Cycloid / 1ο Πειραματικό Γυμνάσιο Σάμου με Λυκειακές Τάξεις
"Cycloid" Healthcare from Above
Το νησί μας το επισκέπτονται κάθε χρόνο χιλιάδες επισκέπτες, για να απολαύσουν τη μοναδική ομορφιά του τοπίου του. Τόσο οι τουρίστες, όσο και οι κάτοικοι βρίσκονται συχνά μακριά από ιατρικές εγκαταστάσεις, ειδικά όταν εξερευνούν μονοπάτια πεζοπορίας, όπου διάφοροι κίνδυνοι μπορούν να οδηγήσουν σε σοβαρούς τραυματισμούς ή καταστάσεις έκτακτης ανάγκης.
Επιπλέον, το νησί μας περιλαμβάνει ένα σημαντικό αριθμό ηλικιωμένων ατόμων, όπως ο αείμνηστος παππούς μας, ο οποίος απεβίωσε από καρδιακή ανακοπή. Ο θάνατός του ίσως να είχε αποφευχθεί αν υπήρχε γρηγορότερη ιατρική βοήθεια. Αυτή η προσωπική απώλεια μας έδωσε το έναυσμα για τη δημιουργία ενός συστήματος αντιμετώπισης καταστάσεων έκτακτης ανάγκης.
Το έργο μας, ένα UAV (Unmanned_Arial_Vehicle) έκτακτης ανάγκης – πρώτης αντίδρασης, στοχεύει στην αντιμετώπιση αυτών των προκλήσεων παρέχοντας ένα σύστημα ταχείας αντίδρασης με χαμηλό κόστος, εξοπλισμένο με ιατρικά όργανα και ιατρικές προμήθειες έκτακτης ανάγκης. Το προτεινόμενο σύστημα, εκμεταλλεύεται τεχνολογίες 3D printing, δικτύων 5G και ΙοΤ που επιτρέπουν αλληλεπιδράσεις σε πραγματικό χρόνο μεταξύ ασθενούς και γιατρών.
Η πρωτοβουλία μας δεν στοχεύει μόνο στην ενίσχυση των ιατρικών ενεργειών έκτακτης ανάγκης, αλλά και στην προώθηση ενός ασφαλέστερου περιβάλλοντος για υπαίθριες δραστηριότητες, στην ενίσχυση των υποδομών άμεσης βοήθειας, αλλά και της τουριστικής βιομηχανίας.
Αρχικά, μελετήσαμε τις οδηγίες της Διεθνούς_Επιτροπής_Διασύνδεσης_για_την_Αναζωογόνηση_(ILCOR)_2020 και το πρωτόκολλο ενεργειών Airway_Breathing_Circulation_Disability_Exposure (ABCDE). Συζητήσαμε με διασώστες του ΕΚΑΒ και ιατρούς από το τοπικό νοσοκομείο, ώστε να καταλήξουμε στο ωφέλιμο φορτίο και τις απαιτήσεις επικοινωνίας του drone. Η λύση μας περιλαμβάνει ιατρικά εργαλεία, απινιδωτή, οξύμετρο, θερμόμετρο και ηλεκτροκαρδιογράφο, καθώς και βασικές προμήθειες έκτακτης ανάγκης, ινσουλίνη, ατροπίνη, κορτιζόνη και aerolin, ενώ υπάρχει η δυνατότητα να προστίθενται διαφορετικά σκευάσματα ανάλογα με τις επιλογές του ιατρικού προσωπικού.
Σχεδιάσαμε το UAV χρησιμοποιώντας το λογισμικό 3DCAD, SolidWorks, εκτυπώσαμε τα εξαρτήματά σε FFF_3Dprinter, συμπεριλάβαμε ισχυρά μοτέρ και ελεγκτή πτήσης για γρήγορη μετάβαση, αλλά και επικοινωνίες 5G και IoT για αποτελεσματική μετάδοση των μετρούμενων δεδομένων και εικόνας. Σχεδιάσαμε τις δυνατότητες του UAV, ώστε με τρεις σταθμούς να καλύπτεται όλο το νησί αποτελεσματικά.
