大数据+AI 安全又精准
2020-04-01 14:08:47 来源: 人民日报海外版
抗疫期间，医疗领域的科技创新对于国内疫情防控形势持续向好的局面帮助很大。大城市医生为县级医院重症患者远程会诊，国内医学专家与欧洲专家远程连线探讨医疗抗疫措施，健康码在精准抗疫的同时也成为复工复产的技术依据之一，物联网技术与AI（人工智能）相结合产生出一系列创新产品，为抗疫提供更好的技术支持……放眼全国，医疗创新方式和技术层出不穷。战“疫”催生了医疗领域的科技创新，这些创新则帮助我们更好地克服难题、战胜疫情。
“物联网+AI”大显身手
在新冠肺炎疫情阻击战中，越来越多的物联网创新技术和应用出现在抗疫一线。
防疫期间，中国科技公司BOE（京东方）生产的专业医疗显示器材、智能会议一体机等已应用于武汉多家医院，为战“疫”注入科技力量。其中，武汉火神山医院和雷神山医院的医疗监护仪、呼吸机等重要生命体征监测仪器采用的就是京东方的10.4英寸和12.1英寸医疗显示设备。同时，京东方还研发生产了55英寸超高清医疗显示器材，通过医疗级色坐标调校，能够清晰呈现更高的血管及器官影像对比度，全视角无色差，助力医生实施更加精准的会诊及手术，结合京东方远程会诊平台，异地医生及专家还可以进行远程会诊、远程学术交流等远程医疗服务，实现高效的医疗资源共享。
利用阿里达摩院研发的AI算法，浙江省疾控中心上线了自动化全基因组检测分析平台，可将原来数小时的疑似病例基因分析缩短至半小时，大幅缩短确诊时间。值得一提的是，快速高效的智能化全基因组检测技术，不仅能够精准检测出病毒的变异情况，还能有效防止病毒变异产生的漏检。同时，阿里也优化了AI算法比对模型，为后续疫苗与药物研发打下基础。
针对疫情防控，科大讯飞用人工智能辅助医疗构建基层疫情防线，利用“智医助理”进行病历分析筛查潜在高危患者，协助基层医生进行疫情筛查防控和防疫知识宣教。同时，面向启动重大突发公共卫生事件一级响应的省区市，科大讯飞旗下的“智能语音外呼助手”免费协助新冠肺炎疫情的重点人群筛查与跟进随访。相比传统的排查方式，智能语音可提升效率5倍以上，有效减轻了基层医务工作者的随访负担。
基于AI图像识别技术和红外热成像技术，百度上线了AI多人体温快速检测解决方案，该方案使用基于人脸关键点检测及图像红外温度点阵温度分析算法，可以在一定面积范围内对人流区域多人额头温度进行快速筛选及预警，解决了佩戴口罩及帽子造成的面部识别特征较少的问题，方便对人流聚集处的快速筛选，目前已在多地推广应用。
远程诊疗决胜千里
2月21日，在湖北襄阳市中心医院东津院区的远程会诊中心，医院医务人员和辽宁医疗队的部分队员，同远在沈阳的中国医科大学附属第一医院专家通过远程会诊，研讨一名新冠肺炎疑似患者的救治方案。
屏幕上，一个肺部CT影像呈现在双方医疗队员的面前。“这个患者患有白血病，合并肺部感染。虽然两次核酸检测均为阴性，但我们对4次CT影像的结果存在不同意见，不能排除新冠肺炎。”医院康复医学科副主任詹燕“隔空”向另一头介绍情况。“双肺有一个病变，通过这些天的病灶观察比对，细菌感染的可能性更大，可以转到专业病房进行常规治疗。”对方提出建议。
新冠肺炎疫情发生后，襄阳市卫健委第一时间对“襄阳市远程医疗服务平台”进行升级扩展，将远程医疗系统覆盖到全市所有救治点；同时将远程医疗服务平台与中国医科大附属第一医院、宁夏医科大学总医院等援襄省份重点医院进行连通，利用远程医疗整合市内外专家资源，形成了襄阳抗疫救治“统一战线”。
“远程诊疗系统的运用，在一定程度上帮助基层缓解了一线医护人员调配紧张、超负荷工作的情况；同时也减少了医疗专家往返疫区感染的风险。”襄阳市卫健委信息中心主任杜成云说。
