मानव रहित हवाई वाहन, या यूएवी, का उपयोग अक्सर पारंपरिक हवाई निगरानी के लिए बहुत खतरनाक माने जाने वाले कार्यों के लिए किया जाता है - आर्कटिक में बर्फ पिघलना, उदाहरण के लिए, या कैलिफोर्निया में जंगल की आग की निगरानी करना। क्योंकि वे क्लाउड कवर के तहत अपेक्षाकृत सस्ते, छोटे, पोर्टेबल और पैंतरेबाज़ी करते हैं, ड्रोन को बड़े पैमाने पर भौगोलिक सर्वेक्षण, पर्यावरणीय आपदाओं, निगरानी और छवि रिकॉर्डिंग में तैनात किया गया है। पिछले कुछ वर्षों में, हालांकि, पैटर्न का पता लगाने की क्षमता में सुधार, वास्तविक समय में डेटा प्राप्त करना, और बाधाओं का पता लगाना इन उड़ान रोबोटों को कुछ असाधारण कीमती कार्गो: मानव अंगों को व्यक्त करने के लिए आदर्श बनाते हैं।
यूनिवर्सिटी ऑफ मैरीलैंड मेडिकल सेंटर में सर्जरी के सहायक प्रोफेसर जोसेफ स्कालिया ने कूलर और बायोसेंसर के साथ तैयार किए गए ड्रोन का परीक्षण शुरू कर दिया है जो कि हवाई यात्रा के दौरान किसी अंग के स्वास्थ्य की निगरानी कर सकते हैं- पिछले 65 वर्षों के अंग परिवहन में अपनी तरह का पहला डिजाइन। स्केलिया ने अपनी तकनीक के लिए पेटेंट के लिए आवेदन किया है, "लंबी दूरी की यात्रा के लिए मानव अंग निगरानी उपकरण" (एचओएमएएल), जो किसी अंग के बायोफिज़ियोलॉजिकल गुणों (तापमान, दबाव, कंपन, ऊंचाई) को मापता है। यह उपकरण, एक ऑनलाइन प्लेटफ़ॉर्म के साथ, जो अंग जीपीएस की सुविधा देता है, चिकित्सकों और अस्पतालों को वास्तविक समय में लगभग पिज्जा की डिलीवरी या उबेर कार सेवा की तरह अंग की स्थिति और स्थिति को देखने की अनुमति देता है। जबकि प्रत्यारोपण विज्ञान एक यकीनन विकसित क्षेत्र है, स्केला की परियोजना अनुसंधान पीठ को बेडसाइड में ले जाती है, जिससे रक्त और ऊतक के नमूनों की व्यवहार्यता बढ़ जाती है जिसे सैकड़ों हजारों मील की दूरी पर तेजी से चरने की आवश्यकता होती है।
यूएवी से पहले अंगों का परिवहन एक नैदानिक वास्तविकता बन सकता है, हालांकि, कुछ महत्वपूर्ण बाधाएं बनी हुई हैं। क्या नैतिक आपत्तियां, यदि कोई हैं, तो क्या दाताओं, रोगियों या उनके डॉक्टरों को एक अनपेक्षित ड्रोन पर एक अंग भेजने का विचार करना होगा? क्या उड़ान के दौरान अंग बिगड़ जाएगा? अस्पतालों और विमानन उद्योग देश के सीमित हवाई क्षेत्र में मानव रहित उड़ान रोबोटों की एक बाढ़ को कैसे समायोजित करेंगे? अंत में, यदि कोई ड्रोन समय पर या निश्चित रूप से अपने अंग को इच्छित प्राप्तकर्ता तक पहुंचाने में विफल रहता है, तो किसे जिम्मेदार माना जाएगा?
