醫(yī)護機器人在重大疫情中的應(yīng)用探索

王一凡

【摘 要】當(dāng)前，抗擊新型冠狀病毒肺炎疫情的過程中醫(yī)護力量不足的問題暴露無遺，在疫區(qū)超負荷工作的醫(yī)護人員感染甚至犧牲的消息更加讓人悲痛。這些問題都進一步放大了對疫情防治中醫(yī)護機器人的需求。文章簡要梳理了醫(yī)護機器人在重大疫情防治中的應(yīng)用現(xiàn)狀，分析研究了醫(yī)護機器人在重大疫情防治中的優(yōu)勢，并結(jié)合現(xiàn)狀對其發(fā)展趨勢做了初步探討。

【關(guān)鍵詞】醫(yī)護機器人;重大疫情;應(yīng)用

新型冠狀病毒出現(xiàn)以來，在全國范圍內(nèi)迅速傳播，給國民健康安全帶來了巨大的挑戰(zhàn)，而世界各地新型冠狀病毒肺炎確診病例仍在不斷增加，面對來勢洶洶的新型冠狀病毒肺炎疫情，面對這場全民“戰(zhàn)疫”中醫(yī)護力量不足的現(xiàn)狀，面對“戰(zhàn)疫”前線醫(yī)護人員超負荷的工作和被感染的高度危險性，我們迫切需要不怕感染的鋼鐵之軀——醫(yī)護機器人。

1 新型冠狀病毒肺炎“戰(zhàn)疫”呼喚醫(yī)護機器人

2020年2月17日，中國疾控中心新型冠狀病毒肺炎應(yīng)急響應(yīng)機制流行病學(xué)組公布的一份調(diào)查結(jié)果顯示，截至2020年2月11日，共有3 019名醫(yī)務(wù)人員感染新型冠狀病毒（包括確診病例、疑似病例、臨床診斷病例及無癥狀感染者），其中確診病例有1 716名，占全國確診病例的3.8%，已有6名醫(yī)務(wù)人員倒在了抗擊新型冠狀病毒肺炎“戰(zhàn)疫”的前線。截至2月16日，由國家、地方、部隊等各級各類醫(yī)院共派出208支醫(yī)療隊、25 972名醫(yī)療隊員義無反顧地馳援湖北，但卻依然面臨醫(yī)護人員匱乏的境況。疫情當(dāng)前，工業(yè)和信息化部向機器人發(fā)出了抗疫“召集令”，消毒機器人、護理機器人、問診機器人、運輸機器人等大批機器人臨危受命，戰(zhàn)斗在抗疫前線，成為醫(yī)護人員的好幫手。

2 醫(yī)護機器人在重大疫情防治中的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 國外應(yīng)用現(xiàn)狀

早在20世紀80年代，美國TRC公司設(shè)計了一款移動式護理機器人HelpMate。該機器人集成多種傳感器，擁有避障和自主導(dǎo)航等功能，能有效地完成醫(yī)用物品等運送任務(wù)。第一臺原型HelpMate機器人于1989年在美國一家醫(yī)院安裝使用[1]，負責(zé)將餐盤從餐廳送到護理站，并于1998年在美國70多家醫(yī)院推廣應(yīng)用。此類機器人的出現(xiàn)，使疫情期間降低隔離病區(qū)內(nèi)醫(yī)護人員的勞作強度和感染風(fēng)險具備了實現(xiàn)條件。

2015年抗擊埃博拉病毒時，美國謝尼克斯消毒服務(wù)公司生產(chǎn)了一種輔助消毒的四輪機器人（如圖1所示），可以通過發(fā)射氙氣制造的紫外線脈沖殺滅病原體，保護處在“戰(zhàn)疫”一線的醫(yī)護人員。一款叫Baxter的機器人（如圖2所示）能夠幫助研究人員脫去外層防護服，減少直接接觸病毒的概率;同時，可以檢測防護服是否有破損、是否穿戴正確，最大限度地保護醫(yī)務(wù)人員的生命安全。

據(jù)雷鋒網(wǎng)2020年1月25日的報道，美國首例新型冠狀病毒肺炎確診患者正是在華盛頓埃弗里特市一家醫(yī)院的特殊病原體病房里由醫(yī)生通過機器人進行治療的。被放置在隔離病房的機器人配有攝像頭、麥克風(fēng)和聽診器等設(shè)備，醫(yī)生負責(zé)在隔離窗外操作機器人進行診斷和治療。

2.2 國內(nèi)應(yīng)用現(xiàn)狀

我國雖在醫(yī)護機器人領(lǐng)域起步較晚，但經(jīng)過多年的研究和探索，已經(jīng)達到了比較先進的水平，制造出了很多性能優(yōu)異的醫(yī)護機器人。

