Bramka z Politechniki Krakowskiej zbada i ochroni przed koronawirusem

 

Bramkę z PK - wobec rozpoczętego odmrażania gospodarki - da się wykorzystać jako śluzę identyfikacyjno-dezynfekcyjna wszędzie tam, gdzie istnieje ryzyko infekcji wirusem dużych grup ludzi. Wyróżnia się nie tylko bardzo niskim kosztem produkcji (kilka razy mniejszym od rozwiązań komercyjnych). Zastosowane w niej rozwiązania pozwalają badać z równą dokładnością osoby o różnym wzroście i o różnym stopniu sprawności, także poruszające się na wózku inwalidzkim. 

 

W odpowiedzi na potrzeby medyków

 

– Niskobudżetowa bramka z Politechniki jest odpowiedzią na potrzeby zgłoszone m.in. przez medyków i specjalistów zajmujących się sprzętem medycznym z Uniwersyteckiego Szpitala Dziecięcego w Krakowie. Prototyp bramki powstał we współpracy z nimi – podkreśla prof. Jerzy Sładek, dziekan Wydziału Mechanicznego PK. Chodziło o stworzenie prostego w obsłudze, niedrogiego i skutecznego narzędzia, które – przy prognozowanym na długi czas zagrożeniu COVID-19 – na stałe wesprze medyków w procesie wstępnej identyfikacji pacjentów i personelu. Bezkontaktowe badanie temperatury pozwala na szybką i bezpieczną ocenę wstępną, czy osoba wchodząca do budynku instytucji czy placówki medycznej ma gorączkę. Ta jest  jednym z najważniejszych objawów infekcji koronawirusem. 

 

– Bramka opiera się na mikrokontrolerze, który steruje wszystkimi podłączonymi do niego elementami. Pomiaru temperatury dokonuje czujnik pirometryczny, działający na zasadzie pomiaru emisji promieniowania podczerwonego. Działa więc podobnie jak kamera termowizyjna, ale analizuje promieniowanie punktowo. Elementy automatyki i oprogramowania bazują na niedrogich, ale sprawdzonych w naszej praktyce rozwiązaniach, dzięki temu koszt stworzenia prototypu jest niewysoki – wyjaśnia mgr inż. Wiktor Harmatys z Laboratorium Metrologii Współrzędnościowej, główny konstruktor rozwiązania. Jak szacuje, w zależności od stopnia zaawansowania wykorzystanych w niej elementów, koszt konstrukcji może zaczynać się już od ok. 3,5 tys. zł (komercyjne rozwiązania kosztują nawet kilkadziesiąt tysięc zł).  

 

Pomiar dostosowany do wzrostu i stopnia sprawności

 

Stworzona na Politechnice Krakowskiej bramka – za pomocą komunikatów głosowych i tekstowych – instruuje osobę wchodzącą do budynku jak należy przez nią przejść. Wykonanie poprawnego pomiaru temperatury wiąże się m.in. z zachowaniem odpowiedniej odległości od czujnika pomiaru, dlatego do mikrokontrolera podłączony został odbiciowy czujnik odległości. Pozostałe układy i silniki na bieżąco dopasowują pozycję głównego czujnika temperatury do wzrostu osoby badanej, automatycznie kierując miernik w okolice kącika oka. – Dzięki temu z bramki mogą korzystać osoby o różnym wzroście, także poruszające się na wózkach inwalidzkich. Gdy osoba badana znajdzie się w odpowiedniej odległości, a czujnik pomiaru zostanie dopasowany do jej wzrostu, wykonywana jest seria pomiarów temperatury. Całość pomiaru trwa około 15 sekund, następnie na wyświetlaczu oraz na generowanej stronie internetowej pokazywana jest uzyskana średnia wartość pomiaru. Taki prosty, zdalny odczyt temperatury z bezpiecznej odległości na każdym urządzeniu – komputerze, telefonie, tablecie – nawet z innego pomieszczenia czy piętra, umożliwia wbudowany w bramkę moduł wifi. W razie wykrycia w tej wstępnej ocenie podwyższonej temperatury, pacjent kierowany jest specjalną ścieżką przyjęć do dalszych badań – wyjaśnia Wiktor Harmatys. 

 

Modułowa konstrukcja bramki umożliwia jej elastyczne doposażanie i dalsze rozwijanie. W  wersji, która właśnie rozpoczyna testy, jest moduł z automatycznym dozownikiem płynu do dezynfekcji rąk. Możliwe jest też wyposażenie bramki w inne elementy – maty odkażające czy systemy dezynfekcji oparte na promieniowaniu UV. Do systemu można dodać też kamerę wyświetlającą na bieżąco obraz z przebiegu pomiaru, można też zaprogramować system tak, aby wykonywał automatycznie zdjęcie, gdy czujnik wykryje podwyższoną temperaturę. 

 

Testy z udziałem małych pacjentów

 

Testy bramki na PKDuże nadzieje z rozwiązaniem inżynierów z Politechniki wiążą specjaliści z krakowskiego Uniwersyteckiego Szpitala Dziecięcego. – Liczymy, że wkrótce po testach w naszym szpitalu, bramka trafi do nas na stałe. Z prób przeprowadzonych w laboratoriach Politechniki, w których uczestniczyliśmy, wiemy już, że bramka spełnia swoje funkcje. Nas szczególnie cieszy, że będzie dostosowana do potrzeb takich placówek jak nasza, które leczą małych pacjentów. Nawet komercyjne, bardzo drogie rozwiązania, nie uwzględniają różnic we wzroście badanych osób, nie są też dostosowane do obsługi osób niepełnosprawnych. Bramka z Politechniki Krakowskiej te potrzeby uwzględnia, jest prosta, niedroga i w pełni funkcjonalna – mówi Katarzyna Ciemny, kierownik Działu Aparatury Naukowo- Medycznej w USDK. 

 

Nad rozwiązaniem pracuje zespół Wydziału Mechanicznego PK, koordynowany przez dziekana Wydziału Mechanicznego prof. Jerzego Sładka. Są w nim także: mgr inż. Wiktor Harmatys, dr hab. inż. Bogdan Szybiński, prof. PK, mgr inż. Konrad Kobiela, mgr inż. Michał Jedynak, inż. Klaudia Świerkot, dr hab. inż. Adam Gąska, prof. PK, mgr inż. Piotr Gąska, mgr inż. Maciej Gruza. Komercjalizacją rozwiązania zajmie się Centrum Transferu Technologii PK. 

 

W piątek 29 maja o godz. 10 w Uniwersyteckim Szpitalu Dziecięcym w Krakowie rozpoczną się testy bramki w warunkach rzeczywistych. Wezmą w nich udział autorzy rozwiązania, przedstawiciele uczelni z Wydziału Mechanicznego i CTT, a także władze szpitala z dyrektorem prof. Krzysztofem Fyderkiem na czele. 

 

Politechnika Krakowska blisko współpracowała z Uniwersyteckim Szpitalem Dziecięcym w czasie pandemii – dostarczała tu przyłbice ochronne i maseczki, udostępniła kamery termowizyjne, naukowcy uczelni rozwijają we współpracy z medykami prototypy niskobudżetowych respiratorów. Studenci Politechniki Krakowskiej w maju rozpoczęli też wolontariacką pracę w szpitalu, wspierając personel techniczny i medyczny m.in. w obsłudze sprzętu i przy wstępnej ocenie medycznej nowych pacjentów.