有人航空機のジェットエンジンに吸い込まれ、両方の航空機が墜落する可能性があります。連邦航空局（FAA）は、特に生死にかかわる状況でUASを安全かつ合法的に使用できるように、ガイドラインとルールを作成および更新しています。
あなたの携帯電話の翼を与える
ギリシャのクレタ島にある工科大学のSenseLabは、アラブ首長国連邦を拠点とする1,000人以上の参加者が参加するグローバルコンペティションである2016 Drones for Good Awardで3位になりました。彼らのエントリーは、スマートフォンをミニドローンに変える革新的な方法を構成しました。緊急事態に役立つ可能性があります。スマートフォンはモデルドローンに接続されており、たとえば、薬局に自動的に移動して、苦しんでいるユーザーにインスリンを届けることができます。
電話ドローンには4つの基本的な概念があります。1）助けを見つける。 2）薬を持ってきます。 3）エンゲージメントの領域を記録し、事前定義された連絡先リストに詳細を報告します。 4）道に迷ったときにユーザーが道を見つけるのを支援します。
スマートドローンは、SenseLabの高度なプロジェクトの1つにすぎません。彼らは、健康に問題のある人のバイオセンサーにドローンを接続したり、人の健康が突然悪化した場合の緊急対応を作成したりするなど、UAVの他の実用的なアプリケーションも研究しています。
研究者たちはまた、農村地域に住む慢性疾患の患者の配達と集荷のタスクにドローンを使用することを模索しています。このグループの患者は、定期的な検査と薬の補充を必要とすることがよくあります。ドローンは安全に薬を届け、尿や血液サンプルなどの検査キットを収集し、自己負担費用と医療費を削減し、介護者への圧力を軽減することができました。
ドローンは敏感な生物学的サンプルを運ぶことができますか？
米国では、医療用ドローンはまだ広範囲にテストされていません。たとえば、フライトが敏感なサンプルや医療機器に与える影響について、より多くの情報が必要です。ジョンズホプキンスの研究者は、血液サンプルなどの敏感な物質がドローンによって安全に運ばれる可能性があるといういくつかの証拠を提供しました。この概念実証研究の背後にある病理医であるティモシーキエンアムケレ博士は、ドローンの加速と着陸について懸念していました。騒々しい動きは血球を破壊し、サンプルを使用できなくする可能性があります。幸いなことに、アムケレのテストでは、小さなUAVで最大40分間運ばれた場合、血液は影響を受けなかったことが示されました。飛ばされたサンプルは飛ばされていないサンプルと比較され、それらの試験特性は有意に異ならなかった。 Amukeleは、飛行を延長する別のテストを実行し、ドローンは160マイル（258 km）をカバーしました。これには3時間かかりました。これは、ドローンを使用して医療サンプルを輸送するための新しい距離記録でした。サンプルはアリゾナ砂漠を移動し、ドローンからの電気を使用してサンプルを室温に維持する温度制御されたチャンバーに保管されました。その後のラボ分析では、飛行したサンプルは飛行していないサンプルと同等であることが示されました。グルコースとカリウムの測定値にわずかな違いが検出されましたが、これらは他の輸送方法でも見られ、飛行していないサンプルの注意深い温度制御が不足していることが原因である可能性があります。
ジョンズホプキンスチームは現在、専門ラボの近くにないアフリカでのパイロット研究を計画しています。したがって、この最新の医療技術の恩恵を受けています。ドローンの飛行能力を考えると、このデバイスは他の手段よりも優れている可能性があります。特に遠隔地や開発途上地域での輸送。さらに、ドローンの商品化により、同じように進化していない他の輸送方法と比較して、ドローンの価格が安くなっています。ドローンは、特に地理的な制約によって制限されている人々にとって、最終的には医療技術のゲームチェンジャーになる可能性があります。
いくつかの研究者チームは、ドローンを経済的に展開するのに役立つ最適化モデルに取り組んできました。この情報は、緊急対応を調整する際の意思決定者に役立つ可能性があります。たとえば、ドローンの飛行高度を上げると操作のコストが上がりますが、ドローンの速度を上げると一般にコストが下がり、ドローンのサービスエリアが増えます。
さまざまな企業が、ドローンが風と太陽から電力を収穫する方法も模索しています。中国の厦門大学とオーストラリアのウエスタンシドニー大学のチームも、1つのUAVを使用して複数の場所に供給するためのアルゴリズムを開発しています。具体的には、血液の重量、温度、時間などのさまざまな要因を考慮して、血液輸送のロジスティクスに関心を持っています。彼らの調査結果は、ドローンを使用した食料輸送の最適化など、他の分野にも適用できます。
