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本次疫情是全球人民面臨的大挑戰，在出乎意料，措手不及的情況之下，全世界陷入了無(wú)法想象的慌亂，病毒肆虐，不斷變異，醫護人員在處理日常工作，臨床護理的同時(shí)，要面對各種突發(fā)事件。好在隨著(zhù)疫苗的誕生，疫情至今已經(jīng)算是得到了控制，但是人類(lèi)應該牢記這次教訓，調動(dòng)各行業(yè)的科學(xué)家齊心協(xié)力，發(fā)揮醫學(xué)，科技，人工智能的強大力量，以不變應萬(wàn)變。其中，機器人的發(fā)展可謂是重中之重，機器人在本次疫情期間就大力幫助了醫生患者檢測病癥，臨床護理，測溫，甚至心理疏導。機器人的現狀，以及未來(lái)將如何發(fā)展才會(huì )更好更全面的協(xié)助人類(lèi)面對未來(lái)可能來(lái)到的疫情，本文作者將帶你一探究竟。 系統化的多場(chǎng)景解決方案 臨床需求 臨床方面使用的也是護理機器人，預期可以實(shí)現的一大應用是協(xié)助護士處理他們每小時(shí)執行的大量任務(wù)，包括許多簡(jiǎn)單但至關(guān)重要的任務(wù)，例如： 1 測溫 2 采集咽拭子 3 采血樣本 4 送藥 咽拭子智能機器防止了醫護人員與患者的交叉感染以及對檢查結果的影響，機器人統一了采集的方式，因此能更加規范采樣操作，獲得更高質(zhì)量的標本，機器人咽拭子采樣也可以達到較高的質(zhì)量且受試者無(wú)不良反應。 如果機器人能夠幫助完成如上所述的重復性任務(wù)，護士將有更多時(shí)間專(zhuān)注于問(wèn)診病人，個(gè)性化的患者護理和制定治療計劃。疫情防控期間，戴口罩，穿防護服對醫生來(lái)說(shuō)是一件必要但又很麻煩的事情。如果醫生每次進(jìn)入隔離室，必須立即脫下個(gè)人防護裝備然后在轉移到下一個(gè)病人之前，需再次準備穿上防護服。每次必須再次花費時(shí)間，而且都會(huì )增加人為感染的機會(huì )。比如你戴的口罩不夠緊，我們可以使用機器人巡房，問(wèn)病人基本的問(wèn)題，節約時(shí)間，避免交叉感染。 抽血機器人用于智能精準地尋找靜脈然后抽血。機器人實(shí)驗室助理可以定位該血管并為患者抽取血液，同時(shí)減輕患者的痛苦和焦慮。他們在實(shí)驗室工作，采集樣品并運輸、分析和儲存樣品，并且分配藥物。 在較大的醫院中，機器人可以用手推車(chē)把床單從一層到另一層，食物等患者的必需品，乘坐電梯并自行通過(guò)自動(dòng)門(mén)。還有“齒輪和電線(xiàn)”機器人助手可以幫助截癱，需要輪椅的患者移動(dòng)，并進(jìn)行物理治療。 患者管理 1 遠程醫療 相關(guān)報告指出，新的遠程醫療方案是遠程機器人技術(shù)應用于超聲診斷。 遠程機器人解決方案，即通過(guò)集成機器人技術(shù)、實(shí)時(shí)遠程控制技術(shù)、力反饋技術(shù)及超聲影像技術(shù)，打造出遠程機器人控制以及現場(chǎng)視覺(jué)+聽(tīng)覺(jué)+觸覺(jué)回饋的傳送場(chǎng)景，達到如同親臨現場(chǎng)操作的靈活度和效果。遠程機器人技術(shù)應用前景廣泛，如遠程救災，遠程醫療手術(shù)、遠程超聲診斷等，突破了傳統超聲診療方式的局限，能夠讓醫生遠程操作、遠程指導、實(shí)時(shí)診斷，改善了醫療資源分布不均的現狀，從而使醫療資源匱乏的地區也能享受到優(yōu)質(zhì)的醫療服務(wù)。 2 食品和藥品傳輸 實(shí)驗室和醫護人員的日常離不開(kāi)藥物以及醫療設備的傳輸。而傳輸物資如果使用機器人，長(cháng)期下來(lái)會(huì )節省很大的成本開(kāi)銷(xiāo)以及時(shí)間。 這種技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)，使用 Wi-Fi 與電梯、自動(dòng)門(mén)和火警進(jìn)行通信。