此外，防疫期间，远程问诊还承担着分流普通流感患者、减轻恐慌情绪、帮助慢性病患者取药以及对疑似患者进行就诊和隔离引导等任务。
“之前有几声咳嗽，怕感染不敢去医院看病，但又疑心自己是不是‘中招’了，看到有线上问诊的小程序马上进去试试看，后来确定是普通感冒，压在心里的大石可算落地了。”来自深圳的梁辛今年30岁，是一名家庭主妇，远程问诊平台的诊断帮她解决了“心病”。
“对患者来说，远程诊疗一方面能消除疑虑和恐慌。其实问诊的很多人都只是普通感冒，但是他们会害怕自己得的是新冠肺炎。另一方面是对病人的帮助，对于怀疑自己感染新冠病毒的病人，我们就告诉他要做好隔离措施并尽快到医院治疗，不要延误治疗时机。”北京一名线上医生陈如说。
不能出门但要看病，疫情催生了大量线上问诊需求，这让远程医疗行业迎来发展新机遇。“春节那几天接诊量很大，早上7点半至晚上12点，基本都在线上工作。” 广州某三甲医院线上发热门诊问诊医生表示，远程问诊能够帮助缺乏经验的基层医院对新冠肺炎病症是否成立进行更加准确的诊断。
互联网公司在线上诊疗领域的布局也在加快。抗疫期间，阿里健康、京东、腾讯微信、微医、丁香园、新浪微博、1药网、好大夫等均上线了在线问诊平台。此外，各地定点医院也主动开设了线上问诊服务。部分医院的公众号开设了线上问诊平台，还有部分医疗平台也专设了“线上问诊”分区。
健康码助力精准防疫
“绿码直接进入杭州，红码集中隔离14天，黄码隔离7天以内”——红、黄、绿三色的健康码，从2月初在杭州余杭区率先推出，之后杭州全市推广，浙江11地市全部上线，到2月中旬，国务院办公厅电子政务办指导支付宝加速研发全国统一的疫情防控健康信息码，只用了不到10天时间。
2月13日，杭州正式推广“健康码”的当天，下城区文晖街道的“武林大妈”志愿者毛苍鹏，在地铁口值班时就借助“健康码”成功识别出一名黄码返工人员，“从发现黄码人员到落实居家隔离，全程只用了15分钟。”
通过“健康码”一码核验、免除登记、减少接触、捕捉变化，“‘一人一码’不仅让社区防疫更精准，还大大提升了工作效率。”文晖街道办事处主任冯琼梅说。杭州市防控指挥部相关负责人认为：“疫情防控期间，借助‘健康码’既能为外来务工人员带来方便，又为城市运行管理提供了数据支撑。”
不只是阿里的支付宝健康码，资料显示，目前，腾讯健康码已经覆盖北京、广东、四川、云南、天津、贵州、上海、重庆、广西、湖南、湖北、安徽、青海等近20个省区市，累计亮码人次超过16亿次，累计访问量超过60亿次。
3月19日13点24分、15点13分，首批从湖北开往广东的两趟免费复工返岗高铁专列，先后从湖北荆州站开出，“点对点”输送1631名荆州籍务工人员到898家广东企业返岗复工。他们全部申领了湖北健康码，并通过了核酸检测。
随着复工复产有序推进，健康码全国互认正在按下快捷键。3月20日，国家卫生健康委规划司司长、全国爱卫办副主任毛群安表示：“目前，国务院电子政务办和国家卫生健康委提供了各地跨省份互认共享的三种路径，请各个省份结合本地的实际来选择实施。”
这三种路径的第一种是在不改变地方现有健康码的情况下，通过跨地区防疫健康信息数据共享，在本地健康码中增加跨地区互认功能。第二种是各地健康码与全国一体化政务服务平台“防疫信息码”对接，以全国一体化政务服务平台“防疫信息码”为中介进行转换，从而实现跨地区健康码互认。第三种是未建设本地健康码的地区，可直接采用全国一体化政务服务平台“防疫信息码”，同时结合本地防疫健康相关信息，实现跨地区互通互认。
目前，全国各省（区、市）依托全国一体化政务服务平台正在深入推广“健康码”互信互认应用，作为在交通卡口、居住小区、工厂厂区以及公共管理和服务机构的通行凭证，推进在全国范围“一码通行”。湖北、北京等地依托全国一体化平台实现了防疫信息共享，在符合本地防疫管理要求前提下推动人员有序流动。
