中国作为世界最大的机器人消费国,除了工业机器人连续 5 年成为世界最大的市场外,服务机器人的需求也增长显著。各种各样为了满足不同需求的特种机器人、康复与助老助残机器人、医疗辅助机器人等正在成为推动机器人产业发展的新动力。
什么是智能机器人
智能机器人是一个模拟人脑的机器系统,中央计算机就是它的“大脑”,可以进行按目的编辑的动作程序。智能机器人具备形形色色的内部信息传感器和外部信息传感器,如视觉、听觉、触觉、嗅觉。除具有感受器外,它还有效应器,可以使机器人的手、脚、长鼻子、触角等动起来。
其中,医疗机器人是指用于医院、诊所的医疗或辅助医疗的机器人。它是一种智能型服务机器人,能独自编制操作计划,依据实际情况确定动作程序。从技术上看,医疗机器人主要涉及医学、生物力学、机械学、材料学、计算机视觉、数学分析等诸多学科,主要用于伤病员的手术、救援、转运和康复,在军用和民用上有着广泛的应用前景。
现在都有哪些医疗机器人
医疗机器人即是机器人,也是医疗器械。根据国际机器人联合会(IFR)分类,医用机器人可以分为手术机器人、康复机器人、辅助机器人、服务机器人四大类。
1、手术机器人
手术机器人是一组器械的组合装置。它通常由一个内窥镜(探头)、刀剪等手术器械、微型摄像头和操纵杆等器件组装而成。目前国外使用中的手术机器人的工作原理是通过无线操作进行外科手术,即医生坐在电脑显示屏前,通过显示屏和内窥镜仔细观察病人体内的病灶情况,然后通过机器人手中的手术刀将病灶精确切除(或修复)。手术机器人包括腹腔镜手术机器人系统、矫形外科机器人系统、神经外科机器人系统、可操纵的机器人导管及其他临床手术机器人。
据《2016-2020年中国医疗机器人产业深度调研及投资前景预测报告》,外科手术机器人是目前应用范围最广且最具前景的医疗机器人。其中,目前最先进的手术机器人之一是达芬奇机器人。此手术系统最初主要用于泌尿外科的微创手术,例如前列腺切除手术,现在被越来越多地应用于心外科、妇科以及小儿外科等外科微创手术。自2000年开始投入临床应用,我国于2006年由北京解放军总医院率先引入。我国微创手术机器人的研究起于21世纪初,2010年已成功研发出“妙手”系统,目前正在进行临床实验。
2、康复机器人
康复机器人是辅助人体完成肢体动作,实现助残行走、康复治疗、负重行走、减轻劳动强度等功能的医用机器人。目前,康复机器人已经广泛地应用到康复护理、假肢和康复治疗等方面。
3、服务机器人
服务机器人主要包括帮助护士进行输液服务、配药服务、体检服务、情绪抚慰的机器人,和进行企业及家庭看护、服务、陪护的机器人。
4、辅助机器人
能够对医学应用起到辅助作用的智能机器人统称为辅助机器人,包括胶囊机器人、输液药物配置机器人、辅助手术的机器人、虚拟助理、导诊机器人等。一些辅助机器人可以在收集使用者健康信息并处理后给予用户反馈操作,满足患者、行动不便或老年群体对医护的需求。
人工智能在医疗领域有哪些发展
机器人的智能从无到有、从低级到高级,随着科学技术的进步而不断深入发展。在医疗方向,人工智能创业者们坚信人工智能将担负这一时代的重任,带来生产力的又一次变革。而在医疗领域,中美之间的争夺战早已打响。
医学人工智能自活跃之初便面临着成熟的监管体系,在国家药品监督管理局的率领之下,我们正走着一条独立创新的道路。2018年,肺结节与眼底的数据库已初步建立完毕,许多AI产品也通过了MNPA二类器械认证,三类器械的审批流程即教程也已对外公布……审批政策的推进以及同美国类似的数据标准化与脱敏等行业标准的制定将成为药监局发力的主要方向。
