小时候,贾斯汀·布提利尔(JustinBoutilier)有时会被诱骗帮助他的父亲,一名护理人员和消防员,在他的家乡加拿大尼亚加拉大瀑布及其周围进行自动体外除颤器(AED)演示。
“如果一个孩子可以使用AED,你也可以,”他回忆起他父亲在访问当地办公楼或酒店会议室时的一条信息。
20年后,Boutilier,现在是威斯康星大学工业和系统工程助理教授鈥揗adison正试图帮助重新想象AED如何拯救更多生命。
Boutilier在《制造与服务运营管理》(Manufacturing&Service Operations Management)杂志上发表的一篇论文中,详细介绍了设计配备AED的自动飞行无人机网络的框架,该网络可以使救生设备更快地到达心脏骤停患者的手中。根据Boutilier之前合著的一项分析,在院外心脏骤停中,未经治疗每分钟的存活率下降高达10%。
Boutilier说:“救护车的速度不够快,特别是在非城市地区,所以无人机非常适合,”他的研究利用优化和机器学习技术来提高医疗质量、获取和提供。“它们直线飞行速度极快。而且AED的有效载荷相对较轻,因此适合无人机。无人机在医疗保健领域的最佳应用是重量轻且时间至关重要的东西。”
无人机交付AED的想法听起来可能很有未来感,但自2016年Boutilier和Timothy Chan(Boutilier在多伦多大学的研究生院顾问,也是这项新研究的合著者)第一次看到荷兰代尔夫特理工大学一个团队展示原型的视频以来,这一想法逐渐受到重视。
2022年1月,瑞典一名下班医生使用无人驾驶飞机运送的AED挽救了一名71岁男子的生命鈥攖他是第一个成功营救的记录鈥攁这是斯堪的纳维亚国家一个新生项目的一部分。近年来,加拿大无人机交付公司也在安大略省进行了模拟心脏骤停情况的测试。
Boutilier希望像他的研究一样,利用多伦多周围10000多平方英里地区的心脏骤停和紧急响应时间数据,将有助于推动该技术向主流应用靠拢。
在这篇论文中,他和Chan提出了改善平均响应时间或限制最慢响应时间范围的系统设计。他们估计,在这两种选择中,这样的无人机网络可以使院外心脏骤停患者的存活率提高42%至76%,在该地理区域内每年挽救多达144条生命。他们还指出,少量的无人机可以产生显著的效果;根据他们的分析,一个基地配备三架无人机可以将多伦多的平均响应时间提高一分钟。
Boutilier说,决策者需要考虑这两种道德困境鈥攑将平均响应时间暴乱化将导致无人机在城市地区更集中鈥攁第二,后勤障碍,如拥挤城市的飞行规则和航行挑战。
他说:“虽然农村地区的无人驾驶飞机更容易飞行,而且响应时间历史上更糟糕,所以你将做出巨大的潜在改进。”。“但不会有那么多的心脏骤停。”
Boutilier目前正在与普渡大学、伊利诺伊大学、匹兹堡大学和北卡罗来纳大学的合作者寻求资金,以研究更多的系统设计模型,同时探索确保人们能够有效使用无人机提供的AED的方法。
他说:“我认为关于无人机的设计还有很多问题,人类安全高效地与无人机交互的最佳方式是什么,这样人们就可以放心了。”。“从历史上看,AED的使用非常有限,即使是在公共场所。我认为我们需要小心无人机,以确保不会出现类似的情况,我们需要弄清楚我们需要做些什么才能让旁观者使用。”