“扎針機(jī)器人”何以點(diǎn)燃大眾的好奇心？

很多人害怕扎針，因?yàn)樘?。?shù)據(jù)顯示，56%的成年人和82%的兒童有注射恐懼癥（暈針癥）的苦惱。如果讓機(jī)器人代替護(hù)士來扎針，你敢嘗試嗎？精準(zhǔn)的醫(yī)療器械，在緩解患者就診困境中究竟能做多少？近日，一款由同濟(jì)大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的全自動(dòng)靜脈采血機(jī)器人，點(diǎn)燃了大眾的好奇心。

這一項(xiàng)目由同濟(jì)大學(xué)醫(yī)學(xué)、計(jì)算機(jī)、軟件、控制、機(jī)械、交互設(shè)計(jì)等多學(xué)科團(tuán)隊(duì)研發(fā)。讓記者印象深刻的，是這個(gè)醫(yī)工交叉研發(fā)團(tuán)隊(duì)的一番感言：從技術(shù)上講，項(xiàng)目并不難，真正點(diǎn)燃團(tuán)隊(duì)成員研發(fā)熱情的是在醫(yī)工交叉、產(chǎn)學(xué)合作領(lǐng)域的諸多“未知”：瞄準(zhǔn)臨床需求而研發(fā)的產(chǎn)品，到底能否走通轉(zhuǎn)化道路？要真正為臨床所接受，需要跨越哪些門檻？

近年來，中國醫(yī)療器械行業(yè)整體技術(shù)水平和市場供應(yīng)能力正不斷提高，醫(yī)療器械市場規(guī)模年均增長約15%至20%。業(yè)內(nèi)認(rèn)為，這與多學(xué)科間的交叉融合和相互合作不無關(guān)系。但若想推動(dòng)創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、價(jià)值鏈三鏈深度融合，依舊任重道遠(yuǎn)。

千“針”萬確其實(shí)不難，難在讓大眾接受

血液檢測和藥物注射，是醫(yī)療領(lǐng)域的兩大基礎(chǔ)應(yīng)用場景。

2020年新冠疫情期間，同濟(jì)大學(xué)電子與信息工程學(xué)院副教授齊鵬注意到一個(gè)細(xì)節(jié)：不少護(hù)士因穿戴防護(hù)服等防護(hù)用品，進(jìn)針精準(zhǔn)度受到干擾。另外，為患者采血時(shí)，護(hù)士若與患者近距離接觸，可能增加感染風(fēng)險(xiǎn)?；谶@一臨床痛點(diǎn)，齊鵬想到一個(gè)點(diǎn)子：或許，可以打造一款“無接觸、易采血”的機(jī)器人。

“目前，自動(dòng)血液分類、自動(dòng)藥品分揀等技術(shù)已經(jīng)非常成熟，但血樣采集和藥品注射仍需護(hù)士手動(dòng)完成，‘扎針機(jī)器人’有望打通醫(yī)院采血與注射自動(dòng)化的‘最后一公里’。”齊鵬介紹，這款機(jī)器人有著“敏銳的眼睛”，采用近紅外光和超聲雙模態(tài)成像，可精準(zhǔn)識(shí)別不同人群的血管，在算法的幫助下，機(jī)器人可以動(dòng)態(tài)追蹤穿刺針和血管的位置變化。

眼下，齊鵬團(tuán)隊(duì)的全自動(dòng)靜脈采血機(jī)器人已迭代研發(fā)出多款原型機(jī)，正準(zhǔn)備與各合作醫(yī)院開展聯(lián)合實(shí)驗(yàn)?！熬蜏y試情況看來，要做到千‘針’萬確其實(shí)不難，難的是如何讓大眾接受?！泵靠钺t(yī)療器械在優(yōu)化的道路上，所要攻克的難點(diǎn)不盡相同。針對“扎針機(jī)器人”，難點(diǎn)在于如何讓大眾更好地接受“機(jī)器人扎針”。目前，團(tuán)隊(duì)正與同濟(jì)大學(xué)設(shè)計(jì)與創(chuàng)意藝術(shù)學(xué)院就交互設(shè)計(jì)進(jìn)行合作，致力于將機(jī)器人的外觀設(shè)計(jì)得更加美觀和人性化。

