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本次疫情是全球人民面臨的大挑戰(zhàn)，在出乎意料，措手不及的情況之下，全世界陷入了無法想象的慌亂，病毒肆虐，不斷變異，醫(yī)護人員在處理日常工作，臨床護理的同時，要面對各種突發(fā)事件。好在隨著疫苗的誕生，疫情至今已經算是得到了控制，但是人類應該牢記這次教訓，調動各行業(yè)的科學家齊心協(xié)力，發(fā)揮醫(yī)學，科技，人工智能的強大力量，以不變應萬變。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(yī)生患者檢測病癥，臨床護理，測溫，甚至心理疏導。機器人的現(xiàn)狀，以及未來將如何發(fā)展才會更好更全面的協(xié)助人類面對未來可能來到的疫情，本文作者將帶你一探究竟。 系統(tǒng)化的多場景解決方案 臨床需求 臨床方面使用的也是護理機器人，預期可以實現(xiàn)的一大應用是協(xié)助護士處理他們每小時執(zhí)行的大量任務，包括許多簡單但至關重要的任務，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(yī)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(tǒng)一了采集的方式，因此能更加規(guī)范采樣操作，獲得更高質量的標本，機器人咽拭子采樣也可以達到較高的質量且受試者無不良反應。 如果機器人能夠幫助完成如上所述的重復性任務，護士將有更多時間專注于問診病人，個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(yī)生來說是一件必要但又很麻煩的事情。如果醫(yī)生每次進入隔離室，必須立即脫下個人防護裝備然后在轉移到下一個病人之前，需再次準備穿上防護服。每次必須再次花費時間，而且都會增加人為感染的機會。比如你戴的口罩不夠緊，我們可以使用機器人巡房，問病人基本的問題，節(jié)約時間，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。機器人實驗室助理可以定位該血管并為患者抽取血液，同時減輕患者的痛苦和焦慮。他們在實驗室工作，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(yī)院中，機器人可以用手推車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自動門。還有“齒輪和電線”機器人助手可以幫助截癱，需要輪椅的患者移動，并進行物理治療。 患者管理 1 遠程醫(yī)療 相關報告指出，新的遠程醫(yī)療方案是遠程機器人技術應用于超聲診斷。 遠程機器人解決方案，即通過集成機器人技術、實時遠程控制技術、力反饋技術及超聲影像技術，打造出遠程機器人控制以及現(xiàn)場視覺+聽覺+觸覺回饋的傳送場景，達到如同親臨現(xiàn)場操作的靈活度和效果。遠程機器人技術應用前景廣泛，如遠程救災，遠程醫(yī)療手術、遠程超聲診斷等，突破了傳統(tǒng)超聲診療方式的局限，能夠讓醫(yī)生遠程操作、遠程指導、實時診斷，改善了醫(yī)療資源分布不均的現(xiàn)狀，從而使醫(yī)療資源匱乏的地區(qū)也能享受到優(yōu)質的醫(yī)療服務。 2 食品和藥品傳輸 實驗室和醫(yī)護人員的日常離不開藥物以及醫(yī)療設備的傳輸。而傳輸物資如果使用機器人，長期下來會節(jié)省很大的成本開銷以及時間。 這種技術與物聯(lián)網相關，使用 Wi-Fi 與電梯、自動門和火警進行通信。醫(yī)院中食品和藥品傳輸機器人，可用于在醫(yī)院環(huán)境中運送藥物、實驗室標本或其他敏感材料，使用內置地圖和一系列車載傳感器進行導航。 3 社交機器人可以幫助維持社交互動和心理健康 很多國家預計將面臨可用護理人員數(shù)量短缺的問題。院外護理使用機器人變得異常重要。未來，這些機器人將被要求執(zhí)行越來越多更復雜的任務，從提醒患者何時服藥到為那些缺乏藥物的人提供情感支持和互動，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。 社交機器人甚至能基于來訪者的文化社會背景和個人特征設計咨詢方案，因此可以達到和人類咨詢師相同的效果，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(qū)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、火車站等地區(qū)，通過自動駕駛完成消毒清潔作業(yè)，避免人群密集場所的聚集和接觸。