Ziplines ambisiøse medisinske dronelevering i Afrika

Du kan høre dronen før den er synlig, og sutrer som en mygg over åssiden til Rwandas Kabgayi District Hospital. Når det dukker opp gjennom en tåkeflekk, omtrent 100 fot i luften, forsvinner det lille flyet raskt igjen, og sirkler i et avlangt mønster mens det går ned mot en høyde som er lav nok til å slippe. Etter en periode med stillhet er den plutselig tilbake og sveiper over taket på Kabgayis ulykkesavdeling for å slippe nyttelasten på oppkjørselen med et dunk. På bakken ligger en rød pappbeholder, omtrent på størrelse med en skoeske, festet til en fallskjerm laget av vokspapir og biologisk nedbrytbar tape. Innretningen kan ligne et kunstprosjekt for barn, men innholdet er livreddende. Pakket tett inne ligger to enheter menneskeblod, som trolig snart vil bli brukt til transfusjoner under operasjoner eller kompliserte fødsler, eller til å behandle unge malariaofre.

Plastposene med blod er blant de første kommersielle produktene som noen gang er levert med drone, en del av et partnerskap mellom den rwandiske regjeringen og det Silicon Valley-baserte robotikkfirmaet Zipline, som begynte å introdusere bloddråpene ved Kabgayi i slutten av 2016. Tjenesten, som nå leverer til syv av 21 planlagte anlegg, er fortsatt i startfasen. Likevel har det allerede hatt innvirkning. Tidligere kjørte sykehuspersonalet tre kjøreturer per uke for å skaffe blodprodukter i hovedstaden Kigali, 60 kilometer unna, en tre til fire timers tur-retur. Nødsituasjoner betydde flere turer - noen ganger resulterte i livstruende forsinkelser. Nå trykker en Kabgayi laboratorietekniker ganske enkelt ut en bestilling på en smarttelefon, og Ziplines distribusjonssenter, som ligger fem kilometer fra sykehuset, vil ha en drone der innen 15 minutter. Før var det et alvorlig problem å ha blod når vi trengte det, sier Espoir Kajibwami, en kirurg som fungerte som Kabgayis medisinske direktør frem til februar. I nødstilfeller, sier han, ville sykehuset ofte sende pasienten til det nasjonale henvisningssykehuset i Kigali i stedet for å vente på at blodet skulle komme.

Denne historien var en del av vår utgave av juli 2017

• Se resten av saken
• Abonnere

Ziplines blodleveranser kommer i en tid med stor aktivitet i verden av droneaktivert handel. I desember i fjor, tre år etter kunngjøringen av sin mye omtalte Prime Air-tjeneste, gjennomførte Amazon sin første kommersielle dronelevering til et gårdshus på landsbygda i England. Måneden før fullførte nærbutikkkjeden 7-Eleven 77 on-demand droneleveranser av pizza, Slurpees og reseptfrie medisiner til kunder i Reno, Nevada. UPS, som har hjulpet med å finansiere Ziplines operasjoner gjennom et stipend på 1,1 millioner dollar fra sin veldedige stiftelse, leverte en pakke i februar med en drone som ble lansert fra toppen av en av sine karakteristiske brune lastebiler. Flirtey, droneprodusenten bak 7-Eleven-piloten, har også testet leveringen av medisiner i deler av Appalachia med lite lager. Et annet amerikansk firma, Matternet, har gjennomført testflyvninger i samarbeid med UNICEF for å levere HIV-testsett for spedbarn i Malawi.

Likevel er Zipline, som bruker fastvingede droner som har større rekkevidde og er mer motstandsdyktige i dårlig vær enn de mer vanlige multikoptermodellene, den første i verden som tilbyr regelmessig levering av akuttmedisinske produkter.

Grunnlagt i 2011 under navnet Romotive, ble selskapet først kjent som produsenten av Romo, et iPhone-drevet robotkjæledyr, før administrerende direktør Keller Rinaudo bestemte seg for å finne et produkt som ville ha en større sosial innvirkning. Snart søkte han og Zipline-medgrunnleggerne William Hetzler og Keenan Wyrobek utviklingslandene for å finne ut hvordan dronebasert logistikk kunne bidra til å redde liv.

En Zipline-tekniker bruker en katapultmekanisme for å skyte ut en drone som bærer blodposer mot Kabgayi sykehus. Når en drone er over sykehuset, faller pakken til bakken via fallskjerm.