早在2003年抗擊“非典”時，哈爾濱工程大學(xué)就曾研制出“隔離病區(qū)服務(wù)機器人”，又稱“護士助手機器人”[2]，中國科學(xué)院自動化研究所也開發(fā)出“非典助手機器人”，用于運送醫(yī)療器械、實驗樣品，為病人運送藥品、食物，處理隔離區(qū)垃圾等，可以有效地減少醫(yī)護人員與病人的直接接觸。

據(jù)中國新聞網(wǎng)2020年2月7日的報道，有2臺AirFace人工智能醫(yī)護服務(wù)機器人已投入到新冠肺炎的治療中。這兩臺醫(yī)療服務(wù)機器人被昵稱為“小白”[3]，由上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院吳韜團隊自主研制，具有人臉識別、自然語音交互、遠程協(xié)作等多種功能，能夠完成日常巡房、送藥等任務(wù)，有效降低了醫(yī)患交叉感染的概率和醫(yī)護人員的勞動強度。

另據(jù)新華社2020年1月27日的報道，深圳市普渡科技有限公司的“歡樂送”智能配送機器人、擎朗智能公司的“花生”配送機器人等已在杭州、深圳等多地的隔離點投入使用。創(chuàng)澤智能機器人集團股份有限公司的創(chuàng)澤全自動智能消毒殺菌機器人在山東省日照市人民醫(yī)院重點針對患者、醫(yī)護、醫(yī)廢的高頻活動區(qū)域進行沿路徑自動高水平消毒。在全國各地，不同類型的醫(yī)護機器人活躍在抗疫一線的各個領(lǐng)域，解放了人們的雙手，也保護了人們的安全。

3 醫(yī)護機器人在疫情防治中的優(yōu)勢

3.1 降低醫(yī)護人員感染風(fēng)險

傳染病的特點是有病原體，具有傳染性和流行性，而重大疫情一般都具有很高的傳染性，醫(yī)護人員由于工作原因需要置身隔離區(qū)內(nèi)與患者（傳染源）直接接觸并為其實行體格檢查、手術(shù)、護理等，由此無論是空氣傳染、飛沫傳染、接觸傳染還是糞口傳染等，都會直接危及醫(yī)護人員，雖然采取了必要的防護措施，但是依然使得他們的感染概率遠高于普通人。

機器人即使在疫區(qū)內(nèi)，也百毒不侵，絕對不會被感染。目前，已有的護理機器人如Helpmate、Aethon TUG[4]（如圖3所示）、HOSPI[5]、我國的“隔離病區(qū)服務(wù)機器人”“非典助手機器人”已具有送餐送藥、收集廢棄物、傳遞實驗樣本和藥品、整理患者床單甚至進行隔離區(qū)消毒等功能。將這些機器人應(yīng)用于防疫中將大大減少醫(yī)護人員與患者的直接接觸，減少醫(yī)護人員交叉感染，有力提升防控能力。

3.2 減輕醫(yī)護人員的勞動強度

抗擊新型冠狀病毒肺炎“戰(zhàn)疫”初期，湖北抗疫一線面臨著醫(yī)護人員嚴重不足、工作超負荷的緊急狀況。多家媒體報道醫(yī)護人員身穿防護服進入隔離區(qū)后用超常的毅力和敬業(yè)奉獻精神守護著患者的生命安全，堅持長時間不喝水、不排泄，很多醫(yī)護人員在工作之后則直接臥地而眠，連續(xù)超負荷工作已經(jīng)使他們到達生理極限。

機器人可以輕松突破人的生理極限，長時間進行繁重的重復(fù)性工作。目前，護理機器人已經(jīng)可以實現(xiàn)行動不便患者的轉(zhuǎn)運，如日本RIKEN和Sumitomo Riko公司研發(fā)的機器人Robear[6]、日本名古屋理研生物模擬控制研究中心開發(fā)的機器人Robotic Nursing Assistant（Ro-NA）[7]、RI-MAN及他的二代升級版本機器人RIBA[8]、日本大阪綜合醫(yī)療中心使用的機器人Careful-Patient Mover[9]等。仁濟醫(yī)院曾引入靜脈藥物配置智能機器人用于化療藥物的配置[10]，該種機器人可以更加潔凈、精準(zhǔn)、高效地完成藥物配置并貼好相應(yīng)的患者信息、藥物名稱和用法用量。在疫情防治中使用此類醫(yī)護機器人替代醫(yī)護人員進行部分工作，既可以減輕醫(yī)護人員的勞動強度，節(jié)省有限的醫(yī)護力量，又可以精準(zhǔn)地提供高質(zhì)量的護理服務(wù)。