जब एक मरीज को एक अंग की आवश्यकता होती है, तो हर दूसरे मामले में। सर्जरी में, इस महत्वपूर्ण अवधि को ठंडे इस्किमिया के रूप में जाना जाता है: किसी अंग की ठंड लगने के बाद का समय उसकी रक्त की आपूर्ति को कम करने और उसके रक्त की आपूर्ति को बहाल करके गर्म होने का समय। जब यह शरीर से हटा दिया जाता है, तब से ऊतक बिगड़ना शुरू हो जाता है, जिससे तेजी से परिवहन को प्राथमिकता मिलती है। लेकिन बिंदु A से बिंदु B तक किडनी या दिल पाने की वर्तमान प्रणाली में कोरियर और वाणिज्यिक विमानों का एक जटिल नेटवर्क शामिल है- जिसका अर्थ है लगातार देरी, छूटे हुए कनेक्शन, यहां तक कि खोए हुए अंग।
अमेरिका में हर साल कुछ 33, 000 मृतक अंगों को प्रत्यारोपित और परिवहन किया जाता है। एक बार जब वे दाताओं, तेंदुओं, दिलों, आंखों, मोच और शरीर के अन्य हिस्सों से निकाल दिए जाते हैं, तो उन्हें सावधानी से पैक किया जाता है और बर्फ पर संरक्षित किया जाता है (एक प्रक्रिया जो दो घंटे पहले तक होती है। वे कोरियर की एक श्रृंखला के साथ अपनी यात्रा शुरू करते हैं। सबसे पहले, अंगों को हवाई अड्डे पर ले जाया जाना चाहिए, जहां वे एक वाणिज्यिक उड़ान का इंतजार करते हैं (इसमें 10 घंटे तक का समय लग सकता है), फिर सामान संचालकों को, जो अन्य माल के साथ अंगों को लोड करते हैं; अक्सर, एक दूसरी चार्टर्ड उड़ान (एक हेलीकॉप्टर) अंगों को गंतव्य अस्पताल में ले जाती है, जहां वे हैंडलर द्वारा अनलोड किए जाते हैं और रक्त पुनर्प्राप्ति और बायोप्सी के लिए आयोजित किए जाते हैं, इससे पहले कि वे कूरियर द्वारा एक अंग रक्त बैंक में ले जाए जाते हैं, जहां एक सर्जन हो सकता है अंतिम बार उन्हें पुनः प्राप्त करें।
पूरी प्रक्रिया में आम तौर पर 24 घंटे लगते हैं (और यह टरमैक पर देरी के लिए खाता नहीं है) और औसतन $ 6, 000 का खर्च आता है, जबकि एक चार्टर्ड उड़ान- विभिन्न शहरों में अस्पतालों के बीच उड़ान भरने के लिए अंगों की आवश्यकता के लिए परिवहन का अधिक सामान्य तरीका है - $ 40, 000 से अधिक। स्केला की तकनीक ने नाटकीय यात्रा के समय और लागत बचत का वादा किया है: उदाहरण के लिए, 1, 000 मील की कुल यात्रा दूरी दी है, और 200 मील प्रति घंटे (वाणिज्यिक विमान की आधी गति) पर एक ड्रोन उड़ रहा है, एक अंग को अस्पताल ए से अस्पताल में स्थानांतरित किया जा सकता है पांच घंटे में बी, पैकेजिंग और प्रत्यारोपण के लिए प्रत्येक छोर पर दो घंटे के साथ, जिससे यात्रा समय का 50 प्रतिशत से अधिक समाप्त हो जाता है। वर्तमान प्रणाली, देरी के लिए अपने कई कनेक्शन और अवसरों के साथ, इस प्रकार अंगों के ड्रोन-वितरण को एक व्यवहार्य विकल्प बनाती है, विशेष रूप से ऐसे उदाहरणों में जहां एक अंग प्राप्तकर्ता अपने दाता से हजारों मील की दूरी पर है।
