Inspirados por las necesidades de la pandemia, los robots de enfermería humanoides en desarrollo podrían ayudar al personal médico a atender a los pacientes

Raagini Rameshwar, izquierda, y Jie Fu en WPI en 2021. Crédito: WPI

Inspirados por las necesidades de atención médica durante la pandemia de COVID-19, La profesora adjunta de ingeniería robótica Jane Li dirige un equipo de investigadores en un proyecto para desarrollar robots de enfermería humanoides avanzados controlados a distancia que pueden ayudar a los trabajadores médicos a cuidar a los pacientes que están en cuarentena o aislamiento.

Los investigadores, que esperan comenzar a probar un nuevo prototipo este verano, tienen como objetivo desarrollar un robot fácil de usar que pueda realizar tareas relacionadas con la enfermería en entornos donde un alto riesgo de contagio o infección amenaza la salud de las enfermeras.

Aunque los robots médicos se utilizan hoy en día en los principales hospitales, dice Li, es difícil aprender a usarlos y operarlos, lo que a menudo aumenta la carga de trabajo de las enfermeras.

Para resolver este desafío, Li continúa con el desarrollo de un asistente de enfermería inteligente telerobótico (TRINA), un robot humanoide móvil que tiene brazos igualmente fuertes y suaves para transportar medicamentos o muestras infecciosas, ayudar a los pacientes a ajustar sus posiciones e incluso levantar y transportar a un paciente. TRINA se desarrolló en la Universidad de Duke en 2016; Li fue investigadora postdoctoral en el proyecto.

Según Li, TRINA podría beneficiar tanto a los pacientes como al personal de atención médica que se enfrenta a una población estadounidense que envejece y a una persistente escasez de enfermeras.

«Entiendo las grandes cargas de trabajo y el estrés que enfrentan las enfermeras, y su miedo a estar expuestas a enfermedades infecciosas mientras atienden a los pacientes», dice Li, investigador principal (PI) del proyecto y director de Robótica inspirada en humanos de WPI. Laboratorio. «Estos robots TRINA pueden aliviar el estrés físico y emocional de los trabajadores de la salud. Esperamos que esto revolucione la atención al paciente, un beneficio que puede extenderse a la atención domiciliaria y las clínicas».

Escasez de enfermeras

COVID-19 ha enfatizado la necesidad continua de tecnologías que puedan ayudar a los trabajadores de la salud. Desde el inicio de la pandemia en 2020, los trabajadores de la salud han estado sometidos a largas horas de trabajo, cargas de trabajo más pesadas y el temor de contraer el virus ellos mismos. En los últimos dos años, más de 1 millón de trabajadores de la salud de EE. UU. se infectaron con COVID-19 y más de 4000 de ellos murieron, según los CDC.

Incluso antes de la pandemia, la escasez de enfermeras asolaba el campo médico. De acuerdo con las proyecciones de empleo de la Oficina de Estadísticas Laborales, habrá un promedio de 194,500 vacantes de trabajo de enfermera registrada en los Estados Unidos cada año durante la década que termina en 2030. Se espera que muchas de esas vacantes resulten de la necesidad de reemplazar a los trabajadores que se jubilan. transferirse a diferentes ocupaciones o salir de la fuerza laboral.

Para ayudar a aliviar estas situaciones, Li está trabajando en el proyecto con el co-investigador principal Cagdas Onal, profesor asociado de ingeniería robótica y director de WPI Soft Robotics Laboratorio. Onal está creando guantes hápticos, que son dispositivos portátiles que permitirán que la enfermera que opera el robot sienta lo que el robot siente y controle mejor los movimientos del robot. Los guantes hápticos permitirán a las enfermeras dirigir los movimientos de la mano del robot en tiempo real.

Onal, cuya investigación se ha centrado en crear una robótica fuerte, pero suave, dice que los guantes hápticos están diseñados para una alta precisión de espejos. movimientos, lo que permite que el robot replique los gestos de la mano de la enfermera en tiempo real.

«Permitirá a las enfermeras sentir que están haciendo estas tareas en persona, evitando estar en condiciones potencialmente peligrosas», dijo. dice.

Li añade que, por lo general, las enfermeras no aprenden a operar robots en la escuela de enfermería, «por lo que debe sentirse natural para ellas querer usar un robot. Estamos diseñando el sistema para que sienten que el robot actúa como si fuera una extensión de su propio cuerpo. Al mismo tiempo, pueden sentir lo que el robot está tocando».

En lugar de operar el robot con un teclado o un controlador de juegos, las enfermeras usarían auriculares que les permitirían ver lo que ve el robot.

Interacción humano-robot

Li también es w Trabajando con el co-investigador principal Jie Fu, profesor asistente de la Universidad de Florida, quien está diseñando una interfaz de usuario que sea más fácil de entender, junto con métodos de aprendizaje para que sea más fácil para los usuarios novatos manejar y aprender la interfaz. (Fu era miembro de la facultad en el Departamento de Ingeniería Robótica de WPI cuando se otorgó la subvención NSF-CDC y continúa trabajando en el proyecto a través de una subasignación).

El trabajo de Fu se centra en desarrollar controles adaptativos para el robot de enfermería para permitir que tanto los usuarios expertos como los novatos lo dirijan fácilmente. Usando la teoría de juegos, que aplica modelos matemáticos para crear estrategias de interacción, Fu está trabajando para ofrecer una mejor experiencia de usuario, mejorar el rendimiento del robot y permitir que el robot aprenda mejor de las operaciones repetidas. El sistema se está diseñando para que un cuidador pueda estar capacitado para operar el robot en dos horas.

«El sistema es más que un simple robot físico», dice Fu. «También se trata de un sistema autónomo que interactúa con la enfermera que lo ejecuta».

El sistema permitirá que el robot aprenda tareas repetidas. Una vez que un robot ha realizado una tarea repetidamente, como quitar una manta de la cama del paciente o recuperar muestras, podrá realizar estas tareas sin recibir instrucciones paso a paso. El robot también se está diseñando para ayudar a los nuevos usuarios a aprender a trabajar con él, brindándoles mensajes sobre los próximos pasos necesarios para realizar tareas específicas o cómo mover las manos de manera adecuada con los guantes hápticos.

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Potencial de conexión social entre humanos y robots Proporcionado por el Instituto Politécnico de Worcester Cita: Inspirados por las necesidades de la pandemia, los robots de enfermería humanoides en desarrollo podrían ayudar al personal médico a cuidar a los pacientes (2022) , 20 de abril) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-04-pandemic-humanoid-nursing-robots-medical.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.