Nauka dla Społeczeństwa

29.11.2022
PL EN
27.09.2022 aktualizacja 27.09.2022

Naukowcy pracują nad umundurowaniem biomedycznym

Fot. materiały prasowe Fot. materiały prasowe

Biosensory przeznaczone do monitorowania stanu zdrowia żołnierzy na polu walki są porównywalne z profesjonalnymi urządzeniami medycznymi - poinformowała Wojskowa Akademia Techniczna, która wraz z Wojskowym Instytutem Medycznym i firmą Teldat opracowuje teleinformatyczny system, który pomoże szybciej ewakuować rannych i poszkodowanych w akcji.

Uczelnia podsumowała na swojej stronie wyniki testów systemu SWD-EwMED (System wspomagania decyzji ewakuacji medycznej oparty na monitorowaniu parametrów życiowych żołnierza i rozszerzonej świadomości sytuacyjnej). Zgodnie z założeniami, sensory w koszulce, w kominiarce i na ręku pomogą w ewakuacji żołnierza poszkodowanego w walce, a informacja o potrzebujących pomocy będzie przesyłana do służb medycznych.

Testy laboratoryjne i kliniczne potwierdziły, że sensory mierzą informacje o parametrach życiowych w sposób porównywalny do urządzeń medycznych. Zebrane przez nie dane można przesyłać poprzez obecnie wykorzystywane środki łączności bez jakiegokolwiek uszczerbku dla jakości - zapewniają eksperci WIM i WAT.

NIE TYLKO DLA MUNDUROWYCH

W przyszłości system może być zastosowany zarówno w ramach ćwiczeń, jak i realnych operacji wojskowych. Może też służyć policji podczas działań operacyjnych na imprezach i wydarzeniach o charakterze masowym. System pomoże ewakuować z pola działań wszystkich ludzi, którzy są w potrzebie, tak aby jak najszybciej udzielono im świadczeń medycznych. Monitorowanie czynności życiowych byłoby ułatwieniem dla organizacji działań straży granicznej czy straży pożarnej przy ewakuacji ludności na obszarach dotkniętych klęskami żywiołowymi.

Na podstawie pomiaru parametrów życiowych poszkodowanych będzie można zakwalifikować do grupy określonej kolorem zielonym, żółtym bądź czerwonym. Każdemu monitorowanemu człowiekowi, który w postaci ikony zostanie zobrazowany na mapie, przyporządkowana zostanie jego indywidualna elektroniczna karta medyczna. Po jej wywołaniu dyżurny medyk odczyta m.in. częstość oddechu lub ciśnienie krwi. W systemie będzie można przekazać również informację o EKG wybranej osoby. Ułatwi to uprawnionemu lekarzowi podjęcie decyzji o wysłaniu do poszkodowanego medycznej grupy ewakuacyjnej.

Jak wyjaśnił cytowany w komunikacie kierownik projektu dr inż. Piotr Łubkowski z Wydziału Elektroniki WAT, nasobne (czyli ubieralne) elementy systemu – w przyszłości będą to sensory montowane w koszulce, kominiarce czy wbudowane w opaskę na rękę – zmierzą temperaturę ciała, częstość oddechu, rytm serca, ciśnienie krwi, saturację, czyli nasycenie krwi tlenem. Są to typowe parametry, które informują o tym, jak w danym momencie funkcjonuje ludzki organizm.

W WARUNKACH BOJOWYCH NIE WYSTARCZY SMARTWATCH

Pomiar parametrów życiowych w ruchu w czasie aktywności wymaga specyficznych sensorów, nad którymi aktualnie pracują naukowcy z WAT. Takie wyposażenie pozwala informować o krytycznych problemach ze zdrowiem, wynikających z urazu, występowania otwartych ran czy innych uszkodzeń ciała doznanych podczas działania na polu walki i nie tylko. Dodatkowo system SWD-EwMED zidentyfikuje pozycję żołnierza, zatem znana będzie informacja o tym, czy monitorowany człowiek się przemieszcza, zatrzymał się czy może upadł.

Dr inż. Piotr Łubkowski podkreślił, że warunków bojowych nie da się w pełni przewidzieć i kontrolować. Dlatego niewystarczające jest monitorowanie żołnierzy poprzez popularne smartwatche połączone z aplikacją, używane m.in. przez biegaczy. Na polu walki występuje znacznie większa dynamika. Dowództwo i służby medyczne muszą mieć jak najwięcej informacji o żołnierzu, aby, gdy zajdzie taka potrzeba, podjąć decyzję o jego ewakuacji, a następnie w prosty sposób przekazać zebrane dane medyczne w formie karty pacjenta do szpitala.

GRA W ZIELONE

Elektronicy z WAT we współpracy z medykami z WIM wypracowali miarodajny zbiór parametrów niezbędnych do tego, aby podjąć decyzję o ewakuacji żołnierza lub wysłaniu pomocy medycznej. Człowiek, którego parametry nie odbiegają od normy, będzie oznaczony w systemie kolorem zielonym. W przypadku problemów użyty zostanie kolor żółty, natomiast kolor czerwony będzie oznaczał pilną potrzebę pomocy.

