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无人机在公共卫生领域的应用前景

  返回宝马娱乐app下载主页   来源:中国科学院沈阳应用生态 作者:舜筌 时间:2020-02-05 11:25  打印 关闭
问鼎
(国家重点研发计划项目子课题项目负责人,中国科学院沈阳应用生态研究所博士研究生)
 
随着人类社会的不断发展,人口和环境因素改变了病原体传播的规律,随之而来的公共卫生问题变的不容忽视。特别是在全球化进程不断深化的背景下,再加上诸如土地利用的改变(如湿地丧失、砍伐森林)和气候变化等环境因素都对传染性疾病的传播产生更加深远影响。这些因素的共同作用,影响着病媒群体的传播范围和致病病原体的传播模式。特别是针对如新型冠状病毒、非典型肺炎、禽流感等影响全球的重大公共卫生事件,如何快速有效的寻找传染源,基于动态变化数据探明传播途径,高效便捷的运送生物样本,科学合理的制定隔离措施等,仍然是当前防疫战争中亟需解决的焦点问题。
无人机或无人驾驶飞机(UAV)作为一种新型的病媒控制和监控工具,越来越多的出现在人们的视野中。其作为成为一种新的医疗工具,能够在尽量减少人员环境暴露风险的情况下,执行紧急物资运送、环境污染物采样、污染源监控、疫情人员管控、中继应急通信等任务。特别是在抗击新型冠状病毒引发的肺炎疫情中,其“硬核”表现,逐渐成为抗击疫情的明星。
地理信息数据的获取
无人机凭借低空飞行的优势,能够克服不利气象条件影响,快速获取突发公共环境卫生事件区域的高分辨率影像,能够建立到街道尺度的社区网格地图,实时获取区域三维影像,为快速锁定传染源、模拟污染物的传播途径、获取动态地理单元数据提供强有力的保障。
此外,无人机通过对病媒介质(如蚊子、昆虫等)栖息地变化的监测,能够从微观尺度精细化的描述病媒介质的环境因子变化,帮助人们理解环境因素是如何影响疾病传播的。在一项调查由猴子携带和传播的人类疟疾疾病研究里,国外研究人员就曾使用无人机描绘蚊子和猴子栖息地的变化,并将这些变化与如何影响人类感染之间相联系,结合无人机数据、医院病例以及蚊子和猴子分布数量的数据,评估疾病的风险。
二、物资运送与采样
当疫情发生时,无人机能够在尽量减少人员环境暴露风险的情况下,快速、准确的将物资运送到目的地,可以帮助减轻后勤问题,并使人们更容易获得医疗保健服务。目前,专家们正在考虑无人机从携带救援物资到运输移植器官和血液生物样本等。
与其他运输方式相比,无人机具有运载适度有效载荷的能力,并且可以将其快速运送到目的地。无人机技术的优势包括避开复杂地形、难于导航的恶劣路况以及在受战争困扰的国家安全地进入危险区域的能力。同时,无人机能够携带多种传感器,对环境污染物进行分析与采样,进一步降低采样人员的感染风险,提高样本分析准确性。例如,在2011年日本福岛核电站灾难期间,通过发射无人驾驶飞机实时安全地收集辐射水平,从而帮助制定应急计划。
三、重点区域监管
无人机机动灵活、可操作性强。特别是多旋翼和垂直起降固定翼无人机凭借垂直起降的优势,能够在人口稠密的城市区域进行快速部署。在突发公共卫生事件的前期,无人机能够快速的到达现场,获取第一手的环境样本数据,并快速追踪和锁定源头,为科学防治提供更为客观的基础数据;在公共卫生事件的中期,无人机能够对受感染区域进行实时监控,密切监测生物个体的活动轨迹;在后期,无人机凭借准确的地理信息获取能力,能够在灾后重建、城市规划、医疗设施布局等方面提供详实的基础数据。
四、增加信心凝聚力量
在重大疫情发生之后,有必要对特定区域实行封闭式管理,容易给人员造成一定的心理压力。与此同时,在封闭期间,需要上门测温记录和对公共区域进行消毒,这就需要大量的工作人员,无形间增加了交叉感染的几率,采用新的技术手段就显得尤为急迫。我们在此次疫情中看到无人机正逐渐担负起社区消毒和测温等工作,避免了人员的频繁接触,减少了工作人员感染的几率。此外,通过无人机对疫情的广播宣传,让人们在家即可及时了解疫情防控措施和最近进展情况,春风细雨般化解了人们的忧虑,让人们既感受到了国家科技力量的增强又消除了人们的心理压力。
无人机已经逐步显示其在公共卫生领域的潜在价值,并为政策制定提供参考依据。相信在不远的将来,以无人机为载体的新型监测和监控方法,必将为病媒控制综合方法的实施提供支持,实现国家和全球针对疾病的目标,并为实现可持续发展目标做出贡献。

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