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启发好文,机器人在医疗应用上的现状和发展前景

2016-02-15 来源: 作者:


核心提示:最近两年关于机器人的讨论非常热烈,其中一个比较激烈的观点是人工智能或者机器人是人类在自掘坟墓,这方面,霍金多次强调了类似的观点。

昨日(12月12日),在中欧国际工商学院主办的2015中国健康产业创新平台奇璞峰会上,全球医生组织北京代表处负责人时占祥就《机器人在医疗应用上的现状和发展前景》发表了演讲,医谷认为多个观点具启发性,特根据演讲实录整理如下,难免谬误,仅供学习参考。

机器人是在解决人类社会生产力问题

最近两年关于机器人的讨论非常热烈,其中一个比较激烈的观点是人工智能或者机器人是人类在自掘坟墓,这方面,霍金多次强调了类似的观点。不过,从我个人的角度而言,我们研发机器人的目的,是为了什么?我们希望机器人能够聪明一点,灵巧一点,安全一点,归底结底是希望机器人能够弥补人类或者个人在某些领域的不足,帮助人类在某些不方便到达的区域工作,放大在未来10年、20年,甚至30年、50年以后,机器人其实是在解决人类社会生产力问题。

启发好文,机器人在医疗应用上的现状和发展前景

人工智能的标志不是知识而是想象力

某些时候,大家会纠结一个问题,什么是智能机器人,到底什么是智能?其实在28年前,我在学医的时候,就一直在思考这个问题,我在医学院最后实习的半年,在精神病总院待了半年,有人说人类区别于动物,或者人类智慧的特点是语言,当你观察精神病人会发现精神病人经常滔滔不绝,但通常缺乏逻辑性。智能的东西不管是学习还是深度学习,你能告诉我,能不能有逻辑性。包括最近《Science》发表的一篇文章提到,机器人可以通过视觉学习识别和定位菠萝,但是如果你在菠萝中再加入一些其他事物,比如菠萝饭,酸奶中放入菠萝,面包中夹片菠萝,人工智能能分辨认识总结吗?但如果你问五岁的小孩这几样东西有什么共同的地方,他会强调都有菠萝或者菠萝味。因此我认为智能的标志不是知识,而是想象力。

关于医用机器人、Robot和Humanoid

关于医用机器人,很多时候会涉及到一个问题,到底是医疗还是医用。我认为医疗是非常严格的一个科学过程或者实践过程,医用有的时候要求则可以稍微低一点,所以我把医用定义为必须实用,必须可用,而且可负担。比如英国有一个护理机器人,27万英镑,那还不如雇个人更实惠。

关于Robot和Humanoid,我认为Robot是一个智能机器或者装置,在自控程序下执行工作, Humanoid是人形机器,似有双眼,可直立行走。目前日本,包括国内有许多企业和研发机构在做这方面的研究。

关于智能机器人领域

整个智能机器人的研发和产业领域,个人归纳为四个方面:工业及制造业、教育与娱乐业、医疗与大健康产业、军事与航空航天工业。医疗与大健康领域机器人是融合了当代前沿科技和成熟产品,包括人工智能、计算机模拟、传感器、移动通讯和互联网+等,是引领21世纪医疗、养老与康复等产业前景最前沿的技术和产品。

关于医用机器人与医生的关系

个人认为,智能医用机器人不是为了取代医生,更不是为了颠覆医疗,而是为了补充医疗和健康专业人员的短缺,最终目的是为了提高医疗服务质量。

关于医用机器人的分类

个人归纳为五类,分别是:

1)远程医疗机器人;

2)护理及康复机器人;

3)智能假肢及“器官”机器人;

4)微创外科手术机器人;

5)特种功能的微型机器人,也称为软体机器人(Soft Robots);

从投资的角度,就规模和市场而言,我认为在中国前两者要远远大于后三者。

关于远程医疗机器人

远程医疗机器人,我个人认为应具有以下的特点:

第一、可移动、简易操作、功能专业化;

第二、可以实现远程医疗服务,具有可用性、实用性、可负担;

第三、大家比较忽视的一点——智能化,包括远程遥控,可以兼容各种APP,可以学习反馈,云存储。目前我手上的手机可以在国内实现对36台机器人的控制。

启发好文,机器人在医疗应用上的现状和发展前景

从端而言,就是从PC端到手机端再到智能机器人终端的转移,最早的时候,我们都是通过计算机网络来进行远程医疗,但有个问题,就是你不能离开他,没有办法持续进行个性化的健康咨询,无法实现医患的“实景”交流。智能手机出现后,我们可以通过智能手机来进行问诊,但是手机并不是仅仅用来诊疗的,而且存储能力也有限,还存在其他不足。于是我们希望有独立终端来进行类似的操作,于是有了远程医疗机器人,并且部分研发人员希望加入测血压、血糖、血氧的功能,实际上很多东西都可以加上,但是有没有必要,做之前得想清楚,比如汽车,一定是有它的特色,但是不是所有的汽车都要把所有的东西全放进去。

举个例子,目前,上文展示这种远程医疗机器人在国外、北京、上海已经开始实践,其解决了医生现实中遇到的一些实际问题,比如可以协助医护人员进行远程交流,帮助医生实现患者的个性化咨询,解决医生和患者的“实景”交流问题。

