Estudio de caso No. 2: Entrega – Usando drones para la entrega de cargas médicas en Papua Nueva Guinea

EPIDEMIA | CRISIS EXTENDIDA | ENTREGA

Tipo de sistema: Matternet One Prototype, Multicopter Microdrone
Agencia implementadora: Médicos Sin Fronteras (Francia)
Agencia de pilotaje: Matternet
Fechas de despliegue: Septiembre 2014 

El acceso limitado a los diagnósticos de salud debido a las severas limitaciones logísticas en Papua Nueva Guinea ha llevado a Médicos Sin Fronteras (MSF) a ser una de las primeras organizaciones humanitarias en probar el uso de drones de entrega. En 2014, los desafíos tecnológicos han restringido el uso en el campo de esta tecnología, pero las lecciones importantes relativas a la aceptabilidad y la prueba de concepto están preparando el escenario para mejoras en futuras misiones.

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Antecedentes

El acceso a la asistencia sanitaria en Papua Nueva Guinea (PNG) está limitado de manera significativa por los desafíos geográficos y logísticos. Esto es particularmente problemático debido al alto número de casos de tuberculosis (TB) en el país, así como a la nueva epidemia de TB resistente a múltiples fármacos (MDR-TB). Procedimientos pobres de recolección de datos y de presentación de informes, junto con un control inadecuado de infecciones, resultan en tasas bajas de detección de casos. Además, el diagnóstico es fundamentalmente clínico y sólo está disponible como resultado. Hay también un alto coste para dar seguimiento al registro, debido a problemas logísticos y limitaciones en los recursos humanos.

Figura 1: rutas de transporte aéreo entre los hospitales de Kerema y Malalaua. La distancia aérea entre los dos puntos es de 42,5 km. Con el fin de cambiar las baterías a medio camino, Matternet voló primero el dron a Tora, y luego a Malalaua. Estos dos vuelos tomaron unos 55 minutos en total (incluyendo el tiempo de intercambio de baterías). Por el contrario, la conducción de un automóvil entre el hospital y Malalaua dura aproximadamente cuatro horas. Crédito: Matternet.

Figura 1: rutas de transporte aéreo entre los hospitales de Kerema y Malalaua. La distancia aérea entre los dos puntos es de 42,5 km. Con el fin de cambiar las baterías a medio camino, Matternet voló primero el dron a Tora, y luego a Malalaua. Estos dos vuelos tomaron unos 55 minutos en total (incluyendo el tiempo de intercambio de baterías). Por el contrario, la conducción de un automóvil entre el hospital y Malalaua dura aproximadamente cuatro horas. Crédito: Matternet.

Para Médicos Sin Fronteras, el problema principal era llevar muestras de diagnóstico de los centros de salud remotos a un laboratorio de MSF en el menor tiempo posible. Esto llevó a MSF a probar el uso de drones para la entrega de cargas médicas entre los centros de salud remotos y el hospital Kerema. El hospital cuenta con el único laboratorio con el microscopio funcional y GeneXpert – las herramientas de diagnóstico necesarias para analizar las muestras. Hay seis centros de salud posicionados entre 24 y 137 km de distancia del hospital central. Tres de estos centros son accesibles sólo por barco, mientras que los otros tres son de vez en cuando accesibles por avión y caminando. Un proyecto piloto in situ se realizó durante las primeras dos semanas en septiembre 2014 al fin de determinar si el transporte de las muestras de diagnóstico, a través de drones, podría dar lugar a análisis y tratamientos más rápidos.

Implementación

Reglamentos y compromiso local

El coordinador general de MSF gestionó el proceso de aprobación del reglamento, y la Autoridad de Seguridad de Aviación Civil (CASA) concedió el permiso para los vuelos. Hay sólo un vuelo por semana en la zona, y las autoridades de aviación civil local también han aprobado los vuelos con drones. Según MSF, ambos CASA y el Ministerio de Salud estaban muy a favor de este proyecto. MSF también incluyó a la comunidad local en Kerema para explicar lo que son los drones, la forma en que fueron operados y por qué MSF los estaba utilizando en PNG. Más específicamente, la organización invitó a la comunidad local a unirse a ellos en el campo de fútbol local en Kerema e hizo una demostración de la tecnología. Según MSF, no hubo objeciones por parte de las comunidades locales.

