麻省理工学院和百老汇妇女医院的研究人员希望通过使用机器人远程测量患者的生命体征来降低COVID-19对医护人员的风险。在冠状病毒疫情中，医护人员工作中最危险的一部分就是看护患有COVID-19症状的人。麻省理工学院和百翰妇女医院的研究人员希望通过使用机器人远程测量患者的生命体征来降低接触的风险。

受手持设备控制的机器人可以携带平板电脑，使医生无需在同一房间就可以询问患者的症状。

麻省理工学院的博士后Henwei Huang说：“在机器人技术领域，我们的目标之一是使用自动化和机器人技术将人们从危险的工作中解救出来。”“我们应该相信使用机器人将能避免医护人员与患者直接接触的风险。”

研究人员使用四台安装在波士顿公司开发的狗形机器人上的摄像机，可以在两米的距离内测量出健康患者的皮肤温度，呼吸频率，脉搏频率和血氧饱和度。他们现在正在计划对有COVID-19症状的患者进行测量。在布莱根妇女医院任职，该研究的资深者——麻省理工学院机械工程助理教授，肠胃病学专家乔凡尼·特拉沃索说：“我们乐于建立行业与学术界的合作关系，在具有工程与机器人技术的科学家和医院的临床专家的合作中，他们将先进技术带到临床。”

研究人员已经在TechRxiv上发表了一篇论文，并将其提交给了同行评审。

测量生命体征

当3月在波士顿开始出现COVID-19病例时，包括百翰和妇女医院在内的许多医院都在急诊室外建立了分诊帐篷，以评估有COVID-19症状的人。这项初始评估的主要组成部分是测量生命体征，包括体温。

麻省理工学院和BWH研究人员提出了使用机器人技术实现生命体征的非接触式监测的想法，从而使医护人员能够最大程度地减少对潜在传染病患者的接触。他们决定使用现有的计算机视觉技术来测量温度，呼吸频率，脉搏和血氧饱和度，并努力使它们移动。

为此，他们使用了称为Spot的机器人，该机器人可以像狗一样四脚走路。医护人员可以使用手持控制器将机器人操纵到患者坐着的任何地方。研究人员在机器人上安装了四个不同的摄像头-一个红外摄像头和三个可过滤不同波长光的单色摄像头。

研究人员开发了算法，使他们能够使用红外摄像机测量升高的皮肤温度和呼吸频率。对于体温，相机会测量面部皮肤温度，并且算法会将温度与核心体温关联起来。该算法还考虑了环境温度以及照相机与患者之间的距离，因此可以在不同的天气条件下从不同的距离进行测量，并且仍然是准确的。

红外摄像机的测量结果也可以用于计算患者的呼吸频率。当患者戴着口罩呼入呼出时，他们的呼吸会改变口罩的温度。通过测量温度变化，研究人员可以计算出患者呼吸的速度。

三个单色相机分别过滤不同波长的光-670、810和880纳米。这些波长允许研究人员测量血细胞中的血红蛋白与氧气结合并流过血管时产生的轻微颜色变化。研究人员的算法使用这些测量值来计算脉搏率和血氧饱和度。

持续监控

在这项研究中，研究人员对健康的志愿者进行了测量，他们现在正在计划在医院急诊室中针对显示COVID-19症状的人测试他们的机器人方法。

在短期内，研究人员计划将重点放在分诊应用上，从长远来看，他们设想可以将机器人部署在患者的病房中。这将使机器人可以连续监视患者，也可以让医生通过平板电脑对患者进行检查，而不必进入房间。两种申请都需要获得美国食品和药物管理局的批准。

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