På to separate reiser til Tanzania i 2014, møtte Rinaudo og Hetzler, som først hadde jobbet sammen som nybegynnere fra Harvard for å bygge et fjellklatretreningsstudio på campus, en forsker som jobbet med en lokal NGO som hadde laget en tekstmeldingsbasert helseovervåkingssystem. Gjennom et nettverk av helsearbeidere i samfunnet sporet prosjektet hundrevis av helsekrise over hele landet, inkludert slangebitt, mulige tilfeller av rabies og alvorlig blødning etter fødselen. Ofte var det imidlertid uoverkommelig eller logistisk umulig å nå fjernpasienter med behandling i tide. Du har denne databasen full av tragiske menneskelige historier, sier Hetzler, 30. Den åpenbare manglende delen var en måte å reagere veldig raskt på den etterspørselen og få produktet til et sted hvor det ellers ikke er lett tilgjengelig. Paret kom bort fra besøkene og følte at de kunne bygge det.

Under teknisk ledelse av Wyrobek fikk Ziplines ingeniører jobbe ved selskapets hovedkvarter i Half Moon Bay, California, og utviklet et fartøy med doble elektriske motorer som kunne bære en nyttelast på 1,5 kilo og operere i nesten all slags vær. Etter hvert som teknologien utviklet seg, dukket Rwanda opp som et ideelt sted å teste Zipline-visjonen. I likhet med Tanzania, naboen i øst, er det lille østafrikanske landet hjemsted for en overveiende landbefolkning som er plaget med transportutfordringer. Et flertall av Rwandas 478 helsesentre, og mange av dets 35 distriktssykehus, kan kun nås via dårlig vedlikeholdte, ikke-asfalterte veier, som ofte går i spiral inn i de berømte tusen åsene og er vanskelige å krysse med kjøretøy, spesielt i den to ganger årlige regntiden. . I motsetning til Tanzania er Rwanda imidlertid kompakt: med 12 millioner mennesker i et område på størrelse med Maryland, er det det tettest befolkede landet på fastlands-Afrika. Dette betydde at Ziplines droner, som har en rekkevidde på 150 kilometer, kunne betjene nesten halve landet fra et enkelt oppskytningssted.

Ziplines idé fanget opp med rwandiske myndigheter, inkludert landets sivile luftfartsorgan, som endret regelverket for å gjøre det mulig for dronene deres å operere. I midten av 2016 signerte Zipline en avtale med den rwandiske regjeringen om å bygge et distribusjonssenter nær byen Muhanga.

Laboratorietekniker Prosper Uzabakiriho samler inn en pakke til Kabgayi-sykehuset som inneholder blod droppet med papirfallskjerm fra Zipline-dronen.

Denne bakketoppen, reist på et tidligere maisfelt, er nå kjent som reiret: en inngjerdet tomt som består av et hvitt telt i sirkusstil som inneholder et blodlager, 13 droner (kallenavnet glidelåser) og en liten stab med unge. amerikanere og rwandere. På den ene siden av teltet bruker to utskytere i rustfritt stål, vendt i motsatte retninger for å ta hensyn til skiftende vind, et system med strikkruller for å slynge de 12 kilo tunge dronene opp i luften i 84 kilometer i timen. På den andre, to brune oppblåsbare matter demper glidelåsens landing ved retur. Når dronene er luftbårne og cruiser over et bølgende landskap oversådd med banantrær, kassavafelt og hus med blikktak, overvåker en operatør veien deres på en iPad, og holder konstant kontakt med lufttrafikkkontrollen i Kigali. Alle ruter, utviklet ved hjelp av et 3D-satellittkart etterfulgt av detaljerte manuelle bakkeundersøkelser, er forhåndsprogrammert ved bruk av kinematisk satellittnavigasjon i sanntid, som – sammen med et treghetsnavigasjonssystem – gjør det mulig for nyttelasten å falle innenfor et målområde fem meter i diameter. Nøyaktighet er ekstremt viktig, sier Hetzler, og legger til at dersom dråpene var mindre presise, kunne pakker havne på tak, i trær eller på andre utilgjengelige steder som kan ødelegge operasjonen. Han sier at selskapet utvikler teknologi som vil automatisere bakkemålingsprosessen.

Ziplines planer for Rwanda inkluderer oppskalering til et bredt spekter av medisinske produkter, inkludert nødvaksiner mot rabies; medisiner for å behandle HIV, tuberkulose og malaria; prevensjonsmidler; og diagnostiske testsett.

Likevel representerte blod et naturlig utgangspunkt. Tross alt har den en holdbarhet på bare 42 dager, må oppbevares i kjøleskap og er ofte nødvendig på akutt basis.

I dag lagrer Rwandas helsedepartement blod på et nasjonalt senter i Kigali og fire regionale depoter rundt om i landet; dets 58 fasiliteter utstyrt for å håndtere blodoverføringer, hovedsakelig sykehus, holder en liten oversikt over vanlige blodtyper og må kontinuerlig fylle på lager fra depotene eller det nasjonale senteret. Noen ganger er lageret tilstrekkelig for nødtransfusjoner. Ofte er det ikke det, spesielt hvis pasienten har en mindre vanlig blodtype. I disse tilfellene må anlegget henvise pasienten eller samle blodet med bil, motorsykkel eller lastebil.