谈及审批,美国FDA已经批准多款AI产品,包括美国Aterys的肿瘤学AI产品、Viz.ai的脑中风AI产品,以色列Aidoc脑部影像分析AI产品,及华裔团队Subtle Medical (深透医疗)的PET相关AI产品。国内企业在审批方向也丝毫不敢懈怠,除了争取创新器械认证、NMPA二类器械审批资格,不少企业也向FDA进行了产品申报,并且获得了一定成果。除了2018年诸多获得二类器械审批的人工智能公司外,在2018年末,乐普医疗的心电图人工智能自动分析诊断系统“AI-ECG Platform”获得美国FDA批准,成为国内首个在FDA获批的心电AI产品。
全球AI百强榜单中有6家中国公司入选,分别是商汤、依图、旷视、Momenta、地平线与第四范式。其中,商汤、第四范式与依图均在医疗领域进行了布局,依图更是将其作为核心业务,并单独成立了依图医疗用以开发人工智能在医疗中的应用,在肺结节影像、自然语义处理等均取得了重大成就。
BAT在人工智能领域的布局同样没有落下。在医疗人工智能方向,腾讯有医疗AI实验室、优图实验室、AI lab。2018年末,腾讯再获“数字诊疗装备研发”重点专项,开发人工智能辅助临床决策支持系统(AIACDSS)。阿里则部署了ET工业大脑、ET城市大脑、ET农业大脑、ET医疗大脑。目前,百度灵医也已在医疗领域隐隐发力。
“人工智能医生”什么时候能走入千家万户
能“读图”识别影像,还能“认字”读懂病历,甚至像医生一样“思考”,出具诊断报告,给出治疗建议……人工智能医疗正从前沿技术转变为现实应用,“人工智能医生”离患者越来越近。
人工智能技术不断发展,正与医疗垂直应用场景深度结合。根据前瞻产业研究院的报告,中国人工智能+医疗市场规模在持续增长,2017年超130亿元,增长40.7%,2018年市场规模约200亿元。
“人工智能医生”之所以备受关注,是因为:
一、它能缓解医疗人力资源紧张,让优质医疗资源下沉到基层,使更多群众享受到普惠医疗。
二、在我国,慢性病筛查准确度低、针对性干预难度大、健康管理工具缺失是普遍存在的医疗难题。“对于患有慢性疾病的人来说,有了人工智能,他可以即时收到提示,然后向医疗服务提供者寻求帮助。”例如,糖尿病视网膜病变是成人视力丧失的主要原因,其影响正在全球范围内扩大,到2030年将有1.91亿人受到影响。在疾病早期,虽然没有明显症状,但疾病可能已经发展。早期诊断和治疗可以对患者保持多少视力产生显着影响。
三、准确预测疾病发生,提早做好预防措施。我国现有癌症筛查技术仍有许多局限性,癌症早诊率仅约20%。人工智能在胃癌、肺癌、乳腺癌、肝癌等早诊早治方面均有广泛应用前景;
四、人工智能通过海量的数据模拟出医疗流程、医疗诊断、医疗建议和治疗方案,将推动医生制定更为科学的治疗方案。
虽然现阶段医疗人工智能发展存在诸多难点,比如医疗数据难以获取、研发周期长、临床实验费用高、医院应用门槛高等。在我国,由于医疗数据没有共享,存在“孤岛”现象,且数据的录入欠缺标准,导致大量优质数据无法为医疗人工智能的发展服务。但在未来人工智能的应用将贯穿于整个临床工作,从源头的成像一直到后期的诊断、治疗和评估。
小贴士:
家庭服务机器人将实现批量应用
据悉,工信部将在今后三年大力推进人工智能核心技术和标志性产品取得重大突破,智能家庭服务机器人是重点。到2020年,智能家庭服务机器人实现批量生产及应用,医疗康复、助老助残等机器人实现样机生产。人工智能对社会的改变,往往从身边开始。随着传感、数据技术的突破,一系列智能家庭服务机器人相继问世,便捷了百姓生活。
本文作者/晓 章
执行主编/尹学兵
值班编辑/七 七
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