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“扎针机器人”何以点燃科研团队巨大热情

时间:2024-02-20   访问量:0

彭其的团队研究了图像处理算法。

  很多人害怕打针,因为会痛。数据显示,56%的成年人和82%的儿童患有注射恐惧症(针病)。如果你让机器人你敢试着代替护士插针头吗?精准的医疗器械能在多大程度上缓解患者的困境?近日,同济大学研究团队自主研发的全自动静脉采血系统。机器人,点燃了大众的好奇心。

  该项目由同济大学的多学科团队开发,包括医学、计算机、软件、控制、机械和交互设计。让记者印象深刻的是这个跨医学的R&D团队的证言:从技术上讲,这个项目并不难。真正点燃团队成员热情的,是跨医、产学合作领域的诸多“未知数”:针对临床需求开发的产品,能否走转化之路?需要跨过哪些门槛才能被临床真正接受?

  近年来,我国医疗器械行业的整体技术水平和市场供应能力不断提高,医疗器械的市场规模正以每年约15%至20%的速度增长。业内人士认为,这与学科之间的交叉融合和相互合作不无关系。但要想推动创新链、产业链、价值链的深度融合,还有很长的路要走。

成千上万的“针”其实不难,难的是让大众接受。

  血液测试和药物注射是医疗领域的两个基本应用场景。

  2020年新冠肺炎疫情期间,同济大学电子与信息工程学院副教授彭其注意到一个细节:许多护士穿着防护服和其他防护用品受到干扰。此外,在采集患者血液时,如果护士与患者密切接触,可能会增加感染的风险。基于这一临床痛点,彭其想到了一个主意:或许,它可以创造出一种“非接触式的、容易采集的血液”。机器人。

  “目前,自动血液分类、自动药物分拣技术已经很成熟了,但是血样采集和药物注射还是需要护士手工完成,'插针'机器人它有望获得通过医院血液采集和注射自动化的“最后一英里”。”季鹏介绍,这个模型。机器人凭借“敏锐的眼睛”,利用近红外和超声双模成像,可以准确识别不同人的血管。在算法的帮助下,机器人可以动态跟踪穿刺针和血管的位置变化。

  目前,彭其团队的全自动静脉血采集机器人已经迭代开发了多个原型,正在准备互相合作。医院进行联合实验。“就测试情况来看,做到‘千针’并不难。难的是如何让大众接受。”在优化的道路上,每个医疗器械都有不同的困难需要克服。鉴于“针刺”机器人“,难点在于如何让大众更好的接受”机器人针。“目前,该团队正在与同济大学设计与创意艺术学院就交互设计进行合作,并致力于机器人外观设计更加美观人性化。

只有需求和技术的平衡好了,医生和工人的跨越才有意义。

  从2020年3月项目启动到第一台样机的出现,短时间内的成绩离不开团队的齐新合作,但最根本的原因是这项技术并不难。对于这个有近十年医疗经验的人来说机器人教授总结血管介入穿刺的研究经验,发明了“针”机器人“,某种程度上是技术退化。但是为什么要这么做呢?彭其说,实际上找到了平衡。

  “放眼当下,也许很少有人‘铤而走险’。机器人针,但如果换个语境,试想:在疫情中,为了减少交叉感染,你愿意选择让吗?机器人代替护士扎针?彭其说,当“疫情”、“扎针”、“感染”这些关键词相互叠加时,静脉采血将实现全自动。机器人有它存在的意义。

  “东西能不能造出来是一方面,临床医生是否需要是另一方面。只有把握好双方的平衡,才能真正促进医工交集。”在谈到这个项目的研发时,彭其顺便提到,以前有一个外国。公司发明了一种心脏介入疗法机器人但是医生不接受,原因很简单,他们认为临床上没有必要。“医疗器械产业的创新要以医学的临床创造性为基础,以临床需求为导向,以工程化的技术创新和工程化为手段和桥梁。”

  这一点正逐渐在业内形成共识。上海的其他大学也进行了类似的尝试。2019年,上海交通大学医学院和上海科大联合发起成立了“医药与产业交叉创新研究院”和“医药与产业交叉创新研究生院”。上海交通大学医学院的医学专家提出了改善诊疗方法和医疗服务的关键问题,由上海理工大学科研团队集体攻关。根据上海科大讯飞跨学科创新研究院办公室主任沈约表示,目前,双方以需求为导向,已正式启动134个博士与工作者交叉合作项目 60多个项目正在建设中。随着一项新的交叉医学技术进入临床应用,将形成一个健康、可持续发展的项目序列。

派驻工程师医院,探索三链融合之路

  近年来,携手“医”“工”专家,聚焦临床需求问题,成为越来越多高校科研人员的选择。

  让彭其高兴的是,自动静脉采血。机器人介绍完后,很多医生邀请他去手术室亲自看看,看看临床上真正的痛点在哪里。毕竟从“扎针”开始还是有很多事情可以做的。“这是典型的‘平台式’技术,和针刺技术是相通的。心胸外科、泌尿外科、神经外科等科室都有大量自动化介入活检需求,甚至中医针灸领域都可以涉及。”但要实现技术突破,仅靠简单的“跨界合作”显然是不够的。

  彭其就读于英国伦敦国王学院。机器人少校,校园毗邻英国。医院。“学院的一些实验室直接位于医院。“那时候他是学生,就跟着他。医院工程师和医生的深度合作在很多欧美国家已经成为常态。从需求到R&D,从R&D到制造,从制造到产品——这是一个集创新链、产业链、价值链于一体的系统工程。要真正实现“融合”,还有很多工作要做。

  2016年,彭其回国后加入同济大学,并很快加入由中科院院士葛均波发起的中国心血管医生创新俱乐部。其中聚集了医生、工程师、政策经理、风险投资家等人,他们都有着相同的兴趣爱好,都在探索通过三重链条整合的方法。

  彭其认为,只要开发的产品是好的、有用的,在成果转化阶段总会有“伯乐”。因为,不仅中国市场需要,国际市场也期待中国更多的“智慧”。

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