Selección del sitio y vuelos

En términos de operaciones, MSF ha pedido que todos los vuelos con drones sean autónomos, que la tecnología de drones sea fiable y sostenible, y que los drones sean fáciles de mantener y operar. Matternet ya había probado su tecnología multi-rotor de drones en Haití en 2012. Su sistema, que funciona con baterías prototipo, podría conseguir un alcance de hasta 28 kilómetros y ser operado de forma autónoma. Actualmente, Matternet Uno, la primera versión del dron Matternet, puede volar de forma autónoma, más allá de la vista, y llevar 1 kilogramo para más de 20 kilómetros. Dado que Matternet Uno no fue lanzado hasta 2015, Matternet llevó seis drones prototipos para el proyecto en Papua Nueva Guinea. El prototipo es muy similar a Matternet Uno con la principal diferencia que el prototipo no tiene el marco blanco utilizado por Matternet Uno.

Site Selection and Flights

Figura 2: Algunas carreteras son de difícil acceso y, a veces totalmente inutilizables. Crédito: Matternet..

Figura 2: Algunas carreteras son de difícil acceso y, a veces totalmente inutilizables. Crédito: Matternet..

MSF ha seleccionado el hospital Kerema y una clínica de salud cerca de Malalaua para el proyecto piloto con Matternet. Matternet pidió a MSF que hiciera una selección de los lugares libres de obstáculos para el despegue y aterrizaje vertical del dron prototipo, y especificó que los sitios tenían que ser físicamente accesibles; tener conectividad celular con General Packet Radio Services (GPRS) como mínimo; y tener acceso a la electricidad, aunque sea por unas horas, para recargar las baterías. Una vez que MSF identificó los sitios de despegue y aterrizaje en conformidad con los criterios, Matternet simplemente utilizó su software para generar la trayectoria de vuelo entre esos dos puntos.

Los vuelos de prueba se llevaron a cabo entre el hospital Kerema y una clínica de salud cerca de Malalaua – puntos seleccionados, en parte porque eran más accesibles que otros sitios potenciales. La distancia total entre estos dos puntos por carretera es de 63 km, lo que requiere un viaje de cuatro horas. Por aire, la distancia es de 43 km. Dado que el alcance del dron Matternet es de 28 km, el equipo decidió cambiar las baterías en un pueblo llamado Tora a medio camino entre el hospital y Kerema Malalaua. El tiempo de viaje fue de 55 minutos entre el hospital y la clínica (incluyendo el tiempo que se tarda en cambiar las baterías). De acuerdo con Matternet, un total de 35 vuelos se llevaron a cabo, 30 de los cuales eran totalmente autónomos.

Una presentación oficial realizada por MSF en junio de 2015, que está disponible al público en YouTube, [1]señala que el proyecto logró hacer una prueba muy exitosa entre Kerema y el centro de salud. El dron fue trasladado con unos 200-500 gramos de carga médica y fue capaz de operar en vientos de hasta 36 km / hora. MSF informó de “muy buena aceptación” de la tecnología por parte de la población y de las autoridades locales. La presentación de MSF señala que la aceptación era verdaderamente alta, y cita el hecho de que dos de los drones Matternet se perdieron en la selva, uno fue recuperado por la comunidad local y devuelto a MSF.

Evaluación

MSF considera este proyecto piloto sólo como un ensayo de la tecnología, y no ha llevado a cabo un análisis comparativo de los costes para determinar si la entrega de muestras de diagnóstico por dron sería menos costosa que en automóvil. Sin embargo, la organización señala que la cuestión de la eficacia va más allá de los costes, e incluye la consideración del tiempo que se tarda en entregar la carga médica y de los riesgos potenciales respecto a no poder acceder a determinados centros de salud por carretera debido a las fuertes lluvias. En este sentido, los beneficios que pudieran derivarse del uso de drones eran más claramente visibles en términos de tiempo de entrega (55 minutos frente a cuatro horas en automóvil) y capacidad de evitar los riesgos de tomar un viaje en automóvil a través de áreas de difícil acceso.