“从目前来看，有序推动健康码互认，也在不断地优化和迭代，这是积极举措，效果值得肯定。”中国政法大学传播法研究中心副主任朱巍表示，“需要注意的是，其中所收集的健康信息都是个人核心信息，在实施过程中，国家应加强对个人信息安全的保护。”
2020-04-01 14:08:47 来源: 人民日报海外版
抗疫期间，医疗领域的科技创新对于国内疫情防控形势持续向好的局面帮助很大。大城市医生为县级医院重症患者远程会诊，国内医学专家与欧洲专家远程连线探讨医疗抗疫措施，健康码在精准抗疫的同时也成为复工复产的技术依据之一，物联网技术与AI（人工智能）相结合产生出一系列创新产品，为抗疫提供更好的技术支持……放眼全国，医疗创新方式和技术层出不穷。战“疫”催生了医疗领域的科技创新，这些创新则帮助我们更好地克服难题、战胜疫情。
“物联网+AI”大显身手
在新冠肺炎疫情阻击战中，越来越多的物联网创新技术和应用出现在抗疫一线。
防疫期间，中国科技公司BOE（京东方）生产的专业医疗显示器材、智能会议一体机等已应用于武汉多家医院，为战“疫”注入科技力量。其中，武汉火神山医院和雷神山医院的医疗监护仪、呼吸机等重要生命体征监测仪器采用的就是京东方的10.4英寸和12.1英寸医疗显示设备。同时，京东方还研发生产了55英寸超高清医疗显示器材，通过医疗级色坐标调校，能够清晰呈现更高的血管及器官影像对比度，全视角无色差，助力医生实施更加精准的会诊及手术，结合京东方远程会诊平台，异地医生及专家还可以进行远程会诊、远程学术交流等远程医疗服务，实现高效的医疗资源共享。
利用阿里达摩院研发的AI算法，浙江省疾控中心上线了自动化全基因组检测分析平台，可将原来数小时的疑似病例基因分析缩短至半小时，大幅缩短确诊时间。值得一提的是，快速高效的智能化全基因组检测技术，不仅能够精准检测出病毒的变异情况，还能有效防止病毒变异产生的漏检。同时，阿里也优化了AI算法比对模型，为后续疫苗与药物研发打下基础。
针对疫情防控，科大讯飞用人工智能辅助医疗构建基层疫情防线，利用“智医助理”进行病历分析筛查潜在高危患者，协助基层医生进行疫情筛查防控和防疫知识宣教。同时，面向启动重大突发公共卫生事件一级响应的省区市，科大讯飞旗下的“智能语音外呼助手”免费协助新冠肺炎疫情的重点人群筛查与跟进随访。相比传统的排查方式，智能语音可提升效率5倍以上，有效减轻了基层医务工作者的随访负担。
基于AI图像识别技术和红外热成像技术，百度上线了AI多人体温快速检测解决方案，该方案使用基于人脸关键点检测及图像红外温度点阵温度分析算法，可以在一定面积范围内对人流区域多人额头温度进行快速筛选及预警，解决了佩戴口罩及帽子造成的面部识别特征较少的问题，方便对人流聚集处的快速筛选，目前已在多地推广应用。
远程诊疗决胜千里
2月21日，在湖北襄阳市中心医院东津院区的远程会诊中心，医院医务人员和辽宁医疗队的部分队员，同远在沈阳的中国医科大学附属第一医院专家通过远程会诊，研讨一名新冠肺炎疑似患者的救治方案。
屏幕上，一个肺部CT影像呈现在双方医疗队员的面前。“这个患者患有白血病，合并肺部感染。虽然两次核酸检测均为阴性，但我们对4次CT影像的结果存在不同意见，不能排除新冠肺炎。”医院康复医学科副主任詹燕“隔空”向另一头介绍情况。“双肺有一个病变，通过这些天的病灶观察比对，细菌感染的可能性更大，可以转到专业病房进行常规治疗。”对方提出建议。
新冠肺炎疫情发生后，襄阳市卫健委第一时间对“襄阳市远程医疗服务平台”进行升级扩展，将远程医疗系统覆盖到全市所有救治点；同时将远程医疗服务平台与中国医科大附属第一医院、宁夏医科大学总医院等援襄省份重点医院进行连通，利用远程医疗整合市内外专家资源，形成了襄阳抗疫救治“统一战线”。