System analizy i wnioskowania, będący elementem SWD-EwMED, będzie przekazywał kompleksową informację w postaci graficznej i tekstowej do dyżurnego medyka wraz z pełnym wykazem danych w postaci parametrów życiowych. Informacja o stanie zdrowia żołnierza prezentowana będzie w formie graficznej na mapie. Z graficzną reprezentacją informacji o stanie zdrowia żołnierza skojarzona jest „karta pacjenta”, która zostaje wyświetlona po wybraniu ikony reprezentującej monitorowanego żołnierza. System wspiera lekarza, jednak nie podejmuje za niego decyzji. Do uruchomienia procesu ewakuacji medycznej niezbędna będzie decyzja doświadczonego medyka.

Dane o stanie zdrowia żołnierza zostaną – za pomocą opracowanego integratora z systemem HMS C3IS JAŚMIN – zobrazowane na mapie przeznaczonej dla wojskowych służb medycznych. Zespół ewakuacji medycznej, który będzie przemieszczał się do żołnierza, w czasie rzeczywistym będzie informowany o jego lokalizacji i aktualnym stanie zdrowia. Lekarz będzie miał dostęp do elektronicznej karty pacjenta, podobnie jak obecnie ratownicy medyczni w karetkach.

Naukowcy zapewniają, ze urządzenia monitorujące pobierają niewiele energii. Sensory, które będą monitorowały i wyznaczały parametry życiowe, zostaną połączone z modułem komunikacyjnym. Pozostające na wyposażeniu żołnierza radiostacja osobista i terminal danych zapewnią możliwość przesyłania zebranych danych oraz zasilanie sensorów na czas pracy w terenie.

Fot. materiały prasowe
Fot. materiały prasowe

Obecnie testowane są opaski sensorów – na klatce piersiowej, na czole i na nadgarstku. Docelowo żołnierze będą wyposażeni w bieliznę osobistą z wbudowanymi miniaturowymi sensorami. "Dla człowieka – czy to w siłach zbrojnych, w straży granicznej, policji czy też straży pożarnej, odzież taka nie będzie stanowiła żadnego obciążenia. Koszulka biomedyczna powinna być skalibrowana pod konkretnego żołnierza, system będzie posiadał indywidualnie zmierzone parametry wejściowe – dla zdrowej osoby. Po założeniu miniaturowego oprzyrządowania żołnierz stanie się widoczny w systemie" – wyjaśnił dr inż. Łubkowski.

Testy laboratoryjne sensorów wykonano w WIM. Medycy porównali parametry zmierzone przez profesjonalne urządzenia medyczne z tymi, które zostały zarejestrowane przez sensory systemu na podstawie tych samych sygnałów. Okazało się, że zebrane dane pokrywają się z odczytami zebranymi z urządzeń powszechnie wykorzystywanych w medycynie. Kolejne testy przeprowadzono na fantomach służących do kształcenia przyszłych lekarzy.

Potwierdzono, że moduł analizy i wnioskowania na podstawie przekazanych parametrów życiowych prawidłowo oznacza żołnierzy kolorami zielonym, żółtym lub czerwonym. Parametry i oznaczenia kolorami widzą żołnierze wchodzący w skład zespołu ewakuacji medycznej. Wszystko dzieje się w czasie rzeczywistym, bez opóźnień. Zebrane dane mogą być równocześnie przesłane do szpitala polowego, który będzie czekał na rannych.

FUNKCJA PRZEŻYCIA I INNE WYZWANIA NAUKOWE

Specjaliści z WAT pod kierunkiem prof. Andrzeja Dobrowolskiego pracowali nad tzw. funkcją przeżycia, czyli nieliniową kombinacją podstawowych parametrów życiowych. Wyraża ona procentowo oszacowane szanse przeżycia rannego żołnierza na polu walki.

Dodatkowe wyzwania naukowe to przede wszystkim komunikacja sensorów z systemem decyzyjnym oraz z systemem zarządzania polem walki HMS C3IS JAŚMIN. Kolejny wymagający obszar wiąże się z opracowaniem protokołu wymiany danych w oparciu o dostępne w wojsku kanały komunikacji. „Wolne zasoby przepustowości musimy wykorzystać do transportu danych medycznych w taki sposób, aby były one wiarygodne. Dotąd celem komunikacji były działania wojskowe, dlatego jest to novum w realiach pola walki” – wyjaśnił kierownik projektu.

Podkreślił, że komercyjne urządzenia biomedyczne nie pozwalają na uzyskanie takiego stopnia dokładności pomiaru w ruchu, która umożliwiałby podjęcie słusznej decyzji adekwatnej do stanu zdrowia żołnierza w trakcie akcji.

PAP - Nauka w Polsce

kol/

Przed dodaniem komentarza prosimy o zapoznanie z Regulaminem forum serwisu Nauka w Polsce.

Copyright © Fundacja PAP 2022