3.3 避免心理因素的制約和影響

醫(yī)護人員面臨著極高的感染風(fēng)險，長期與患者接觸會造成巨大的心理壓力，再加上人員短缺，工作忙碌且繁重，長期在疲憊狀態(tài)下工作及巨大的心理壓力使醫(yī)護人員容易產(chǎn)生焦慮、恐懼等情緒，從而導(dǎo)致內(nèi)分泌失調(diào)，機體免疫力下降，這使本就在危險工作環(huán)境中的醫(yī)護人員更容易被感染[11]。

機器人卻可以“鋼鐵無情”，輕松突破人的心理極限，不會受到任何情緒的影響，可以更加高效地完成護理任務(wù)。不僅如此，像2020年2月在北京地壇醫(yī)院火線上崗為患者提供非接觸式的24 h咨詢導(dǎo)診服務(wù)機器人還可以唱歌、嘮嗑逗人開心，舒緩患者的緊張情緒。

4 醫(yī)護機器人發(fā)展展望

《中國改革報》2020年2月4日訊，全國首個測溫5G警用巡邏機器人在廣州黃埔誕生，它可實現(xiàn)全景無死角巡邏，擁有移動式紅外測溫篩查、循環(huán)播報提醒等功能，可實現(xiàn)快速記錄人員異動蹤跡，一旦溫度超過設(shè)定值或發(fā)現(xiàn)有行人不戴口罩可在第一時間啟動報警系統(tǒng)。該款機器人是高新興集團自主研發(fā)且于2016年投入市場的。新型冠狀病毒肺炎疫情發(fā)生后，高新興集團不計成本迅速升級此款機器人的功能，開發(fā)了體溫檢測、人臉口罩識別功能。由此可見，這場舉國的“抗疫戰(zhàn)”，必然會促進國內(nèi)醫(yī)護機器人的發(fā)展，同時對未來醫(yī)護機器人提出了更高的要求。

4.1 未來醫(yī)護機器人需要完善功能

體溫測量是診斷SARS、禽流感、甲型H1N1型流感等具有發(fā)熱這一首發(fā)癥狀病例的最初環(huán)節(jié)[12]，體溫檢測功能將是未來醫(yī)護機器人的基礎(chǔ)功能?，F(xiàn)代技術(shù)的進步發(fā)展已經(jīng)可以使醫(yī)護機器人整合人體非接觸式測溫技術(shù)、紅外熱成像技術(shù)、圖像處理技術(shù)、深度學(xué)習(xí)技術(shù)等，再輔之以大數(shù)據(jù)應(yīng)用，未來的醫(yī)護機器人將可以實現(xiàn)測量患者體溫等指標(biāo)并綜合實時記錄的各項指標(biāo)與經(jīng)驗數(shù)據(jù)進行對比分析，提供詳盡的患者信息乃至初步診療結(jié)果，幫助醫(yī)護人員完成最終的診療，最終實現(xiàn)功能的完善。

4.2 未來醫(yī)護機器人需要交互人性化

當(dāng)前，普遍存在的一種觀點認為使用醫(yī)護機器人代替醫(yī)護人員的工作可能造成對患者人文關(guān)懷的缺失[13]。使人機交互更具現(xiàn)實感和真實感是未來醫(yī)護機器人發(fā)展的主要趨勢之一[14]。隨著人工智能和人機交互技術(shù)的不斷發(fā)展，北京地壇醫(yī)院導(dǎo)診服務(wù)機器人、一沙云科技心理疏導(dǎo)機器人amp等已經(jīng)可以通過語音交流等多種方式與患者人機交互，而未來醫(yī)護機器人必然會得益于人工智能和人機交互技術(shù)的飛躍，可以更好地捕捉和識別患者的語音信息、手勢信息、身體姿態(tài)信息、表情信息等并予以人性化的反饋，使人機交互無限趨近于我們?nèi)撕腿酥g的交流，既自然又方便，實現(xiàn)交互人性化。

4.3 未來醫(yī)護機器人需要大腦5G化

5G時代的到來，使醫(yī)護機器人可以擁有更大的存儲空間和更強的運算分析能力及無限知識共享，將最大限度地拓展醫(yī)護機器人的應(yīng)用范圍。當(dāng)前，多地依托5G網(wǎng)絡(luò)建成的遠程會診系統(tǒng)已經(jīng)在疫情防控過程中得到了實戰(zhàn)應(yīng)用;未來，即使遠在不同的地區(qū)，醫(yī)護人員也可以非常迅捷地遙控大腦5G化的醫(yī)護機器人對隔離區(qū)內(nèi)的患者進行各種指標(biāo)測定、分析會診、醫(yī)護處理等。同時，如何使醫(yī)護機器人避免計算機病毒的侵害、如何保護醫(yī)護機器人的隱私數(shù)據(jù)、醫(yī)護機器人的標(biāo)準(zhǔn)制定等諸多問題同樣等待著進一步的研究與探討。

參 考 文 獻

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