“远程诊疗系统的运用，在一定程度上帮助基层缓解了一线医护人员调配紧张、超负荷工作的情况；同时也减少了医疗专家往返疫区感染的风险。”襄阳市卫健委信息中心主任杜成云说。
此外，防疫期间，远程问诊还承担着分流普通流感患者、减轻恐慌情绪、帮助慢性病患者取药以及对疑似患者进行就诊和隔离引导等任务。
“之前有几声咳嗽，怕感染不敢去医院看病，但又疑心自己是不是‘中招’了，看到有线上问诊的小程序马上进去试试看，后来确定是普通感冒，压在心里的大石可算落地了。”来自深圳的梁辛今年30岁，是一名家庭主妇，远程问诊平台的诊断帮她解决了“心病”。
“对患者来说，远程诊疗一方面能消除疑虑和恐慌。其实问诊的很多人都只是普通感冒，但是他们会害怕自己得的是新冠肺炎。另一方面是对病人的帮助，对于怀疑自己感染新冠病毒的病人，我们就告诉他要做好隔离措施并尽快到医院治疗，不要延误治疗时机。”北京一名线上医生陈如说。
不能出门但要看病，疫情催生了大量线上问诊需求，这让远程医疗行业迎来发展新机遇。“春节那几天接诊量很大，早上7点半至晚上12点，基本都在线上工作。” 广州某三甲医院线上发热门诊问诊医生表示，远程问诊能够帮助缺乏经验的基层医院对新冠肺炎病症是否成立进行更加准确的诊断。
互联网公司在线上诊疗领域的布局也在加快。抗疫期间，阿里健康、京东、腾讯微信、微医、丁香园、新浪微博、1药网、好大夫等均上线了在线问诊平台。此外，各地定点医院也主动开设了线上问诊服务。部分医院的公众号开设了线上问诊平台，还有部分医疗平台也专设了“线上问诊”分区。
健康码助力精准防疫
“绿码直接进入杭州，红码集中隔离14天，黄码隔离7天以内”——红、黄、绿三色的健康码，从2月初在杭州余杭区率先推出，之后杭州全市推广，浙江11地市全部上线，到2月中旬，国务院办公厅电子政务办指导支付宝加速研发全国统一的疫情防控健康信息码，只用了不到10天时间。
2月13日，杭州正式推广“健康码”的当天，下城区文晖街道的“武林大妈”志愿者毛苍鹏，在地铁口值班时就借助“健康码”成功识别出一名黄码返工人员，“从发现黄码人员到落实居家隔离，全程只用了15分钟。”
通过“健康码”一码核验、免除登记、减少接触、捕捉变化，“‘一人一码’不仅让社区防疫更精准，还大大提升了工作效率。”文晖街道办事处主任冯琼梅说。杭州市防控指挥部相关负责人认为：“疫情防控期间，借助‘健康码’既能为外来务工人员带来方便，又为城市运行管理提供了数据支撑。”
不只是阿里的支付宝健康码，资料显示，目前，腾讯健康码已经覆盖北京、广东、四川、云南、天津、贵州、上海、重庆、广西、湖南、湖北、安徽、青海等近20个省区市，累计亮码人次超过16亿次，累计访问量超过60亿次。
3月19日13点24分、15点13分，首批从湖北开往广东的两趟免费复工返岗高铁专列，先后从湖北荆州站开出，“点对点”输送1631名荆州籍务工人员到898家广东企业返岗复工。他们全部申领了湖北健康码，并通过了核酸检测。
随着复工复产有序推进，健康码全国互认正在按下快捷键。3月20日，国家卫生健康委规划司司长、全国爱卫办副主任毛群安表示：“目前，国务院电子政务办和国家卫生健康委提供了各地跨省份互认共享的三种路径，请各个省份结合本地的实际来选择实施。”
这三种路径的第一种是在不改变地方现有健康码的情况下，通过跨地区防疫健康信息数据共享，在本地健康码中增加跨地区互认功能。第二种是各地健康码与全国一体化政务服务平台“防疫信息码”对接，以全国一体化政务服务平台“防疫信息码”为中介进行转换，从而实现跨地区健康码互认。第三种是未建设本地健康码的地区，可直接采用全国一体化政务服务平台“防疫信息码”，同时结合本地防疫健康相关信息，实现跨地区互通互认。
