无人机提供的除颤器可以挽救生命

小时候，Justin Boutilier 有时会被要求帮助他的父亲(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边地区进行自动体外除颤器 (AED) 演示。

“如果一个孩子可以使用 AED，那么你也可以，”他回忆起父亲在参观当地办公楼或酒店会议室时的一条信息时说。

二十年后，现任威斯康星大学麦迪逊分校工业与系统工程助理教授的布蒂利埃正试图帮助重新构想 AED 如何挽救更多生命。

在《制造与服务运营管理》杂志上发表的一篇论文中，Boutilier 详细介绍了设计配备 AED 的自主飞行无人机网络的框架，该网络可以让救生设备更快地到达心脏骤停患者的身边。根据 Boutilier 之前合着的一项分析，在院外心脏骤停中，未经治疗的每分钟存活率下降多达 10%。

“救护车的速度不够快，尤其是在非城市地区，因此无人机非常适合，”Boutilier 说，他的研究利用优化和机器学习技术来提高医疗质量、访问和交付。“它们的直线飞行速度非常快。然后 AED 的有效载荷相对较轻，因此它适合无人机。无人机在医疗保健中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 的想法可能听起来很未来，但自从 Boutilier 和 Boutilier 在多伦多大学的研究生院顾问、新研究的合著者 Timothy Chan 首次看到代尔夫特大学的一个团队的视频后，它就慢慢受到关注2016 年荷兰科技学院展示原型。

2022 年 1 月，作为斯堪的纳维亚国家新生计划的一部分，一名下班医生使用自动无人机运送的 AED 在瑞典挽救了一名 71 岁男子的生命——这是第一次有记录的成功救援。近年来，加拿大无人机交付公司还在安大略省进行了模拟心脏骤停情况的测试。

Boutilier 像他这样充满希望的研究，利用来自多伦多周围 10,000 多平方英里区域的心脏骤停和紧急响应时间数据，将有助于推动该技术更接近主流实施。

在论文中，他和 Chan 提出了改进平均响应时间或限制最慢响应时间范围的系统设计。在这两个选项之间，他们估计这样的无人机网络可以使经历院外心脏骤停的人的存活率提高 42% 到 76%，每年在该地理区域内挽救多达 144 人的生命。而且，他们指出，少量的无人机可能会产生重大影响。根据他们的分析，一个拥有三架无人机的基地可以将多伦多的平均响应时间缩短一分钟。

Boutilier 表示，政策制定者将需要考虑道德困境——优先考虑平均响应时间会导致无人机在城市地区更加集中——以及后勤障碍，例如拥挤城市的飞行规定和导航挑战。

“虽然农村地区更容易让无人机飞行，而且响应时间从历史上看更糟，但你将做出的改进可能会很大，”他说。“但不会有那么多心脏骤停。”

Boutilier 现在正在与普渡大学、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，同时也在探索确保人们能够有效使用无人机交付的 AED 的方法。

“我认为关于无人机的设计仍然存在很多问题，人类与无人机进行安全有效交互的最佳方式是什么，所以人们对它感到满意，”他说。“从历史上看，AED 的使用如此有限，即使它们被放在公共场所也是如此。我认为我们需要小心使用无人机，以确保我们不会最终陷入类似的情况，以便我们弄清楚我们需要什么做这些让旁观者可以使用。”