分享要點
- 2019冠狀病毒病突出表明，需要改進現有的生物樣本運輸後勤方法。
- 為減少傳染機會而實施的對人員和車輛流動的嚴格限製，導致獻血出現了意想不到的危急情況。
- 由於讀取棉簽的實驗室工作量不均衡，COVID-19診斷常常被拖慢，導致向患者傳達診斷結果的時間被拖延。
- 基於無人機的運送係統可以將移動診所和分析實驗室與醫院連接起來，以避免不必要的直接接觸，並加快運輸速度。
- 無人機係統在運輸生物樣本方麵發揮著關鍵作用。然而，無人機係統的技術發展必須被仔細監控。
在2019冠狀病毒病大流行期間吸取的寶貴教訓是，需要重新設計現有的生物樣本運輸後勤方法。在全世界采取嚴厲的非藥物幹預措施以遏製病毒擴散的幾個月裏，如果有無人機能夠高效和無接觸地運送血液供應品、移植器官和保健產品等醫療用品，許多運輸鏈的中斷可能不會那麼嚴重。
為減少傳染機會而實施的對人員和車輛流動的嚴格限製，導致獻血出現了意想不到的危急情況。由於在政府關閉期間，獻血者無法離開家，獻血者人數減少。如果有無人機服務，護士可能會直接在獻血者家中采集血液，血液樣本可能會通過無人機使用自動和安全的輸送係統送到醫院。
此外，在大流行期間，政府出台了嚴格的政策，盡可能減少健康人士進入病毒傳播猖獗的醫院。這些政策也對獻血產生了負麵影響。如果在醫院以外的安全地區建立采血中心，後勤工作可能會受益於用無人機將血液樣本送到采血中心。
另一個教訓是關於COVID-19診斷的，由於讀取棉簽的實驗室工作量不均勻，診斷工作往往會減慢，導致向患者傳達診斷結果的延誤。這反過來又導致了不必要的檢疫，並在延誤陰性結果時損失了工作日。可以使用無人機來有效地平衡工作量，將棉簽優先分配到不太活躍的閱讀中心，從而避免積壓。
無人機係統的基本特征
總的來說，無人機可能帶來的一個明顯優勢是改善偏遠地區或人口稀少地區(如島嶼、山村等)的服務。事實上，基於無人機的運送係統可以將移動診所和分析實驗室與醫院連接起來，避免人與人之間不必要的直接接觸，並以可以忽略不計的成本將單次運送的時間縮短80%，從而加快運輸速度。
無人機送貨係統可以在任何地點、任何時間使用，在人口密集的城市地區和人口稀少的地區都可以使用。無人機的優勢是管理成本低，是一種潛在的解決交通延誤、無法通行的道路以及一年中大部分時間道路都不存在的方法。
然而，隻有在保證無人機不會對有效載荷的質量產生不利影響的情況下，才可以使用無人機運輸可能挽救生命的貨物(Amukele 2019)。因此，任何關於在整個飛行期間保持有效載荷原始質量的擔憂都必須非常仔細地解決，以說服所有利益相關者，無人機確實是改善醫療組織模型的可靠資產。
無人機係統的關鍵組件是智能膠囊，這是一種主要用於確保有效載荷保存的容器(Amicone等人，2021年)。膠囊的設計必須靈活和模塊化，以便能夠運輸任何醫療產品(例如血袋、器官、藥物、檢測樣本)。
膠囊的主要特點如下:
- 高機械阻力，通過選擇現成的聚氨酯材料，可以根據設備的設計根據高質量標準製造。由於結構原因，太空艙的一些部件可以用金屬(鋁、鋼)製造。
- 自主飛行控製，不需要訓練有素的地麵飛行員。
- 能夠安裝符合特定技術要求的專業無人機(例如，10公斤負載能力，60公裏/小時最低速度，防水和防風)。
- 順應無人機的不斷進化，感謝一個專門的可調節接口。
- GPS/GSM/3G/4G連接，可根據飛行授權要求控製和修改飛行。這種連通性還保證了在緊急情況下無人機操作人員能夠恢複主動控製。
- 根據血液運輸條例的規定，用於實時監測和控製醫療貨物的儲存條件和質量的溫度和濕度傳感器。
在膠囊內，一個經過認證的UN3373容器必須配備溫度穩定器，有助於保持正確的溫度。溫度穩定器被冷卻以達到合適的溫度(4ºC, 22ºC, -25ºC)在每次飛行前與醫療材料一起插入UN3373容器之前。它們的作用，加上太空艙的隔熱材料，使溫度穩定大約三個小時成為可能，這是一個非常適合一次投遞任務的時間。
在目標應用(高價值和易腐爛的醫療物品的交付)中，膠囊必須允許持續跟蹤有效載荷:為此目的，人工智能(AI)的作用至關重要。機載控製智能必須能夠接管它所安裝的飛行器的控製，或使其冗餘，從而確保成功完成任務的雙重保險，使太空艙能夠自主決定距離、路線變化、緊急機動和著陸。此外，根據JARUS指南(2019)，人工智能通過強製性的具體操作風險評估降低操作的總體風險，使滿足城市場景中無人機飛行的嚴格規定成為可能。
未來的挑戰
2019冠狀病毒病大流行暴露了我們醫療係統多年來被低估的幾個關鍵問題:從個人防護裝備庫存管理不善、重症監護病房準備不足，到供應鏈問題和物流瓶頸。
為迎接新的衛生保健挑戰(如未來的大流行)做好準備的最佳方法是重新思考當前的做法，優化工作流程，在係統中引入彈性。
無人機送貨係統可以在任何地點、任何時間使用，在人口密集的城市地區和人口稀少的地區都可以使用
在這種情況下，無人機係統運輸生物樣本的作用發揮了關鍵作用。然而，無人機係統的技術發展必須仔細監測，特別注意:
- 安全方麵，包括實施有效對策以防止無人機係統被惡意用戶(即黑客)篡改的網絡安全關鍵問題。
- 通過使用有限元方法模擬和適當的碰撞試驗進行熱和機械改進。
- 在緊急情況下，通過在控製回路中進一步部署AI，無人機係統對不希望發生的事件的自主反應，以便在緊急情況下實施適當的風險降低策略。
- 用於在醫療環境中明確識別無人機係統的標簽。
總之，在醫療保健應用中使用無人機有望在正常操作條件和緊急情況下推動後勤進步，在這種情況下，自主無人機帶來的一係列新的可能性可能會減少我們醫療保健係統的一些遺留漏洞。
的利益衝突
朱塞佩•托爾托拉是ABzero (ABzero)的創始人和共同所有者。www.abzero.it)，這家初創公司正在生產一種通過無人機輸送血液的智能膠囊。