目前，全国各省（区、市）依托全国一体化政务服务平台正在深入推广“健康码”互信互认应用，作为在交通卡口、居住小区、工厂厂区以及公共管理和服务机构的通行凭证，推进在全国范围“一码通行”。湖北、北京等地依托全国一体化平台实现了防疫信息共享，在符合本地防疫管理要求前提下推动人员有序流动。
“从目前来看，有序推动健康码互认，也在不断地优化和迭代，这是积极举措，效果值得肯定。”中国政法大学传播法研究中心副主任朱巍表示，“需要注意的是，其中所收集的健康信息都是个人核心信息，在实施过程中，国家应加强对个人信息安全的保护。”
玩转“柳叶刀” 国产医疗机器人正走向临床
2019-08-14 11:11:10 来源: 科技日报作者: 张佳星
“达芬奇”并不是手术机器人的鼻祖。“第一例机器人辅助外科手术于1985年进行，当时是利用工业机器人稳定患者头部，便于神经外科手术钻孔和将组织取样针插入指定位置。”中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室研究员谭民在《机器人技术研究进展》中介绍。
如同“阿尔法狗”带动了AI产业的发展，“达芬奇”让人们认同机器人辅助外科手术，并大大助推了医疗与康复机器人产业的发展。
近日，有研究报告显示，智慧医疗机器人的应用日益广泛，并成为医疗行业中关注的热点。全球智慧医疗机器人市场保持高速增长态势，应用领域涵盖医疗手术、康复运动、医护辅助和医疗后勤等多个门类。此前有专家介绍，目前，国外医疗机器人的占有率正逐步降低，我国的医疗机器人正在进入市场。
血管介入机器人已练就敏锐触觉
人们熟知的机器人是笨重的，如何让这些钢铁家伙扛得起“大包”，又玩得转“柳叶刀”呢？这条“跨界”路上，敏锐的感知、实时的信号、最优化的处理一个也不能少。
与“达芬奇”机器人的功能不同，另一种机器人需要更敏锐的触觉，来迎接另一种场景的艰巨考验。血管是遍布全身、形态各异的复杂网络，而血管介入机器人能够在血管中穿行、辅助医生完成血管介入手术，练就了当之无愧的敏锐技艺。
血管介入手术需要在专门的导管室中进行。由于需要X射线成像，才能操作导管、导丝等介入器械，过去医生在手术过程中必须身穿沉重的铅衣。在手术过程中需要频繁调整角度、病人位置并注射造影剂，手术时间长。长期在导管室中工作还易出现脊柱病、白内障甚至癌症等职业病。
危险的地方让机器人代劳。目前多个国家已经研制了导管介入手术的辅助机器人，典型的功能是针对冠状动脉狭窄，辅助医生递送导管、导丝、支架等介入器械。
在血管里穿行，每行进一毫米都要微米不差：经过主动脉，必须快速通过，以减少X射线和造影剂的使用。经过狭窄病变部位，需要高精度操作才能使导丝或导管穿过狭窄病变。
高精准度、速度、策略在机器人“养成”的过程中一个也不能少。“血管介入手术中，医生手指搓捻导丝时，手指关节的屈伸角度和推送导丝时手部的空间位置及方位都是影响手术成功的关键因素。”中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室研究人员奉振球说，为此研究团队利用光纤数据手套，通过对人手骨骼和手指关节运动规律的分析，提出了一种手指屈伸角度识别的方法，建立了手指屈伸角度与数据手套输出的映射关系。
“我们根据这个方法，解决了数据手套输出实用性不明确的问题，进行了屈伸角度实验并验证了方法的有效性。还通过引入电磁跟踪传感器，对传统的数据手套进行改良。”奉振球说，这将弥补目前的血管介入机器人缺少触觉反馈或者触觉反馈不够精细的缺陷，使得医生在机器人的操作端拥有真实精细的触觉。
康复机器人市场规模快速增长
有调研数据显示，全球医疗机器人的市场规模预计将从2016年的49亿美元以21.1%的年复合增长率扩大到2021年的128亿美元，其中，手术机器人的规模最大，康复机器人的增速最快。
