小時候，Justin Boutilier 有時會被要求幫助他的父親(一名護(hù)理人員和消防員)在他的家鄉(xiāng)加拿大尼亞加拉大瀑布及其周邊地區(qū)進(jìn)行自動體外除顫器 (AED) 演示。

“如果一個孩子可以使用 AED，那么你也可以，”他回憶起父親在參觀當(dāng)?shù)剞k公樓或酒店會議室時的一條信息時說。

二十年后，現(xiàn)任威斯康星大學(xué)麥迪遜分校工業(yè)與系統(tǒng)工程助理教授的布蒂利埃正試圖幫助重新構(gòu)想 AED 如何挽救更多生命。

在《制造與服務(wù)運(yùn)營管理》雜志上發(fā)表的一篇論文中，Boutilier 詳細(xì)介紹了設(shè)計配備 AED 的自主飛行無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)的框架，該網(wǎng)絡(luò)可以讓救生設(shè)備更快地到達(dá)心臟驟?；颊叩纳磉?。根據(jù) Boutilier 之前合著的一項分析，在院外心臟驟停中，未經(jīng)治療的每分鐘存活率下降多達(dá) 10%。

“救護(hù)車的速度不夠快，尤其是在非城市地區(qū)，因此無人機(jī)非常適合，”Boutilier 說，他的研究利用優(yōu)化和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)來提高醫(yī)療質(zhì)量、訪問和交付。“它們的直線飛行速度非?？臁Ｈ缓?AED 的有效載荷相對較輕，因此它適合無人機(jī)。無人機(jī)在醫(yī)療保健中的最佳應(yīng)用是重量輕且時間至關(guān)重要的東西。”

無人機(jī)交付 AED 的想法可能聽起來很未來，但自從 Boutilier 和 Boutilier 在多倫多大學(xué)的研究生院顧問、新研究的合著者 Timothy Chan 首次看到代爾夫特大學(xué)的一個團(tuán)隊的視頻后，它就慢慢受到關(guān)注2016 年荷蘭科技學(xué)院展示原型。

2022 年 1 月，作為斯堪的納維亞國家新生計劃的一部分，一名下班醫(yī)生使用自動無人機(jī)運(yùn)送的 AED 在瑞典挽救了一名 71 歲男子的生命——這是第一次有記錄的成功救援。近年來，加拿大無人機(jī)交付公司還在安大略省進(jìn)行了模擬心臟驟停情況的測試。

Boutilier 像他這樣充滿希望的研究，利用來自多倫多周圍 10,000 多平方英里區(qū)域的心臟驟停和緊急響應(yīng)時間數(shù)據(jù)，將有助于推動該技術(shù)更接近主流實施。

在論文中，他和 Chan 提出了改進(jìn)平均響應(yīng)時間或限制最慢響應(yīng)時間范圍的系統(tǒng)設(shè)計。在這兩個選項之間，他們估計這樣的無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以使經(jīng)歷院外心臟驟停的人的存活率提高 42% 到 76%，每年在該地理區(qū)域內(nèi)挽救多達(dá) 144 人的生命。而且，他們指出，少量的無人機(jī)可能會產(chǎn)生重大影響。根據(jù)他們的分析，一個擁有三架無人機(jī)的基地可以將多倫多的平均響應(yīng)時間縮短一分鐘。

Boutilier 表示，政策制定者將需要考慮道德困境——優(yōu)先考慮平均響應(yīng)時間會導(dǎo)致無人機(jī)在城市地區(qū)更加集中——以及后勤障礙，例如擁擠城市的飛行規(guī)定和導(dǎo)航挑戰(zhàn)。

“雖然農(nóng)村地區(qū)更容易讓無人機(jī)飛行，而且響應(yīng)時間從歷史上看更糟，但你將做出的改進(jìn)可能會很大，”他說。“但不會有那么多心臟驟停。”

Boutilier 現(xiàn)在正在與普渡大學(xué)、伊利諾伊大學(xué)、匹茲堡大學(xué)和北卡羅來納大學(xué)的合作者尋求資金，以研究更多的系統(tǒng)設(shè)計模型，同時也在探索確保人們能夠有效使用無人機(jī)交付的 AED 的方法。

“我認(rèn)為關(guān)于無人機(jī)的設(shè)計仍然存在很多問題，人類與無人機(jī)進(jìn)行安全有效交互的最佳方式是什么，所以人們對它感到滿意，”他說。“從歷史上看，AED 的使用如此有限，即使它們被放在公共場所也是如此。我認(rèn)為我們需要小心使用無人機(jī)，以確保我們不會最終陷入類似的情況，以便我們弄清楚我們需要什么做這些讓旁觀者可以使用。”