Blant personene som er mest sårbare for forsinkelser i blodtilførselen er gravide kvinner. Selv om Rwandas mødredødelighet har gått ned med mer enn to tredjedeler siden 2000, er en forbedring knyttet til økt bruk av prevensjon og en flytting bort fra hjemmefødsler, fortsatt komplikasjoner ved fødsel en ledende dødsårsak. Verdens helseorganisasjon estimater at Rwanda har ett mødredødsfall for hver 344 levendefødte, 20 ganger så mange som i USA og 97 ganger så mange som i de beste landene i Europa. Mer enn halvparten av mødredødsfallene skjer etter fødsel, og 26 prosent er et resultat av blødninger. Raskere, mer pålitelig tilgang til blod kan bidra til å redusere dette tallet, sammen med liv tapt på grunn av ulykker og malaria-indusert anemi, som er vanlig hos små barn.

Kabgayi, et av Rwandas største distriktssykehus, står overfor et høyere blodbehov enn de fleste. Anlegget fra kolonitiden, flere aldrende murbygninger på stedet for en tidligere katolsk misjon, bruker opptil 100 enheter per måned, ifølge Kajibwami, den tidligere medisinske direktøren. Omtrent halvparten av denne etterspørselen kommer fra fødeavdelingen, som registrerte mer enn 4600 fødsler i 2016. Sykehusets høye pasientvolum var tydelig en februarmorgen fra mengden som satt på trebenker i friluftsmottaket: kvinner i fargerike mønstrede kjoler, menn i frynsete jakker, uniformerte skolebarn, og til og med en liten gruppe fanger kledd i rosa og oransje kittel.

Selv om mange Kabgayi-pasienter kommer fra vanskelig tilgjengelige omkringliggende landsbyer, er selve sykehuset, som ligger like ved en godt vedlikeholdt asfaltert vei til Kigali, ikke vanskelig tilgjengelig. Anlegget er også for nært Ziplines distribusjonssenter for droneleveranser til at det gir mening fraværende planer om å skalere opp til andre sykehus: hvis dronene ikke fungerte som de skulle, regnet selskapet med når de valgte Kabgayi som sitt første sted, kunne det fortsatt levere blod raskt med lastebil. Likevel er de fleste fasilitetene Zipline planlegger å betjene betydelig mer avsidesliggende. Personell ved Muhororo District Hospital – Ziplines andre pilotanlegg, som mottok sin første droneleveranse i slutten av februar – kunne bruke en hel dag på å kjempe med sporete grusveier, og sporadiske jordskred, for å ta blodprøver i Kigali.

'Nøyaktighet er ekstremt viktig.'

Ziplines innvirkning er vanskelig å kvantifisere. Vanskeligheter med å få tilgang til blod er ikke den eneste faktoren som hemmer effektiv behandling: leger og annet dyktig personell er mangelvare, og mange pasienter har problemer med å nå medisinske fasiliteter. Et flertall av gravide kvinner planlegger å føde ved mindre utstyrte, mer avsidesliggende helseinstitusjoner som vanligvis mangler leger eller blodoverføringsevne. Kompliserte fødsler blir derfor vanligvis henvist til sykehus - en prosess som kan forårsake kritiske forsinkelser i behandlingen som droner ikke har noe svar på.

Få i Rwanda, en svært autoritær stat , våge å åpent kritisere regjeringen eller dens programmer. Likevel er mange som har hørt om prosjektet skeptiske privat og stiller spørsmål ved hvorfor myndighetene investerer i uprøvde høyteknologiske dingser når etterspørselen etter grunnleggende ting som ambulanser og helsearbeidere fortsatt overstiger tilbudet. For noen kritikere kan prosjektets viktigste fordel være den gode PR-en det genererer, som distraherer fra den rwandiske regjeringens flekkete menneskerettighetsrekord og akutte nivåer av fattigdom i store deler av landet. Rwanda, som er svært avhengig av utenlandsk bistand, har lenge markedsført seg selv som et regionalt knutepunkt for teknologi og innovasjon – en idé som fortsatt er mer en ambisjon og en strategi for å generere interesse utenfor, enn en refleksjon av dagens virkelighet.

