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前沿洞察丨万物自动化,机器人也能给你打针抽血

时间:2021-03-16 14:10:54来源:机器人网

导语:疫情期间,为解决医患交叉感染、医护人员短缺的问题,智能消毒机器人、体温检测机器人、远程问诊、AI 辅助诊断等系列医疗科技“抗疫助手” 不断涌现。

可自动静脉穿刺的扎针采血机器人;科学家在人体肠道中鉴定出超过14万种病毒;让机器人穿针引线夹鸡蛋的新型磁性触觉皮肤……

一起来看看吧:

实现自动静脉穿刺的自动扎针机器人

疫情期间,为解决医患交叉感染、医护人员短缺的问题,智能消毒机器人、体温检测机器人、远程问诊、AI 辅助诊断等系列医疗科技“抗疫助手” 不断涌现。

同济大学科研团队针对疫情中的临床需求,设计研发了自动扎针采血机器人,扎针采血机器人是一种自动化的设备,它不仅能减少交叉感染,还能进行大批量扎针采血工作,这样就大大减轻了医护人员的工作负担。

 医疗机器人

为保障机器人扎针比人工操作 “更快、更精准、更稳定”,并避免医患交叉感染、实现 “无接触” 医疗自动化,扎针采血机器人系统有 需要有三项技能:

第一,能够准确识别皮下静脉的近红外摄像头,使机器人 “双眼” 看得更清晰,并通过机器学习算法迅速定位出适合的扎针点,提高静脉穿刺效率,实现扎针采血过程 “更快”。

第二,有效识别静脉深度的超声探头,使机器人扎得 “更精准”。

通常在判断静脉血管的位置时,医护人员通过目测以及手感来 “推测”。结合近红外和超声成像,该机器人可以将血管的走向和深度转化为精准的 “坐标”。

基于独特的成像原理,近红外和超声可以不受环境光的干扰,清晰辨识患者皮下浅静脉血管并识别血管深度。

第三,小型、灵巧机器人系统实现自动化扎针采血,标准化操作让扎针 “更稳定”。

静脉穿刺机器人通过自身精确运行的机械系统,可以将穿刺针的定位误差控制在 0.2mm 以内。在对血管进行精准成像的基础上,机器人可将穿刺针的针尖精准、稳定地送到血管腔的中央。

 医疗机器人

目前扎针采血机器人项目已迭代研发出多款原型机,之后会陆续与各合作医院开展联合实验。

研究人员表示,接下来将重点关注技术研发,可能不需要非得‘无人化’,只要能精准地帮助医生找到扎针的位置就可以。希望通过机器人技术解决更多的临床痛点。

科学家在人体肠道中鉴定出超过14万种病毒

顶级期刊《细胞(Cell)》发表重磅成果,来自维康桑格研究所 (Wellcome Sanger Institute) 和欧洲生物信息学研究所(EMBL-EBI)的研究人员,通过分析在世界不同地区收集的 28000 多个肠道微生物组样本,在人类肠道内鉴定出了超过 14 万种病毒,而且其中一半以上我们以前从未见过 。

研究人员表示,他们发现的人类肠道病毒数量和多样性高得惊人,这些数据为了解肠道病毒如何影响人类健康开辟了新的研究途径。

这项研究结果构成了肠道噬菌体数据库(GPD)的基础,对于未来研究噬菌体及其调节人体健康方面的作用将是宝贵的资源,这种高质量、大规模的人类肠道病毒数据库的出现,将会作为人类肠道病毒的蓝图,指导未来病毒学研究的发展方向。

可以让机器人穿针引线夹鸡蛋的新型磁性触觉皮肤

香港城市大学生物医学工程系申亚京教授课题组、香港大学计算机系潘佳教授课题组及其合作者,共同提出了一种基于磁性薄膜、类人类皮肤功能的触觉传感器,结合深度学习算法,实现了机器人触觉传感器的自解耦和超分辨率,为仿人类皮肤的触觉感知提供了新的思路,也再一次刷新了我们对机器人的新认知。

作为人类最大的器官,皮肤可以感知力的大小和方向,帮助人类完成非常精巧和复杂的任务,比如抓取易碎物品,进行灵巧操作,但现有的工业机器人触觉传感器与人类皮肤相比还存在较大差距。

这一研究将帮助机器人更好地完成自适应抓取、灵巧操作,可用于人机交互,模式识别等重要领域,赋予机器人灵巧操作日常物品的能力,提高人机交互的安全性。

触觉传感器适用于机器人中模仿触觉功能的传感器,可以赋予机器人通过接触来感知外部环境并与之交互的能力,在机器人灵巧操作、人机共融、模式识别等领域有着重要的应用。

在本次研究中,研究人员也同样使用了一种磁性材料,拥有可编程性,可远程操控性等优点,在微型机器人中应用十分广泛,可用于体内药物递送,血管舒通等重要领域。针对磁膜的特性设计深度学习方法,将其超分辨率提高到了 60 倍,达到了与人类皮肤的超分辨率(约 40 倍)可比的程度。这对未来把人工皮肤覆盖于机器人全身,使机器人拥有和人类一样的全身触觉感知能力至关重要。”

随着该研究的发展,机器人表面触觉将获得新一轮提高,或许,工业机器人、协作机器人等也将随着触觉感知的发展迎来新的可能。

标签: 医疗机器人机器人

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