醫院中食品和藥品傳輸機器人，可用于在醫院環(huán)境中運送藥物、實(shí)驗室標本或其他敏感材料，使用內置地圖和一系列車(chē)載傳感器進(jìn)行導航。 3 社交機器人可以幫助維持社交互動(dòng)和心理健康 很多國家預計將面臨可用護理人員數量短缺的問(wèn)題。院外護理使用機器人變得異常重要。未來(lái)，這些機器人將被要求執行越來(lái)越多更復雜的任務(wù)，從提醒患者何時(shí)服藥到為那些缺乏藥物的人提供情感支持和互動(dòng)，扮演陪伴者的角色，讓患者臥病在床也可以享受社交的快樂(lè )。 社交機器人甚至能基于來(lái)訪(fǎng)者的文化社會(huì )背景和個(gè)人特征設計咨詢(xún)方案，因此可以達到和人類(lèi)咨詢(xún)師相同的效果，甚至有更容易被信任，高效率的優(yōu)勢。 公共需求 1 檢疫消毒 在公共區域消毒是疫情期間的重中之重，一些智能洗地、消毒的機器人也加入了防疫大軍，在機場(chǎng)、火車(chē)站等地區，通過(guò)自動(dòng)駕駛完成消毒清潔作業(yè)，避免人群密集場(chǎng)所的聚集和接觸。消毒工作對于人們而言具有高風(fēng)險，這時(shí)，消毒機器人可作為一線(xiàn)工作者，沖鋒在前，替代人工完成這項艱巨的任務(wù)。消毒機器人可以輕易進(jìn)入病毒重度污染的區域，對地面和空氣進(jìn)行消毒，使用消毒機器人還能間接降低防護服及其配套防護品的消耗量，降低采購難度及復雜性。 2 物流 物流機器人解決方案具有極強的可擴展性，可以靈活機動(dòng)增加機器人數量來(lái)應付電商銷(xiāo)售波峰波谷問(wèn)題，也可以按照業(yè)務(wù)量在多個(gè)倉庫之間調動(dòng)機器人使用，這都是傳統揀選模式不能代替的。 包括京東物流、美團外賣(mài)等都推出了不同性能的無(wú)人配送物流機器人，以配送食物、藥品等應急物資。后疫情時(shí)代，電商，快遞物流、醫藥、食品、冷鏈、新零售、商超等行業(yè)領(lǐng)域對末端配送的需求會(huì )繼續保持增長(cháng)，這為末端無(wú)人配送機器人的技術(shù)創(chuàng )新和市場(chǎng)應用提供了新的機會(huì )。 智能化程度的提升 人工智能 1 醫院或護理設施內 下圖所示是豐田公司開(kāi)發(fā)的，可以識別透明物體的機器人。在復雜環(huán)境中識別透明物體，例如，玻璃杯，試管，窗戶(hù)是機器困難的研發(fā)。其公司高管指出：“為了克服這個(gè)問(wèn)題，機器人專(zhuān)家開(kāi)發(fā)了一種新的訓練方法來(lái)感知場(chǎng)景的 3D 幾何形狀，同時(shí)還能檢測物體和表面。這種組合使研究人員能夠使用大量合成數據來(lái)訓練系統�！边@類(lèi)機器人可以用于醫院的玻璃儀器分揀，以及在清潔工作中，對環(huán)境的復雜度的辨識。 2 在醫護用品生產(chǎn)工廠(chǎng)和公眾場(chǎng)所（如機場(chǎng)、購物中心和餐館） 智能彈性體使未來(lái)的機器人更加靈敏，想象一下可以向各個(gè)方向扭轉和轉動(dòng)的靈活手術(shù)器械，例如微型章魚(yú)手臂，可以應用于生產(chǎn)線(xiàn)上的工作人員，這些工種對機器人靈活度要求高。這個(gè)發(fā)明得益于由智能聚合物材料制成的強壯“肌肉”和敏感“神經(jīng)”的結合。 智能彈性技術(shù)基于智能聚合物系統，使用這種復合材料制造人造肌肉和神經(jīng)，可以實(shí)現彈性部位即使被壓縮，但隨后可以被拉伸以恢復其原始形狀。 它可用于制造醫療器械的微型觸手或制造用于工業(yè)應用的大型機械臂。但與當今使用的重型機械臂不同，由智能彈性體制成的機械臂將輕得多�！拔覀兊臋C械臂不需要由電機或液壓或氣動(dòng)系統驅動(dòng)——它們可以簡(jiǎn)單地通過(guò)施加電流來(lái)驅動(dòng)。