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机器人能否“扛起”防疫重任?

中国科学报·科学网报道 3月31日,上海交通大学医疗机器人研究院创始院长杨广中教授领衔来自中国、美国、英国、瑞士、荷兰、德国共15位世界机器人专家在《科学·机器人学》上发表了一篇关于抗疫机器人的综述文章。该文章总结了针对传染病管理的机器人技术的基本要求,概述了在不同场景下如何使用机器人,并提出新一代机器人应面向应用、可靠、安全,并且在需要时能快速部署,有效地应对未来突发传染病事件。

新技术能满足临床迫切需求

“生物安全性、无害性、适应性、持久性、包容性是抗疫机器人应具备的五大特征。”杨广中表示,新冠疫情再次凸显了新技术在应对传染病中的核心作用。而新型机器人技术应包括临床护理、公共安全、实验室与供应链自动化、院外护理等。

比如,当有人出现感染症状时,机器人能将食物和必要的医疗用品交给个人,最大程度地减少人与人之间的接触。远程诊疗机器人则可以远程诊断和采样,再根据病情反应测量患者的生命体征等。

“如果检测结果呈阳性,患者需要被隔离检疫或送至医院治疗。使用远程诊疗机器人就有明显优势,能最大程度地减少前线医护人员感染的风险。”杨广中说,机器人还可以用于临床护理辅助、静脉注射辅助、实验室自动化样品处理、生物样品、病房消毒以及临床废物管理,应对患者人数激增的情况。

当患者出院回家休养时,机器人不仅能支持大量的远程医疗以及食品和药品传输工作,还可以帮助维持患者社交互动和心理健康。

而在医疗机构中,杨广中建议,应常态化使用机器人配发餐食和处方、提供远程医疗服务、预防院内感染、保护医护人员和弱势群体、助力快速测试。

“特别在实验室检测和诊断方面,机器人术不仅能够实现人身保护,还可以最大程度地提高效率,在大量送入患者和临床工作量激增时迅速扩大处理规模。”杨广中表示,目前,机器人可应用于样本采集、样本运输、实验室测试等方面。

多方合力为机器人“保驾护航”

虽然机器人技术具有巨大的市场潜力,但在杨广中看来,其应用仍然受到一定限制,并且尚未做好大规模部署的准备,亟需学术界、企业和政府之间在研究和协作方面全力配合。“当前要务是评估机器人技术和相关基础技术的最新水平,包括传感与成像、遥控、导航、人机交互、机器人的机器学习等”。

那么,纵观近年来的疫情,再结合不同科学领域中所有最新技术的发展,未来的机器人技术又将如何发展?

对此,杨广中认为,首先要找准核心、加强技术。新一代机器人必须可靠、安全,并在需要时可快速部署。机器人的技术成熟度是一个重大挑战,一旦机器人产生故障,隐藏的人工成本或“笨拙的自动化”会产生新问题,进而增加回应者的工作量,同时负面的用户体验也会让技术创新举步维艰。

而在实验室自动化和物流方面,机器人要具备应对疾病暴发的能力,能快速、有效和可靠地对样本进行高通量处理,追踪病毒,了解相关流行病学并抑制蔓延。

“当然,新一代机器人还需要与终端用户进行更好的交互。”杨广中表示,更高级的传感器技术将使机器人能够安全地与环境互动,而这也要求机器人具有更高的灵活性和部署包容力。

此外,杨广中还提醒,评估机器人技术如何在疫情之后帮助建立新规范,不仅要考虑即时修复的问题,还要考虑长期方案,同时考虑企业、物流、制造与供应链、运输、医疗保健、协作研究与教育的根本变化。同时,还要考虑潜在的伦理和法律问题,比如隐私权、所有权、数据治理和信任。

“最后,期望机器人专家、医疗保健专家和政府等各方人士联合制定方案,使我们能从容应对传染病的暴发。”杨广中说。

相关论文信息:https://robotics.sciencemag.org/content/6/52/eabf1462

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