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Les robots et les drones peuvent aider à freiner la pandémie de coronavirus

Les robots peuvent-ils fournir une méthode efficace pour lutter contre la pandémie de COVID-19? Une équipe de leaders en robotique, dont Henrik Christensen, directeur du Contextual Robotics Institute de l'UC San Diego, estime que les systèmes de santé peuvent utiliser des robots à des fins diverses.

Dans un nouvel éditorial, publié dans la revue Rapports scientifiques, une équipe d'experts examine comment les robots et les machines peuvent aider l'humanité à endiguer la propagation continue du virus.

Image thermique infrarouge des gens marchant dans les rues de la ville. Crédit d'image: Ivan Smuk / Shutterstock

Image thermique infrarouge des gens marchant dans les rues de la ville. Crédit d'image: Ivan Smuk / Shutterstock

Robots et soins de santé

Les robots, les machines et l'intelligence artificielle (IA) ont parcouru un long chemin, et au fil des ans, il y a eu de nombreuses percées, aidant les gens et sauvant des vies. Un domaine spécialisé où les robots peuvent apporter une aide significative est celui des soins de santé, aux prises avec l'afflux soudain de patients infectés par le nouveau coronavirus.

En Italie, le système de santé est au bord de l'effondrement, de nombreux médecins et infirmières contractant la maladie. En raison du taux élevé d'infection et de mortalité dans le pays, les hôpitaux manquent désormais de personnel de santé et de ressources essentiels pour continuer à prodiguer des soins aux patients critiques.

Au moment d'écrire ces lignes, le nombre de cas dans le monde a atteint 526 044, tandis que 23 709 personnes sont décédées. L'Italie est la plus durement touchée après la Chine, avec 80 589 infections et 8 215 décès. Les États-Unis ont désormais signalé les cas les plus confirmés avec 82 404 et 1 178 décès, tandis que l'Espagne a enregistré 56 347 cas et 4 154 décès. La Chine, où le virus est originaire, a commencé à se remettre de la pandémie, avec 81 782 cas confirmés et 3 291 décès.

Comment les robots peuvent-ils aider à combattre COVID-19?

Bien que de nombreux pays et territoires imposent des restrictions et des distanciations sociales, ceux qui sont en première ligne pour lutter contre le virus ne peuvent pas rester chez eux. Cependant, les robots peuvent effectuer des travaux dangereux pour l'homme, pour empêcher la propagation du virus et protéger les agents de santé contre les dangers.

Dans certains pays, des robots sont utilisés pour aider à des tâches spécifiques, telles que la désinfection et la vérification de la température des personnes.

Cependant, les auteurs de cet éditorial suggèrent que plus pourrait être fait. Les robots qui sont utilisés à d'autres fins pourraient être réutilisés pour gérer des tâches dangereuses qui comportent un risque d'infection. Les systèmes de santé du monde entier pourraient utiliser des robots pour la télémédecine, la décontamination, la surveillance et la conformité des quarantaines volontaires. En outre, la manipulation des déchets contaminés, la livraison de nourriture et de médicaments, la surveillance des signes vitaux et l'aide aux contrôles aux frontières.

Pour la prévention des maladies

Les robots peuvent aider à prévenir les maladies en désinfectant les surfaces contaminées. Par exemple, la désinfection des surfaces par ultraviolets contrôlée par robot peut aider à endiguer la propagation du virus non seulement d'une personne à l'autre, mais également à travers des surfaces contaminées.

Le coronavirus peut rester sur les surfaces pendant des heures ou des jours. Les appareils ultraviolets se sont révélés prometteurs en matière de désinfection; les hôpitaux peuvent donc utiliser cette technologie pour la désinfection.

«Au lieu de la désinfection manuelle, qui nécessite une mobilisation de la main-d'œuvre et augmente le risque d'exposition au personnel de nettoyage, des robots de désinfection autonomes ou télécommandés pourraient conduire à une désinfection rentable, rapide et efficace», ont écrit les auteurs.

De plus, les robots et les ordinateurs peuvent utiliser la navigation intelligente pour détecter les zones à haut risque et très sensibles dans les lieux publics. Les tentes de désinfection pourraient également être utilisées pour les espaces publics, où tout le monde ou tout ce qui entre doit être désinfecté.

Pour le diagnostic et le dépistage

Les robots jouent un rôle central dans la détection des infections, le diagnostic et le dépistage des porteurs potentiels de virus. Les pays peuvent utiliser des systèmes de caméras automatisés pour projeter plusieurs personnes en même temps dans de grandes zones. De cette façon, les personnes qui ont des températures élevées peuvent être détectées immédiatement. Ces robots peuvent également fonctionner dans les hôpitaux pour surveiller à plusieurs reprises les températures des patients.

Ces machines peuvent également fonctionner dans les tests diagnostiques initiaux des patients suspects de COVID-19. L'écouvillonnage nasopharyngé automatisé ou assisté par robot peut accélérer le processus et réduire le risque d'infection chez les professionnels de la santé.

«L'automatisation du processus de prélèvement de sang pour les tests de laboratoire pourrait également libérer le personnel médical d'une tâche à haut risque d'exposition. Les chercheurs étudient les systèmes robotiques basés sur l'identification par échographie des veines de l'avant-bras périphériques pour la ponction veineuse automatisée », ont ajouté les chercheurs.

Systèmes de drones

Les drones peuvent aider à surveiller et à détecter les personnes atteintes de maladies respiratoires infectieuses. Une entreprise au Canada travaille en étroite collaboration avec l'Université d'Australie du Sud, qui a développé un drone pandémique pour détecter et surveiller les personnes présentant des symptômes.

Le drone sera attaché à un capteur spécial et à un système de vision par ordinateur pour surveiller les fréquences cardiaques et respiratoires, la température et ceux qui toussent et éternuent dans les foules, les lieux publics, et même dans les bureaux et autres personnes où les gens se rassemblent ou s'assemblent.

Le professeur Chahl, travaillant aux côtés du Dr Ali Al-Naji et d'Asanka Perera, a obtenu une reconnaissance mondiale en 2017 en démontrant des algorithmes de traitement d'image qui pouvaient extraire la fréquence cardiaque d'un humain à partir d'une vidéo de drone.

Depuis lors, ils ont démontré que la fréquence cardiaque et la fréquence respiratoire peuvent être mesurées avec une grande précision à 5-10 mètres de personnes, à l'aide de drones et à des distances allant jusqu'à 50 mètres avec des caméras fixes. Ils ont également développé des algorithmes qui peuvent interpréter les actions humaines telles que les éternuements et la toux. Il dit que la technologie pourrait être un outil de dépistage viable pour la pandémie de COVID-19. « Il pourrait ne pas détecter tous les cas, mais il pourrait être un outil fiable pour détecter la présence de la maladie dans un lieu ou un groupe de personnes. »

Le professeur Chahl dit que la technologie était initialement prévue pour les zones de guerre et les catastrophes naturelles ainsi que pour surveiller à distance la fréquence cardiaque des bébés prématurés dans les incubateurs. « Maintenant, de façon choquante, nous voyons un besoin pour son utilisation immédiate, pour aider à sauver des vies dans la plus grande catastrophe sanitaire que le monde ait connue au cours des 100 dernières années. »

Sources:

Référence de la revue:

  • Yang, G.Z., Nelson, B., Murphy, R., Choset, H., Christensen, H., Collins, S. Dario, P. et al. (2020). Combattre COVID-19 – Le rôle de la robotique dans la gestion de la santé publique et des maladies infectieuses. Robotique scientifique. https://robotics.sciencemag.org/content/5/40/eabb5589

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