Robot effectue des évaluations des signes vitaux sans contact, améliorant la sécurité en santé

Pendant la pandémie de coronavirus, l'une des parties les plus risquées du travail d'un professionnel de santé est d'évaluer des personnes présentant des symptômes de COVID-19. Les chercheurs réduisent ce risque en utilisant des robots pour mesurer à distance les signes vitaux des patients. Les robots, contrôlés par un dispositif portable, peuvent aussi transporter une tablette permettant aux médecins de demander aux patients leurs symptômes sans être dans la même pièce.

En utilisant quatre caméras montées sur un robot quadrupède, les chercheurs ont montré qu'ils peuvent mesurer la température cutanée, le rythme respiratoire, le pouls et la saturation en oxygène sanguin chez des patients sains à une distance de 2 mètres.

Des technologies de vision par ordinateur existantes, capables de mesurer température, rythme respiratoire, pouls et saturation en oxygène, ont été rendues mobiles. Pour cela, ils ont utilisé un robot nommé Spot qui marche sur quatre pattes, comme un chien. Les travailleurs de santé peuvent manœuvrer le robot vers où les patients sont assis, via une commande portable. Les chercheurs ont monté quatre caméras différentes sur le robot : une caméra infrarouge plus trois caméras monochromes filtrant différentes longueurs d'onde de lumière.

Les chercheurs ont développé des algorithmes permettant d'utiliser la caméra infrarouge pour mesurer à la fois la température cutanée élevée et le rythme respiratoire. Pour la température corporelle, la caméra mesure la température cutanée sur le visage et l'algorithme corrèle cette température avec la température centrale. L'algorithme prend aussi en compte la température ambiante et la distance entre la caméra et le patient, pour que les mesures puissent être prises à différentes distances, sous différentes conditions météorologiques, et restent précises.

Les mesures de la caméra infrarouge peuvent aussi calculer le rythme respiratoire du patient. Alors que le patient inspire et expire, portant un masque, son souffle change la température du masque. Mesurer ce changement de température permet de calculer la rapidité de la respiration.

Les trois caméras monochromes filtrent chacune une longueur d'onde différente — 670, 810 et 880 nanomètres. Ces longueurs d'onde permettent de mesurer les légers changements de couleur résultant de la liaison de l'hémoglobine dans les globules rouges à l'oxygène et de son flux dans les vaisseaux sanguins. L'algorithme des chercheurs utilise ces mesures pour calculer à la fois le pouls et la saturation en oxygène sanguin.

Les chercheurs ont effectué les mesures sur des volontaires sains et prévoient maintenant de tester l'approche, dans un service d'urgence hospitalier, sur des personnes présentant des symptômes de COVID-19. À plus long terme, l'équipe envisage que les robots pourraient être déployés dans les chambres d'hôpital des patients. Cela permettrait aux robots de surveiller continuellement les patients et aux médecins de les vérifier, via tablette, sans entrer dans la pièce.