Το UAV μπορεί γρήγορα να είναι δίπλα στον ασθενή, μεταδίδοντας εικόνες και δεδομένα αλλά και παρέχοντας τηλεδιάσκεψη σε πραγματικό χρόνο ιατρού και ασθενή. Εάν ο ασθενής είναι ικανός ή με τη βοήθεια συνοδού, μπορεί να μετρήσει τα ζωτικά του σημεία χρησιμοποιώντας τα εργαλεία του UAV, ενισχύοντας τις πληροφορίες που μεταδίδονται. Επιπλέον, οι γιατροί μπορούν να δίνουν οδηγίες και να χορηγούν απελευθερώνοντας εξ αποστάσεως φάρμακα, όπως χάπια ή προγεμισμένες σύριγγες, παρέχοντας αρχική θεραπεία και αυξάνοντας τις πιθανότητες θετικής έκβασης.
play_arrow
Zhu, R., Lin, J., Becerik-Gerber, B., & Li, N. (2020). Human-building-emergency interactions and their impact on emergency response performance: A review of the state of the art. Safety science, 127, 104691.
Agrawal, A., Abraham, S. J., Burger, B., Christine, C., Fraser, L., Hoeksema, J. M., ... & Cox, S. (2020, April). The next generation of human-drone partnerships: Co-designing an emergency response system. In Proceedings of the 2020 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems (pp. 1-13).
Bauer, J., Moormann, D., Strametz, R., & Groneberg, D. A. (2021). Development of unmanned aerial vehicle (UAV) networks delivering early defibrillation for out-of-hospital cardiac arrests (OHCA) in areas lacking timely access to emergency medical services (EMS) in Germany: a comparative economic study. BMJ open, 11(1), e043791.
Goetzendorf-Grabowski, T., Tarnowski, A., Figat, M., Mieloszyk, J., & Hernik, B. (2021). Lightweight unmanned aerial vehicle for emergency medical service–Synthesis of the layout. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part G: Journal of Aerospace Engineering, 235(1), 5-21.
Al-Turjman, F., & Alturjman, S. (2020). 5G/IoT-enabled UAVs for multimedia delivery in industry-oriented applications. Multimedia Tools and Applications, 79(13), 8627-8648.
Wang, X., Garg, S., Lin, H., Kaddoum, G., Hu, J., & Alhamid, M. F. (2021). An intelligent UAV based data aggregation algorithm for 5G-enabled internet of things. Computer Networks, 185, 107628.
Emergency Medical Services Protocols https://health.ri.gov/publications/protocols/StatewideEmergencyMedicalServices.pdf
The ABCDE Approach https://www.resus.org.uk/library/abcde-approach
International Liaison Committee on Resuscitation https://www.ilcor.org/wrah
Getting Started with Arduino Cloud https://docs.arduino.cc/arduino-cloud/guides/overview/
SpeedyBee F7 V3 BL32 50A 30x30 Stack https://d18j4b7oq8p8jg.cloudfront.net/Manual/Manual_F7V3_Stack_EN.pdf
Arduino® Nano ESP32 https://docs.arduino.cc/resources/datasheets/ABX00083-datasheet.pdf
DFRobot Heart Rate & Oximeter Sensor - MAX30102 https://wiki.dfrobot.com/Heart_Rate_and_Oximeter_Sensor_SKU_SEN0344
Gravity Analog Heart Rate Monitor Sensor (ECG) https://wiki.dfrobot.com/Heart_Rate_Monitor_Sensor_SKU__SEN0213
CellAED® is the world-first handheld, smart personal AED https://res.cloudinary.com/hwos9pjeb/raw/upload/v1691986299/media/DOC-2547-CellAED-2.2-IFU-English-MultiRegion-SN6688-above.pdf
VIDEOS
Flight Controller Basics for Complete Beginners https://www.youtube.com/watch?v=4dmrahCJonM
The Best Flight Controllers - Budget to Best https://www.youtube.com/watch?v=soDUnvak3Jg
What flight controller software & hardware should I use https://www.youtube.com/watch?v=SkURV9H84QE
Μέλη ομάδας: ΕΡΜΗΣ ΤΑΤΣΗΣ Γ' Γυμνασίου, Αίας Τάτσης Β' Λυκείου