消毒工作對于人們而言具有高風險，這時，消毒機器人可作為一線工作者，沖鋒在前，替代人工完成這項艱巨的任務。消毒機器人可以輕易進入病毒重度污染的區(qū)域，對地面和空氣進行消毒，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，可以靈活機動增加機器人數(shù)量來應付電商銷售波峰波谷問題，也可以按照業(yè)務量在多個倉庫之間調動機器人使用，這都是傳統(tǒng)揀選模式不能代替的。 包括京東物流、美團外賣等都推出了不同性能的無人配送物流機器人，以配送食物、藥品等應急物資。后疫情時代，電商，快遞物流、醫(yī)藥、食品、冷鏈、新零售、商超等行業(yè)領域對末端配送的需求會繼續(xù)保持增長，這為末端無人配送機器人的技術創(chuàng)新和市場應用提供了新的機會。 智能化程度的提升 人工智能 1 醫(yī)院或護理設施內 下圖所示是豐田公司開發(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，窗戶是機器困難的研發(fā)。其公司高管指出：“為了克服這個問題，機器人專家開發(fā)了一種新的訓練方法來感知場景的 3D 幾何形狀，同時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(shù)據(jù)來訓練系統(tǒng)�！边@類機器人可以用于醫(yī)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(yī)護用品生產工廠和公眾場所（如機場、購物中心和餐館） 智能彈性體使未來的機器人更加靈敏，想象一下可以向各個方向扭轉和轉動的靈活手術器械，例如微型章魚手臂，可以應用于生產線上的工作人員，這些工種對機器人靈活度要求高。這個發(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”的結合。 智能彈性技術基于智能聚合物系統(tǒng)，使用這種復合材料制造人造肌肉和神經，可以實現(xiàn)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(yī)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系統(tǒng)驅動——它們可以簡單地通過施加電流來驅動。彈性體肌肉也可以制成滿足特定應用要求的形狀，而且它們消耗的電能很少。根據(jù)電容的不同，流過的電流在微安范圍內。這種軟機器人技術既節(jié)能，制造成本又低，未來有巨大的發(fā)展前景”。 由智能材料專家 Stefan Seelecke 教授和薩爾大學初級教授 Gianluca Rizzello 領導的研究團隊正在探索這個值得期待的，柔韌性極強的機器人領域的基本方面。 5G技術的應用 如今，科技發(fā)展著實得益于5G，5G技術在醫(yī)療領域主要應用于遠程實時控制，遠程操作、高清圖像傳輸?shù)�，下面舉例說明。 例如，Sk Telecom 與韓國歐姆龍電子公司合作開發(fā)了一款 5G 驅動的自主機器人，以開始對抗 COVID-19。新機器人旨在用于大堂和公共區(qū)域，以執(zhí)行多種措施來對抗 COVID-19。它能夠在使用 5G 網絡的同時，結合傳感器，檢測客人的體溫，在有人測量到 37.5°C (99.5°F) 以上時提醒工作人員，對表面進行消毒，并提醒客人保持社交距離。 該機器人采用5G、人工智能、自動駕駛和物聯(lián)網等尖端技術構建，可以為訪客進行非接觸式體溫篩查和建筑物消毒等多種活動 在檢測到訪客后，機器人會自動向他們移動，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，它會發(fā)出警報并向控制中心發(fā)出警報。 根據(jù)通過 5G 網絡實時傳輸?shù)倪@些數(shù)據(jù)，SK Telecom 將能夠采取必要措施，例如禁止有可疑癥狀的人進入建筑物等。 應用 SK Telecom 自主開發(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 將通過其大數(shù)據(jù)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物聯(lián)網傳感器收集的機器人組件管理數(shù)據(jù)，以檢查機器人的實時狀態(tài)并進行預測性維護。 5G也應用于遠程診療技術，直接遠程操控超聲探頭，即可對病人實施遠程診斷。