彈性體肌肉也可以制成滿(mǎn)足特定應用要求的形狀，而且它們消耗的電能很少。根據電容的不同，流過(guò)的電流在微安范圍內。這種軟機器人技術(shù)既節能，制造成本又低，未來(lái)有巨大的發(fā)展前景”。 由智能材料專(zhuān)家 Stefan Seelecke 教授和薩爾大學(xué)初級教授 Gianluca Rizzello 領(lǐng)導的研究團隊正在探索這個(gè)值得期待的，柔韌性極強的機器人領(lǐng)域的基本方面。 5G技術(shù)的應用 如今，科技發(fā)展著(zhù)實(shí)得益于5G，5G技術(shù)在醫療領(lǐng)域主要應用于遠程實(shí)時(shí)控制，遠程操作、高清圖像傳輸等，下面舉例說(shuō)明。 例如，Sk Telecom 與韓國歐姆龍電子公司合作開(kāi)發(fā)了一款 5G 驅動(dòng)的自主機器人，以開(kāi)始對抗 COVID-19。新機器人旨在用于大堂和公共區域，以執行多種措施來(lái)對抗 COVID-19。它能夠在使用 5G 網(wǎng)絡(luò )的同時(shí)，結合傳感器，檢測客人的體溫，在有人測量到 37.5°C (99.5°F) 以上時(shí)提醒工作人員，對表面進(jìn)行消毒，并提醒客人保持社交距離。 該機器人采用5G、人工智能、自動(dòng)駕駛和物聯(lián)網(wǎng)等尖端技術(shù)構建，可以為訪(fǎng)客進(jìn)行非接觸式體溫篩查和建筑物消毒等多種活動(dòng) 在檢測到訪(fǎng)客后，機器人會(huì )自動(dòng)向他們移動(dòng)，使用熱成像攝像機檢查他們的體溫。如果測得的溫度為 37.5°C (99.5°F) 或更高，它會(huì )發(fā)出警報并向控制中心發(fā)出警報。 根據通過(guò) 5G 網(wǎng)絡(luò )實(shí)時(shí)傳輸的這些數據，SK Telecom 將能夠采取必要措施，例如禁止有可疑癥狀的人進(jìn)入建筑物等。 應用 SK Telecom 自主開(kāi)發(fā)的基于 AI 的視頻分析解決方案，5G 機器人還將能夠識別人們聚集的地方，然后移動(dòng)到該位置，用廣播的形式，大聲播放強調社交距離重要性的信息。它還能識別未戴口罩的人，并要求他們戴上口罩。 此外，SK Telecom 將通過(guò)其大數據分析解決方案的應用，確保機器人的操作和管理效率更高。解決方案是在后端將分析通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)傳感器收集的機器人組件管理數據，以檢查機器人的實(shí)時(shí)狀態(tài)并進(jìn)行預測性維護。 5G也應用于遠程診療技術(shù)，直接遠程操控超聲探頭，即可對病人實(shí)施遠程診斷。遠程超聲機器人可通過(guò)集成機器人，實(shí)時(shí)遠程控制及超聲影像等技術(shù)，搭載5G網(wǎng)絡(luò )，突破傳統超聲診療方式的局限。 一方面，人工智能通過(guò)提供實(shí)時(shí)探頭的操作指引和患者身體定位，模仿專(zhuān)業(yè)醫生的取圖手法，可以更好地獲取圖像。另一方面，超聲終端獲取的圖像上傳至云服務(wù)器進(jìn)行智能輔助閱讀圖片，通過(guò)人工智能算法對病理圖像進(jìn)行智能識別和標記，從而提高了超聲診斷效率。 此外，5G遠程超聲機器移動(dòng)車(chē)，通過(guò)5G+超聲機器人的結合，基于觸覺(jué)交互反饋系統，可真正實(shí)現遠在千里之外的醫生對病人進(jìn)行超聲診斷。不僅彌補了專(zhuān)業(yè)醫生數量的不足，更實(shí)現了智能化與標準化，推動(dòng)醫療服務(wù)普及，高效，彌補偏遠地區醫療條件不足的缺陷。 完善多元化的交互系統 完善多元化的交互系統是自然語(yǔ)言處理、人工智能和機器學(xué)習等技術(shù)融合的產(chǎn)物，能夠讓機器以一種人性化且互動(dòng)式的個(gè)性化方式理解和響應任何形式的文本或語(yǔ)音，達到像人一樣體察情感和解決問(wèn)題。 