启发好文,机器人在医疗应用上的现状和发展前景

这是上海社区的一个案例。我是拿手机实拍的,老病号糖尿病血脂高了,怎么办,药怎么改,常规手段是患者转诊上去到上面看内分泌科的专科医生,但是真正转上去以后,上面的主任说这种病你转上来干吗,我告诉你怎么回事,把药换了就行。所以这就是一个远程咨询,首先上面的主任跟患者进行交流,什么情况,以后要注意什么,然后跟全科医生讲,该用什么药,三方5分钟之内就可以把问题解决。这一方面实现了社区医生的学习,另一方面也省去了患者转诊带来的诸多不便,如果这种方式可以推而广之,全国实现,可以节省三甲医院大量的医疗资源。

启发好文,机器人在医疗应用上的现状和发展前景

再举一个例子,比如康复护理机器人中有一类叫外骨骼可穿戴机器人。中国每年有300万人中风,这时候遇到一个问题,如果要到医院去做康复理疗,每个人至少要带一个家属,但通过这样的外骨骼可穿戴机器人,就可以实现自理,对于残疾人而言,依然适用。

再比如护理机器人,可能有人会想到陪老年人聊天、情感看护、喂饭等,但其实目前一些护理机器人功能很单一,但却很好的解决了实际问题,比如病人移动、老年人起夜去洗手间等。日本松下曾做过一个市场调研,未来五年,该类型的机器人市场规模将会扩大十倍。

关于达芬奇手术机器人

启发好文,机器人在医疗应用上的现状和发展前景

目前,达芬奇手术机器人已经发展到了第四代,被认为是最成功的典范,相比第三代,第四代达芬奇手术机器人除了操作软件等方面进行了改进,安全性也更好。国内也有很多企业准备进行这块的研发。但我认为不需要做,或者说是过时的,因为第六代、第七代机器人不是这样的,具体原因如下:

第一、达芬奇手术机器人功能太多,可以满足妇产科、泌尿外科、普外科等多个科室的手术,但如果一个医院只购置一台,那么到底哪个科室先用,谁用,可能就会出现很多问题。

第二、因为功能太多,相应的造价就很贵。目前国内大概是2000多万人民币,美国大概是200万美元左右,还有维持费,17万美元,大概100万人民币/年。

第三、达芬奇公司可以通过其手术机器人和3D模拟机不断获得最新医生的操作数据和问题,并实现改进,作为后来者很难跟上其研发的脚步。

这就提示我们首先要解决差异性。我认为微创手术的差异性是专科化、专项化,甚至专手术。骨科做什么,神经外科做什么,普外科、妇产科以及泌尿外科做什么,所有都可以单独做,可以单独设置一个专门的手术中心来解决相应的问题。将来的趋势,真正微创外科手术机器人应该是分拆式的,而不是结合在一起,因为原理是相同,都是建立在一个平台上的,只需要满足单独的功能即可,这样手术机器人的价格就也可以降下来,病人的看病成本也可以降下来。

未来的微创手术机器人应该是功能分明,突出细分化应用,按照手术流程可大到机体外科手术、小到简单伤口缝合,将突破达芬奇机器人垄断的局面,包括蛇形单臂机器人、手术定位和导航机器人、直到更强大的人工智能DIY医用机器人平台和智能化OR系统。

关于3D模拟机

对于医生而言,微创手术机器人最大的问题是学习和掌握熟练的操作,这就必不可少的需要进行3D模拟训练,正如飞行员在真正上飞机之前要进行模拟飞行训练。

启发好文,机器人在医疗应用上的现状和发展前景

3D模拟机应可以实现老师手术录制的转化,当老师做完一台手术后,其录制视频可以通过转化成为3D模拟机的一个课件,教程,学生可以通过比对模拟来实现有针对性的指导和提高。同时通过模拟机,我们可以收集医生在实践中可能犯的错误,从而实现改进。

关于特种功能微型机器人

启发好文,机器人在医疗应用上的现状和发展前景

一个方向是诊断机器人,比如做直肠活检,目前的方法夹子夹在上面是很不舒服的,但通过微型机器人却可以减轻或取代这样的痛苦。

医用机器人发展的障碍

有些人认为机器人发展的障碍是传感器问题,智能问题,我认为以下两个问题如果无法解决,机器人产业也无法发展起来。

第一是无线通讯技术,目前我们用的是WiFi,其传输速度和稳定性无法解决医疗过程中的实际需求,一种方案是借助照明光源打造LiFi,只要有灯光就可以,网络上传下载速度可以达到1GB/秒,这应该有可能弥补和解决机器人的动力源和网络问题。

第二个技术是全谱相机,机器人可以借助它实现可见光、红外线到紫外线全光谱视觉的覆盖。

3米之外即远程

启发好文,机器人在医疗应用上的现状和发展前景

这是去年西非埃博拉,家属不幸被传染,小孩被医疗隔离,通过远程医疗机器人可以减少医护人员被感染和死亡的风险。再比如,今年在北京传染病医院的观察室也使用了这样的机器人。


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