如果说手术机器人是“玩转柳叶刀”的“好把式”，那么康复机器人就是会“悬丝诊脉”的“知心人”。
“患者的运动意图和实际的运动能力都要兼顾到。”中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室副研究员彭亮说，为了完成机器和人的“交互”，可以通过反映患者运动意图的表面肌电信号，将数据经频率振荡器“虚拟”成肌肉节律性收缩，康复机器人感受到振荡器就能辅助患者执行运动训练了。
康复机器人可以读取肌电数据，那么患者的肌电信号与连续的运动或力/力矩之间如何对应呢？这是康复机器人能够“悬丝诊脉”的关键，因此需要建立两者之间的动态模型。
在前不久的中国医疗机器人翠湖论坛上，中国康复研究中心神经内科主任赵军介绍了偏瘫步态运动学和动力学分析及康复训练动作的设计的研究工作。他表示，为了将临床经验无限接近地传递给机器人，临床工作需要“数据化”，例如结合先进的动作捕捉、足底压力及表面肌电采集等技术，从关节运动学数据、动力学数据、肌肉活动等多方面对脑卒中偏瘫患者进行更全面和精细的步态分析，根据分析结果设计更加科学和有针对性的康复训练动作。
“一款康复机器人医疗为什么这样行、那样不行，需要深入的理论基础和机理的研究，基础来自临床。”中科院自动化所副所长战超表示，做康复机器人需要与临床研究的深入结合，少不了医院与研究院的“院院联合”，在理论基础的指引下，才能生产出经得起患者和市场检验的机器人。
从实验室到临床期待“临门一脚”
“达芬奇”机器人的成功一定程度上得益于其被FDA批准进入临床，目前全球正在使用的约有4000余台。对于医疗器械来说，拿到生产许可证是其得以进入市场的“临门一脚”。
2016年11月16日，天智航公司取得了国家食品药品监督管理总局（CFDA）颁发的手术机器人医疗器械注册许可证，成为国际上唯一能够开展创伤骨科、脊柱外科手术的骨科机器人系统。
2018年6月26日，大艾公司旗下的外骨骼机器人获得CFDA注册证，成为中国首个通过CFDA认证的下肢外骨骼机器人，是实行第二类创新医疗器械“绿色通道”审评审批政策后全国第一个二类创新医疗器械。
随着科技成果转化制度的完善与健全，各科研院所相继出台了转化细则，让基础研究成果得以转化为产品，有渠道拥抱市场。拥有科研院所“血脉”的创新引领者们逐步走向市场，推进原创成果的产品转化。“我们的血管介入机器人是在中科院自动化所十多年积累的基础上自主研制出来的，经过了实验室原理样机到产品样机的转变，通过技术创新解决了目前国外产品还存在的一些不足。”奉振球说。
目前，中国的医疗机器人产品从实验室进入临床仍有很长的路要走，包括在临床试验中验证它的安全性和有效性，随后进行注册审批。《医疗器械优先审批程序》于2017年1月1日起施行。针对一部分具有明显临床优势的境内三类和进口二、三类医疗器械注册申请实施优先审批，这为各类优质医疗器械的快速普及带来极大的推动力。
有资料显示，哈工大在腹腔镜、骨科、介入手术等领域开展研究，中科院自动化所、沈阳所、深圳院等在血管介入、骨科等领域开展研究，天津大学在腹腔镜、显微外科等领域开展研究，北京理工大学在软组织穿刺、颅颌面外科等领域开展研究，复旦、浙大等也都在医用机器人方面开展了研究。其中有不少获得了融资，开启了机器人的进入市场之路。
天津医科大学总医院的医务人员运用“妙手A”系统成功摘除实验动物的胆囊。新华社记者刘海峰摄
2019-08-14 11:11:10 来源: 科技日报作者: 张佳星
“达芬奇”并不是手术机器人的鼻祖。“第一例机器人辅助外科手术于1985年进行，当时是利用工业机器人稳定患者头部，便于神经外科手术钻孔和将组织取样针插入指定位置。”中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室研究员谭民在《机器人技术研究进展》中介绍。
