疫情期间波士顿动力Spot机器人的新工作——无需接触即可为患者作检查

在当前的冠状病毒大流行期间，医护人员中最危险的工作之一就是去评估患有新冠病毒症状的人。布里格姆妇女医院和麻省理工学院的研究人员表示，他们希望通过使用机器人远程测量患者的生命体征来降低这种风险。

Spot四足机器人由手持设备控制，还携带平板电脑，使医生无需在同一房间就可以向患者询问症状。

麻省理工学院的博士后生黄恒伟说：“在机器人技术方面，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放。” “我们认为我们应该有可能使用机器人将医护人员直接暴露在患者的传染范围中的风险移除。”

研究人员在四台由波士顿动力机器人安装摄像机，可以在2米的距离内测量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症状的患者进行测试。

麻省理工学院机械工程学助理教授乔瓦尼·特拉沃索（Giovanni Traverso）表示：“我们很高兴能够建立这种行业与学术界的合作关系，在这种合作关系中，具有工程和机器人技术专长的科学家与医院的临床团队合作，将先进技术带到了床边。”

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，以评估患有冠状病毒新症状的人。这项初始评估的主要组成部分是测量生命体征和体温。

在麻省理工学院，布里格姆与研究人员想出了一个主意——用机器人来监测生命体征，这样可以使医护人员尽量减少接触潜在的具有传染性的病人。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。

为此，他们使用了Spot。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。

麻省理工学院和百翰妇女医院的研究人员希望通过使用Spot等机器人来远程测量患者的生命体征，从而降低医护人员的风险。

机器人实现连续监控

在这项研究中，研究人员对健康志愿者进行了测量。他们现在正在计划从医院急诊室中针对显示COVID-19症状的人测试其机器人方法。

同时，研究人员计划专注于分类诊断应用。从长远来看，他们设想可以将机器人部署在患者的病房中，这样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。