Det hjelper ikke at prosjektets kostnader ikke opplyses. Rwandas regjering betaler Zipline en fast pris per levering, med en minimumsvolumgaranti, men ingen av dem vil røpe vilkårene. Hetzler innrømmer at rutinemessige droneleveranser for gjenoppfylling foreløpig er dyrere enn standardturer på vei, men han sier at dronene hans har kuttet kostnader i nødstilfeller. I tillegg, argumenterer han, vil rutinekostnadene bli kompensert hvis Zipline muliggjør en langt mer smidig forsyningskjede – for blod så vel som mer holdbare produkter som medisiner – der færre gjenstander må oppbevares på siste mil, noe som minimerer avfall og mer. effektivt forhindre lagerutgang. Og som en generell regel bør kostnadene per levering reduseres etter hvert som flyvolumet øker. Bruce Y. Lee, en professor ved Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health som ledet et forskerteam i fjor som simulerte en dronebasert vaksineforsyningskjede i Mosambik, sier at droner absolutt har potensial til å både redusere kostnader og øke etterspørselsoppfyllelsen, avhengig av hyppigheten av flyreiser, de tilbakelagte avstandene og hastigheten på reiser på lokale veier.

I Ziplines tilfelle betyr bedre logistikk også at anlegg kan få tilgang til produkter med kortere holdbarhet eller unike lagringskrav. I tillegg til blodenheter av alle typer, tilbyr Ziplines eksisterende tjeneste blodplater, fersk frossen plasma og kryopresipitat, som alle fremmer blodpropp og tidligere ble underutnyttet fordi de var for vanskelige å lagre på helseinstitusjoner.

Et mer fullstendig bilde av Ziplines innvirkning på Rwanda vil sannsynligvis ikke ta form på en stund. Etter å ha startet driften på Muhororo og fem tilleggsanlegg, jobber selskapet med å starte leveranser ved de 14 andre planlagte anleggene innen utgangen av dette året. I tillegg til å introdusere nye produkter, planlegger Zipline å bygge et andre distribusjonssenter i landets øst. Dette, sammen med fremtidige generasjons droner som forventes å ha lengre rekkevidde, vil gjøre det mulig for den å dekke hele Rwanda bortsett fra Kigali, hvor produktene allerede er på lager i tilstrekkelige mengder.

Venterommet i friluft på Kabgayi, et av Rwandas største distriktssykehus.

Gutter spiller fotball på en bakketopp. Kigali er i bakgrunnen.

Ytterligere land er også i pipelinen. Ifølge Hetzler har en lang liste med regjeringer uttrykt interesse for Ziplines teknologi, og selskapet har allerede etset avtaler med Tanzanias forsvarsdepartement og sivile luftfartsmyndigheter som vil gjøre det mulig å lansere det neste gang. For å finansiere utvidelsen hentet Zipline inn 25 millioner dollar i fjor sommer, noe som bringer den totale kapitalen til 43 millioner dollar. Likevel velger den sine neste lokasjoner nøye, med en prioritet gitt til land som tilbyr en sjanse for sosial innvirkning og er villige til å foreta nødvendige reguleringsendringer og en solid økonomisk forpliktelse. Etter hvert har Zipline også som mål å operere i rikere land, inkludert USA, der regelverk for tiden begrenser droneflyging til innenfor en operatørs visuelle synslinje uten spesiell gjennomgang.

Tilbake på Kabgayi sykehus sier helsearbeidere at tjenesten allerede har hjulpet. Inne i den moderne laboratoriebygningen, hvor blodet er nedkjølt i et lite rom med keramiske fliser, sier Prosper Uzabakiriho, en laboratorietekniker med hvit belegg, at å kutte ned på lange bilturer til Kigali har gjort at mange pasienter har blitt behandlet raskere og frigjort. tid for ansatte til å utføre sine oppgaver. På tidspunktet for mitt besøk i midten av februar, hadde anlegget mottatt et gjennomsnitt på 11 leveranser per uke siden begynnelsen av året og var helt avhengig av Zipline for blodprodukter i normal arbeidstid. I slutten av mai hadde det steget til 20 per uke, inkludert helgeleveranser. Rwandas sivile luftfartsmyndighet har ennå ikke gitt klarsignal til å operere om natten, så Kabgayi vil fortsette å stole på sin tidligere blodleverandør i Kigali for nødsituasjoner etter arbeidstid. (Ifølge helsedepartementet vil landets fem eksisterende bloddepoter, som også fungerer som sentre for bloddonasjon, forbli i drift selv om Zipline skaleres opp.)

Kirurgen Kajibwami krediterer tjenesten med å hjelpe ham med å svare på ett spesielt presserende tilfelle: en kvinne som begynte å få blødninger etter operasjonen for å fjerne en ektopisk graviditet. Den påfølgende operasjonen, som medførte en delvis hysterektomi, krevde seks enheter blod, mer enn Kabgayi hadde på lager, og derfor ble det raskt ringt Zipline. Legen kan ikke si om pasienten ville ha dødd under andre omstendigheter. Likevel er han takknemlig for den rettidige leveringen. Det var veldig ille, sier han om tilstanden hennes. Det ville vært veldig vanskelig å klare det.

gjemme seg