स्कैला रोजाना अंग परिवहन की चुनौतियों से जूझती है, एक उपक्रम जहां दांव अक्सर जीवन-या-मौत होता है। "एक सर्जन के रूप में, मुझे लगता है कि वे लोगों को यह बताने में सक्षम हैं कि उन्हें जीने के लिए 10 और साल मिलने वाले हैं, " वे बताते हैं। "यह जानने के लिए कि मैं ऐसा नहीं कर सकता क्योंकि कोई अंग अपनी कनेक्टिंग फ़्लाइट से चूक गया था, उदाहरण के लिए, सामान्य ज्ञान से परे है।" स्कालिया एक विकल्प विकसित करने के लिए दृढ़ थी। वह जानता था कि तकनीक पहले से मौजूद है; वास्तविक चुनौती यह थी कि विश्व के एक बिंदु से दूसरे स्थान पर एक शरीर के हिस्से को प्राप्त करने के दुर्जेय रसद को पार करने के लिए इंजीनियरों, निर्माताओं, निवेशकों, चिकित्सकों और निजी एयरलाइन वाहकों के साथ रणनीतिक संबंधों की खेती की जाए। सर्जन का कहना है, "ऑर्गन ट्रांसपोर्ट मेरा पैशन और मेरा मिशन है।" "इसे फिर से नया बनाना मेरा करियर लक्ष्य बन गया है।"
तीन साल पहले, स्केला मैरीलैंड विश्वविद्यालय के इंजीनियरिंग विभाग में पहुंच गया और एक प्रोटोटाइप का निर्माण करने के लिए काम करने लगा, तकनीक के साथ-साथ एक चिकित्सक और ड्रोन के नियंत्रक दोनों अपने हवाई मार्ग के साथ एक अंग की स्थिति की निगरानी करेंगे। टीम ने अपने प्रयोग के लिए डीजेआई एम 600 प्रो का चयन किया क्योंकि इसकी छह मोटरें अपने संबंधित रोटरों के ठीक नीचे होती हैं, जिसका अर्थ है कि रोटार को स्मार्ट कूलर डिब्बे से दूर रखा जाता है। यह अलगाव सुनिश्चित करेगा कि ड्रोन की मोटरों द्वारा उत्पन्न किसी भी गर्मी से एक अंग को बख्शा जाएगा। 2018 के मार्च में तीन-मील परीक्षण उड़ान के दौरान वास्तविक अंगों का उपयोग किया गया था और टेकऑफ़ से लैंडिंग तक सावधानीपूर्वक निगरानी की गई थी; उन्होंने अपनी हवाई यात्रा के बाद शारीरिक समस्याओं को प्रदर्शित नहीं किया।
टीम को कुछ प्रारंभिक चुनौतियों का सामना करना पड़ा- एक ड्रोन को इतना छोटा बनाने के लिए कि वह पेलोड में महत्वपूर्ण भार न जोड़े, और यह आकलन करने के लिए कि ऊंचाई में परिवर्तन अंग व्यवहार्यता को प्रभावित करेगा या नहीं। (यह पता चलता है कि जब स्कूबा गोताखोरों की तरह ही अंगों को "झुकता" पीड़ित कर सकते हैं, जब वे ऊंचाई पर भी जल्दी से चढ़ते हैं।) जमीन पर स्थैतिक परीक्षण के अलावा-ऐप, आईटी प्लेटफॉर्म और डिवाइस के बीच संचार सुनिश्चित करते हैं। सुरक्षित- स्केला ने विभिन्न तापमानों और कंपन बलों में उनके प्रोटोटाइप का भी आकलन किया। भविष्य के परीक्षण बदलते वातावरण में अंग समारोह की भविष्यवाणी करने की कोशिश करेंगे।
उसी समय, स्काला ने अपनी निजी कंपनी, ट्रांसप्लांट लॉजिस्टिक्स और इंफॉर्मेटिक्स को विकसित करने के लिए काम किया, और यूनाइटेड नेटवर्क फॉर ऑर्गन शेयरिंग के साथ एक औपचारिक साझेदारी स्थापित की, जो गैर-लाभकारी संगठन है जो राष्ट्र के अंग प्रत्यारोपण प्रणाली का प्रबंधन करता है।