如同“阿尔法狗”带动了AI产业的发展，“达芬奇”让人们认同机器人辅助外科手术，并大大助推了医疗与康复机器人产业的发展。
近日，有研究报告显示，智慧医疗机器人的应用日益广泛，并成为医疗行业中关注的热点。全球智慧医疗机器人市场保持高速增长态势，应用领域涵盖医疗手术、康复运动、医护辅助和医疗后勤等多个门类。此前有专家介绍，目前，国外医疗机器人的占有率正逐步降低，我国的医疗机器人正在进入市场。
血管介入机器人已练就敏锐触觉
人们熟知的机器人是笨重的，如何让这些钢铁家伙扛得起“大包”，又玩得转“柳叶刀”呢？这条“跨界”路上，敏锐的感知、实时的信号、最优化的处理一个也不能少。
与“达芬奇”机器人的功能不同，另一种机器人需要更敏锐的触觉，来迎接另一种场景的艰巨考验。血管是遍布全身、形态各异的复杂网络，而血管介入机器人能够在血管中穿行、辅助医生完成血管介入手术，练就了当之无愧的敏锐技艺。
血管介入手术需要在专门的导管室中进行。由于需要X射线成像，才能操作导管、导丝等介入器械，过去医生在手术过程中必须身穿沉重的铅衣。在手术过程中需要频繁调整角度、病人位置并注射造影剂，手术时间长。长期在导管室中工作还易出现脊柱病、白内障甚至癌症等职业病。
危险的地方让机器人代劳。目前多个国家已经研制了导管介入手术的辅助机器人，典型的功能是针对冠状动脉狭窄，辅助医生递送导管、导丝、支架等介入器械。
在血管里穿行，每行进一毫米都要微米不差：经过主动脉，必须快速通过，以减少X射线和造影剂的使用。经过狭窄病变部位，需要高精度操作才能使导丝或导管穿过狭窄病变。
高精准度、速度、策略在机器人“养成”的过程中一个也不能少。“血管介入手术中，医生手指搓捻导丝时，手指关节的屈伸角度和推送导丝时手部的空间位置及方位都是影响手术成功的关键因素。”中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室研究人员奉振球说，为此研究团队利用光纤数据手套，通过对人手骨骼和手指关节运动规律的分析，提出了一种手指屈伸角度识别的方法，建立了手指屈伸角度与数据手套输出的映射关系。
“我们根据这个方法，解决了数据手套输出实用性不明确的问题，进行了屈伸角度实验并验证了方法的有效性。还通过引入电磁跟踪传感器，对传统的数据手套进行改良。”奉振球说，这将弥补目前的血管介入机器人缺少触觉反馈或者触觉反馈不够精细的缺陷，使得医生在机器人的操作端拥有真实精细的触觉。
康复机器人市场规模快速增长
有调研数据显示，全球医疗机器人的市场规模预计将从2016年的49亿美元以21.1%的年复合增长率扩大到2021年的128亿美元，其中，手术机器人的规模最大，康复机器人的增速最快。
如果说手术机器人是“玩转柳叶刀”的“好把式”，那么康复机器人就是会“悬丝诊脉”的“知心人”。
“患者的运动意图和实际的运动能力都要兼顾到。”中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室副研究员彭亮说，为了完成机器和人的“交互”，可以通过反映患者运动意图的表面肌电信号，将数据经频率振荡器“虚拟”成肌肉节律性收缩，康复机器人感受到振荡器就能辅助患者执行运动训练了。
康复机器人可以读取肌电数据，那么患者的肌电信号与连续的运动或力/力矩之间如何对应呢？这是康复机器人能够“悬丝诊脉”的关键，因此需要建立两者之间的动态模型。
在前不久的中国医疗机器人翠湖论坛上，中国康复研究中心神经内科主任赵军介绍了偏瘫步态运动学和动力学分析及康复训练动作的设计的研究工作。他表示，为了将临床经验无限接近地传递给机器人，临床工作需要“数据化”，例如结合先进的动作捕捉、足底压力及表面肌电采集等技术，从关节运动学数据、动力学数据、肌肉活动等多方面对脑卒中偏瘫患者进行更全面和精细的步态分析，根据分析结果设计更加科学和有针对性的康复训练动作。