遠程超聲機器人可通過集成機器人，實時遠程控制及超聲影像等技術，搭載5G網絡，突破傳統(tǒng)超聲診療方式的局限。 一方面，人工智能通過提供實時探頭的操作指引和患者身體定位，模仿專業(yè)醫(yī)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器進行智能輔助閱讀圖片，通過人工智能算法對病理圖像進行智能識別和標記，從而提高了超聲診斷效率。 此外，5G遠程超聲機器移動車，通過5G+超聲機器人的結合，基于觸覺交互反饋系統(tǒng)，可真正實現(xiàn)遠在千里之外的醫(yī)生對病人進行超聲診斷。不僅彌補了專業(yè)醫(yī)生數(shù)量的不足，更實現(xiàn)了智能化與標準化，推動醫(yī)療服務普及，高效，彌補偏遠地區(qū)醫(yī)療條件不足的缺陷。 完善多元化的交互系統(tǒng) 完善多元化的交互系統(tǒng)是自然語言處理、人工智能和機器學習等技術融合的產物，能夠讓機器以一種人性化且互動式的個性化方式理解和響應任何形式的文本或語音，達到像人一樣體察情感和解決問題。 監(jiān)控體溫異常人群、測量體溫并傳回大數(shù)據(jù)平臺系統(tǒng) 這里其實是用了物聯(lián)網的平臺，儀器端測量體溫并且通過物聯(lián)網傳回給大數(shù)據(jù)的平臺，后端或許會使用人工智能等高科技進行統(tǒng)計分析，對體溫異常人群進行追蹤。 通常這款機器人囊括了高精度自主導航系統(tǒng)、360°無死角監(jiān)控系統(tǒng)、相控陣雷達預警系統(tǒng)、北斗定位系統(tǒng)、紅外溫度探測系統(tǒng)、人臉識別、智能語音識別系統(tǒng)、5G通訊模塊及智能大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)于一體。這樣的機器人在公共場合可以無死角的監(jiān)控密集人群，將人臉和體溫，回傳給大數(shù)據(jù)系統(tǒng)。 心理疏導 心理疏導的機器人使用聲音識別，語義識別去感知人類的情感，后端有大量算法開發(fā)，是機器可以理解人的心理，并且采取相應的回答。 與傳統(tǒng)咨詢師相比，人工智能做心理咨詢優(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、學習能力。通過人工智能，將來訪者癥狀，個人病史、家族史信息傳輸給機器人，讓他不斷記憶學習，迭代算法模型，它能夠快速給予診斷，為干預心理問題爭取寶貴時間。心理咨詢行業(yè)已經開始使用編碼軟件錄入來訪者互動過程的情緒反應和交流行為，這些就可以作為機器學習的資料。 2 根據(jù)文化背景解決心理問題 人工智能能夠產出符合文化和交流背景的反應，可以認為機器可以通過學習病人的資料，將他們的病史、來訪語言和行為、生活故事、他人的評價以及病人所來自的文化背景，最終轉化為機器可以理解的運算方式進行復雜運算，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(shù)據(jù)庫的運算，人工智能咨詢師可以調用不同文化的方案，最終選擇適合特定來訪者的需求�，F(xiàn)實生活中，跨文化的咨詢師和來訪者之間可能會出現(xiàn)不匹配的情況，導致無法深層溝通，治療效果不佳。如此以來，人工智能就可以做到一個系統(tǒng)的通用性，最終降低治療成本。可以預見，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，可以保護個人隱私，提供相對安全說話的環(huán)境。因為大數(shù)據(jù)時代，數(shù)據(jù)會加密存儲在數(shù)據(jù)庫中，只有醫(yī)生，以及指定權限的工作人員可以進入，并且他們有權保護患者隱私。有些人可能不喜歡和人交往，如果和機器說話可能會感到舒適自在些，機器人更易于讓患者敞開心扉。 總結 本文通過臨床需求、患者管理，以及公共需求的角度介紹了系統(tǒng)化的多場景解決方案。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(tǒng)以及實現(xiàn)交互系統(tǒng)的重要性。 后疫情時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(zhàn)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(yī)護人員將專注于病人本身，在更加安全的環(huán)境下為病人診療，節(jié)省成本，人力以及物力。我們可以憧憬一個全民受益于醫(yī)療科技的新時代。 來源：貿澤電子 作者：王晶 |