उन्होंने संघीय उड्डयन प्रशासन (FAA), शासी निकाय के साथ एक संवाद शुरू किया जो अंततः ड्रोन-सहायता प्राप्त अंग वितरण के भाग्य का फैसला कर सकता है। वर्तमान में, एविएशन कानून ड्रोन की उड़ान को जमीन से 400 फीट से भी कम, 100 मील प्रति घंटे या उससे कम की गति पर रोक देता है, और यह आदेश देता है कि ड्रोन को दृष्टि की लाइन में उड़ाया जाता है - यानी, यूएवी और नियंत्रकों के बीच एक दृश्य पथ के साथ ।
कानून को तत्काल भविष्य में बदलने की आवश्यकता नहीं होगी, क्योंकि एफएए वर्तमान में ड्रोन के लिए निर्दिष्ट छूट का प्रबंधन करता है, लेकिन यदि ड्रोन पहुंचाने वाले मानक बन जाते हैं तो नियमों के अधिक विशिष्ट सेट की आवश्यकता हो सकती है। हालांकि स्केलेआ के प्रयोग में इस्तेमाल किया गया ड्रोन सिर्फ एक मील और आधा मील की दूरी पर निकला, टीम लंबी दूरी (अमेरिका में अस्पतालों के बीच औसत अंग उड़ान) के बारे में लंबी दूरी तय करना चाहती है और अपने मॉडल को तदनुसार डिजाइन कर रही है। अगला चरण? स्केलेना के अनुसार, एक दशक से भी कम समय में ड्रोन डिलीवरी- एक ऐसा करतब दिखाना, जो संभव हो सके।
डिवाइस, एक ऑनलाइन प्लेटफ़ॉर्म के साथ जो अंग जीपीएस की सुविधा देता है, चिकित्सकों और अस्पतालों को वास्तविक समय में अंग के स्थान और स्थिति को देखने की अनुमति देता है। (जोसेफ स्काला) जैसे ही यूएवी एक शहरी यातायात वास्तविकता बन जाता है, एक कुंजी (और सभी में नहीं-तुच्छ) चुनौती ड्रोन को अन्य वस्तुओं में चलाने से रोकना है: हवा में विमानों, जमीन पर पैदल चलने वालों, पक्षियों या इमारतों के बीच में कहीं। इंजीनियरिंग के दृष्टिकोण से, इसका मतलब है कि मशीन और उसके मिशन दोनों का एक स्पष्ट डिजाइन। उदाहरण के लिए, एक ही शहर में दो अस्पतालों के बीच किडनी वितरण के लिए इस्तेमाल किया गया ड्रोन कोलंबस से क्लीवलैंड में रक्त परिवहन के लिए इस्तेमाल होने वाले एक से बहुत अलग लग सकता है; वजन और बिजली की आवश्यकताएं पेलोड, दूरी और उड़ान की गति के आधार पर अलग-अलग होंगी, जिन्हें सभी को शुरुआत में परिभाषित किया जाना चाहिए।
पवन और दृश्यता ने ड्रोन के लिए जटिलताओं को जोड़ा, जो वर्तमान में बर्फ या क्लाउड-कवर के माध्यम से उड़ नहीं सकता है - ओहियो स्टेट यूनिवर्सिटी में मैकेनिकल इंजीनियरिंग के प्रोफेसर और यूनिवर्सिटी के एयरोस्पेस रिसर्च सेंटर के निदेशक, जिम ग्रेगरी के अनुसार, जो कि दुर्जेय नहीं बल्कि दुर्जेय हैं, लेकिन बर्फ से ढके हैं। । ग्रेगरी वायुगतिकी और ड्रोन के चौराहे में माहिर हैं, अनुसंधान का एक क्षेत्र है जिसमें एक तेज़ हवा के वातावरण में ग्राउंडिंग प्लानिंग से लेकर ग्राउंड कंट्रोल स्थितिजन्य जागरूकता तक सब कुछ शामिल है।