“一款康复机器人医疗为什么这样行、那样不行，需要深入的理论基础和机理的研究，基础来自临床。”中科院自动化所副所长战超表示，做康复机器人需要与临床研究的深入结合，少不了医院与研究院的“院院联合”，在理论基础的指引下，才能生产出经得起患者和市场检验的机器人。
从实验室到临床期待“临门一脚”
“达芬奇”机器人的成功一定程度上得益于其被FDA批准进入临床，目前全球正在使用的约有4000余台。对于医疗器械来说，拿到生产许可证是其得以进入市场的“临门一脚”。
2016年11月16日，天智航公司取得了国家食品药品监督管理总局（CFDA）颁发的手术机器人医疗器械注册许可证，成为国际上唯一能够开展创伤骨科、脊柱外科手术的骨科机器人系统。
2018年6月26日，大艾公司旗下的外骨骼机器人获得CFDA注册证，成为中国首个通过CFDA认证的下肢外骨骼机器人，是实行第二类创新医疗器械“绿色通道”审评审批政策后全国第一个二类创新医疗器械。
随着科技成果转化制度的完善与健全，各科研院所相继出台了转化细则，让基础研究成果得以转化为产品，有渠道拥抱市场。拥有科研院所“血脉”的创新引领者们逐步走向市场，推进原创成果的产品转化。“我们的血管介入机器人是在中科院自动化所十多年积累的基础上自主研制出来的，经过了实验室原理样机到产品样机的转变，通过技术创新解决了目前国外产品还存在的一些不足。”奉振球说。
目前，中国的医疗机器人产品从实验室进入临床仍有很长的路要走，包括在临床试验中验证它的安全性和有效性，随后进行注册审批。《医疗器械优先审批程序》于2017年1月1日起施行。针对一部分具有明显临床优势的境内三类和进口二、三类医疗器械注册申请实施优先审批，这为各类优质医疗器械的快速普及带来极大的推动力。
有资料显示，哈工大在腹腔镜、骨科、介入手术等领域开展研究，中科院自动化所、沈阳所、深圳院等在血管介入、骨科等领域开展研究，天津大学在腹腔镜、显微外科等领域开展研究，北京理工大学在软组织穿刺、颅颌面外科等领域开展研究，复旦、浙大等也都在医用机器人方面开展了研究。其中有不少获得了融资，开启了机器人的进入市场之路。
天津医科大学总医院的医务人员运用“妙手A”系统成功摘除实验动物的胆囊。新华社记者刘海峰摄
#沈阳生活#【沈阳车辆违法鸣笛 两秒后被电子警察抓拍】
在沈阳中山广场西侧，机动车辆只要按喇叭，立刻就会被声呐电子警察所捕捉，带有车牌识别功能的抓拍系统便会启动，拍摄下车辆的画面，车辆号牌显示到显示屏上，整个过程仅需2秒钟。对违法鸣笛进行抓拍，这在沈城还是第一次，“声呐电子警察”从最初的每天抓拍160件，到目前的每天四五十件，警示作用明现。上周，沈阳市民都在热传一张图片，监控杆上的电子显示屏上面显示的4个车牌号，都是因为鸣笛被“声呐电子警察”抓拍的，“千万别再乱鸣笛了，否则拍照罚款”，网友们指出违法鸣笛抓拍的地址是中山广场。
在沈阳中山广场西侧，机动车辆只要按喇叭，立刻就会被声呐电子警察所捕捉，带有车牌识别功能的抓拍系统便会启动，拍摄下车辆的画面，车辆号牌显示到显示屏上，整个过程仅需2秒钟。对违法鸣笛进行抓拍，这在沈城还是第一次，“声呐电子警察”从最初的每天抓拍160件，到目前的每天四五十件，警示作用明现。上周，沈阳市民都在热传一张图片，监控杆上的电子显示屏上面显示的4个车牌号，都是因为鸣笛被“声呐电子警察”抓拍的，“千万别再乱鸣笛了，否则拍照罚款”，网友们指出违法鸣笛抓拍的地址是中山广场。
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