監控體溫異常人群、測量體溫并傳回大數據平臺系統 這里其實(shí)是用了物聯(lián)網(wǎng)的平臺，儀器端測量體溫并且通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)傳回給大數據的平臺，后端或許會(huì )使用人工智能等高科技進(jìn)行統計分析，對體溫異常人群進(jìn)行追蹤。 通常這款機器人囊括了高精度自主導航系統、360°無(wú)死角監控系統、相控陣雷達預警系統、北斗定位系統、紅外溫度探測系統、人臉識別、智能語(yǔ)音識別系統、5G通訊模塊及智能大數據分析系統于一體。這樣的機器人在公共場(chǎng)合可以無(wú)死角的監控密集人群，將人臉和體溫，回傳給大數據系統。 心理疏導 心理疏導的機器人使用聲音識別，語(yǔ)義識別去感知人類(lèi)的情感，后端有大量算法開(kāi)發(fā)，是機器可以理解人的心理，并且采取相應的回答。 與傳統咨詢(xún)師相比，人工智能做心理咨詢(xún)優(yōu)勢在于： 1 人工智能推斷患者心理狀態(tài) 人工智能有強大的記憶、學(xué)習能力。通過(guò)人工智能，將來(lái)訪(fǎng)者癥狀，個(gè)人病史、家族史信息傳輸給機器人，讓他不斷記憶學(xué)習，迭代算法模型，它能夠快速給予診斷，為干預心理問(wèn)題爭取寶貴時(shí)間。心理咨詢(xún)行業(yè)已經(jīng)開(kāi)始使用編碼軟件錄入來(lái)訪(fǎng)者互動(dòng)過(guò)程的情緒反應和交流行為，這些就可以作為機器學(xué)習的資料。 2 根據文化背景解決心理問(wèn)題 人工智能能夠產(chǎn)出符合文化和交流背景的反應，可以認為機器可以通過(guò)學(xué)習病人的資料，將他們的病史、來(lái)訪(fǎng)語(yǔ)言和行為、生活故事、他人的評價(jià)以及病人所來(lái)自的文化背景，最終轉化為機器可以理解的運算方式進(jìn)行復雜運算，最后做出符合病人特征的診斷。 3 減少治療成本 基于龐大文化數據庫的運算，人工智能咨詢(xún)師可以調用不同文化的方案，最終選擇適合特定來(lái)訪(fǎng)者的需求�，F實(shí)生活中，跨文化的咨詢(xún)師和來(lái)訪(fǎng)者之間可能會(huì )出現不匹配的情況，導致無(wú)法深層溝通，治療效果不佳。如此以來(lái)，人工智能就可以做到一個(gè)系統的通用性，最終降低治療成本�？梢灶A見(jiàn)，前期的訓練和研發(fā)雖然耗資巨大，但是在各方面條件成熟之后，診斷以及治療每個(gè)病人的短期成本將非常低。 4 機器人保護患者隱私 與人工智能機器人對話(huà)，可以保護個(gè)人隱私，提供相對安全說(shuō)話(huà)的環(huán)境。因為大數據時(shí)代，數據會(huì )加密存儲在數據庫中，只有醫生，以及指定權限的工作人員可以進(jìn)入，并且他們有權保護患者隱私。有些人可能不喜歡和人交往，如果和機器說(shuō)話(huà)可能會(huì )感到舒適自在些，機器人更易于讓患者敞開(kāi)心扉。 總結 本文通過(guò)臨床需求、患者管理，以及公共需求的角度介紹了系統化的多場(chǎng)景解決方案。人工智能和5G介紹了機器人智能化程度的提升。最后講解了如何提升和完善多元化的交互系統以及實(shí)現交互系統的重要性。 后疫情時(shí)代人們也不可以放松警惕，疫情是地球必將再次爆發(fā)的戰爭，這次的慘痛教訓應該吹響人們心中的警鐘。在高科技如此發(fā)達的今天，希望科學(xué)家齊心協(xié)力研制交互式更強，更安全，高效的智能化的機器人，醫護人員將專(zhuān)注于病人本身，在更加安全的環(huán)境下為病人診療，節省成本，人力以及物力。我們可以憧憬一個(gè)全民受益于醫療科技的新時(shí)代。 來(lái)源：貿澤電子 作者：王晶 |