Figura 3: Las dificultades que surgen de caminos inaccesibles explican la razón por la que MSF está explorando el uso de drones como el Matternet Uno. Crédito: Matternet.

Figura 3: Las dificultades que surgen de caminos inaccesibles explican la razón por la que MSF está explorando el uso de drones como el Matternet Uno. Crédito: Matternet.

Cualquier evaluación debe tener en cuenta la facilidad de uso del mecanismo de entrega. La evaluación de Matternet del proyecto dio lugar a varias lecciones aprendidas. El equipo Matternet recalcó la importancia de conocimientos y habilidades locales, como instrumentales para el éxito de cualquier proyecto que utiliza drones de manera efectiva. Ellos enfatizaron también la importancia de desarrollar una tecnología robusta y fiable en lugar de utilizar gadgets de lujo que salen de la Silicon Valley.

Para MSF, el proyecto piloto reveló que el alcance máximo de 28 km del dron Matternet era una limitación notable. La necesidad de que alguien cambie las pilas a medio camino fue considerada posteriormente por MSF como una desventaja importante. En ese momento, la plataforma Matternet está todavía en desarrollo y por lo tanto aún no tan madura como la versión Matternet Uno. La restricción de 28 kilómetros era conocida por MSF antes del proyecto, pero la organización decidió igualmente seguir adelante con el proyecto piloto como una oportunidad de aprendizaje y estudio de viabilidad inicial. En conclusión, la organización considera que “el proyecto piloto valió la pena, pero se necesita un mayor desarrollo para lograr un funcionamiento fiable y regular.”

MSF continúa explorando soluciones en el uso de drones para apoyar sus esfuerzos de distribución en Papua Nueva Guinea y más allá, y aunque sus intereses específicos son confidenciales, es razonable suponer que MSF está buscando una solución que no requiera ningún cambio de baterías. Tal requisito probablemente significa un dron que vuele distancias largas-un dron de ala fija o híbrido, por ejemplo. Lo que se sabe es que MSF estuvo buscando llevar a cabo una segunda prueba, ya sea con Matternet u otra compañía en el año 2015, pero ninguna prueba fue llevada a cabo. MSF tampoco ha comunicado el lugar en Papua Nueva Guinea donde tiene la intención de hacer nuevas pruebas.

Recursos

http://www.fastcoexist.com/3037013/doctors-without-borders-is-experimenting-with-delivery-drones-to-battle-an-epidemic

http://www.msf.org/article/papua-new-guinea-innovating-reach-remote-tb-patients-and-improve-access-treatment

https://www.youtube.com/watch?v=XpsGay6n8cM

http://f1000research.com/slides/1000069

Acrónimos
CASA Autoridad de Seguridad de Aviación Civil CASA
GPRS General Packet Radio Services
MDR-TB TB resistente a múltiples fármacos
MSF Médicos Sin Fronterasrs
PNG

Papua Nueva Guinea

TB

Tuberculosis

Autor: Patrick Meier, Denise Soesilo, ed.

Con un agradecimiento especial a Oriol López (MSF), Paola Santana (Matternet), Jo-Ana y Otto Lavey Simonett (Red de Medio Ambiente Zoi) por sus comentarios y sugerencias.

[1] https://www.youtube.com/watch?v=XpsGay6n8cM
[2] https://www.youtube.com/watch?v=XpsGay6n8cM

This case study was developed as part of the Initiative on Drones in Humanitarian Action with generous support from DG ECHO.

 

 

Drones in Humanitarian Action is partially funded by DG ECHO. This website covers humanitarian aid activities implemented with the financial assistance of the European Union. The views expressed herein should not be taken, in any way, to reflect the official opinion of the European Union, and the European Commission is not responsible for any use that may be made of the information it contains.