जब उड़ान परीक्षण यूएवी, ग्रेगरी (जो अपने खाली समय में पायलटिंग विमानों का आनंद भी लेते हैं) तीन महत्वपूर्ण कारकों पर जोर देता है: बाधाओं का पता लगाने और बचने की क्षमता, ड्रोन और ग्राउंड-आधारित ऑपरेटर के बीच एक मजबूत नियंत्रण लिंक बनाए रखने के लिए, और सत्यापित करने की क्षमता। मशीन की स्वायत्तता - यानी एक स्वायत्त प्रणाली की सुरक्षा साबित करना। उन्होंने कहा, "अंगों के ड्रोन वितरण के लिए एक अच्छा मामला है।" "क्या यह कहना आसान बनाता है, अमेज़ॅन के एयर पैकेज डिलीवरी का विचार है, यह है कि एक अंग-पहुंचाने वाला ड्रोन एक अच्छी तरह से नियंत्रित वातावरण से दूसरे अच्छी तरह से नियंत्रित वातावरण की यात्रा करेगा, " वे बताते हैं। वास्तव में, अस्पताल पहले से ही हेलिपैड से लैस हैं जो अंग-असर वाले यूएवी प्राप्त कर सकते हैं, और डिलीवरी के लिए बहुत सारे बुनियादी ढांचे पहले से ही मौजूद हैं।
ग्रेगरी की नवीनतम परियोजना में 33 मील की दूरी पर हवा शामिल है जो कोलंबस, ओहियो में हवाई क्षेत्र से होकर जाती है। "हमने सुरक्षित यूएवी ट्रैफ़िक के लिए एक प्रकार का गलियारा बनाया है, " वे कहते हैं। परिवहन के ओहियो विभाग द्वारा वित्त पोषित आकाश में यह राजमार्ग जल्द ही ड्रोन के लिए निर्दिष्ट मार्ग के रूप में काम कर सकता है; उम्मीद यह है कि इसे और अधिक शहर के योजनाकारों के साथ मिलकर विकसित किया जा सकता है।
उस अंत तक, ग्राउंड कंट्रोलर ड्रोन की यात्रा के दौरान, किसी दिन "मानव रहित विमान-यातायात नियंत्रण" की एक प्रणाली बना सकते हैं, इस बारे में सूचित किया जाएगा। वर्तमान में, अधिकांश ड्रोन ऑनबोर्ड जीपीएस द्वारा अपनी स्थिति की रिपोर्ट करते हैं - हवा द्वारा उपयोग की जाने वाली प्रणालियों के समान। व्यावसायिक हवाई जहाजों के लिए विशेष नियंत्रण। लेकिन जब मानव पृथ्वी से 35, 000 फीट ऊपर की यात्रा करता है, तो एफएए हमारे शिल्प को रडार के माध्यम से भी देखता है: एक ट्रांसपोंडर बार-बार स्वचालित डिपेंडेंट सर्विलांस ब्रॉडकास्ट (एडीएस-बी) नामक चीज के माध्यम से अपना स्थान प्रसारित करता है। बेशक, ड्रोन की एफएए निगरानी एक नया फ्रंटियर है, और कोई भी संदेह नहीं है कि इस जून में बाल्टीमोर में एफएए सम्मेलन में बयाना में बहस की जाएगी। ग्रेगरी कहते हैं, "मुझे नहीं पता कि एफएए ने ठीक से परिभाषित किया है कि ड्रोन निगरानी कैसे काम करेगी।" "एडीएस-बी के लिए कुछ वकील, लेकिन अगर इतने सारे ड्रोन उड़ रहे हैं तो सिस्टम ओवरलोड हो सकता है।"
अल्पावधि में, स्केलिया के अंग-पहुंचाने वाले यूएवी ठंड इस्किमिया समय को कम कर सकते हैं और अंग प्रत्यारोपण की प्रतीक्षा कर रहे पृथक रोगियों के लिए जीवित रहने की दर में सुधार कर सकते हैं; लंबे समय तक, वे हमें अंग आवंटन को अधिकतम करने में मदद कर सकते हैं - अर्थात्, वर्तमान में अंगों पर डाली गई भौगोलिक बाधाओं को समाप्त करना, ताकि वे किसी भी समय कहीं भी जा सकें-दुनिया भर में अंग दाता पूल के विस्तार के लिए आवश्यक।
स्कैला कहती हैं, "भविष्य हम सभी के विचार से अधिक आसन्न है।"