拿捏好需求與技術(shù)的平衡，醫(yī)工交叉才有意義

從2020年3月項(xiàng)目啟動(dòng)，到初代樣機(jī)問世，短時(shí)間出成果，固然離不開團(tuán)隊(duì)的齊心協(xié)力，但最根本的原因是，這項(xiàng)技術(shù)并不難。對于這位有著近十年醫(yī)療機(jī)器人血管介入穿刺研究經(jīng)歷的教授而言，發(fā)明“扎針機(jī)器人”，從某種程度上說是技術(shù)降級(jí)。但為什么去做？齊鵬說，實(shí)際上是找到了一種平衡。

“放眼當(dāng)下，也許鮮有人‘冒險(xiǎn)’讓機(jī)器人扎針，但如果換個(gè)語境，設(shè)想一下：在疫情中，你是否愿意為了減少交叉感染，選擇讓機(jī)器人代替護(hù)士扎針？”齊鵬說，當(dāng)“疫情”“扎針”“感染”幾個(gè)關(guān)鍵詞相互疊加時(shí)，全自動(dòng)靜脈采血機(jī)器人就有了其存在的意義。

“東西能否做出來是一方面，臨床醫(yī)生是否需要又是一方面，只有把握好兩方平衡，才能真正推動(dòng)醫(yī)工交叉?！闭劶斑@一項(xiàng)目研發(fā)時(shí)，齊鵬順帶提及，此前就有一家國外公司研發(fā)出了一款心臟介入機(jī)器人，但醫(yī)生們并不接受，原因很簡單，因?yàn)樗麄冇X得臨床上用不著?！搬t(yī)療器械行業(yè)的創(chuàng)新，應(yīng)當(dāng)以醫(yī)學(xué)的臨床創(chuàng)意為源泉，臨床需求為導(dǎo)向，工學(xué)的技術(shù)創(chuàng)新和工程為手段與橋梁?！?/p>

這一點(diǎn)在業(yè)界正逐漸形成共識(shí)。類似的嘗試，滬上其他高校也有試水。2019年，上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院與上海理工大學(xué)共同發(fā)起建立“醫(yī)工交叉創(chuàng)新研究院”和“醫(yī)工交叉研究生院”，由上海交大醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)專家提出改進(jìn)診療手段和醫(yī)療服務(wù)的關(guān)鍵問題，由上理工科研團(tuán)隊(duì)集體攻關(guān)。據(jù)上海理工大學(xué)跨學(xué)科創(chuàng)新研究院辦公室主任沈悅介紹，目前，雙方以需求為導(dǎo)向，已正式啟動(dòng)134項(xiàng)醫(yī)工交叉合作項(xiàng)目，還有60多個(gè)項(xiàng)目正在立項(xiàng)中。隨著一項(xiàng)項(xiàng)醫(yī)工交叉新技術(shù)步入臨床應(yīng)用，將形成健康可持續(xù)發(fā)展的項(xiàng)目序列。

工程師進(jìn)駐醫(yī)院，為三鏈融合探路

近年來，“醫(yī)”“工”專家攜手，集中會(huì)診臨床需求難題，已成為越來越多高?？蒲泄ぷ髡叩倪x擇。

令齊鵬欣喜的是，全自動(dòng)靜脈采血機(jī)器人推出后，很多醫(yī)生邀請他到手術(shù)室中親自看一看，看看臨床真正的痛點(diǎn)在哪兒，畢竟從“扎針”延伸開去能做的還有很多。“這是典型的‘平臺(tái)型’技術(shù)，扎針穿刺技術(shù)是相通的，心胸外科、泌尿科、神經(jīng)外科等科室都有大量的自動(dòng)化介入穿刺活檢需求，甚至連中醫(yī)針灸領(lǐng)域也可涉及?！钡獙?shí)現(xiàn)技術(shù)的突破，光靠簡單的“跨界攜手”顯然不夠。

齊鵬曾就讀于英國倫敦國王學(xué)院機(jī)器人專業(yè)，校區(qū)毗鄰英國知名醫(yī)院?！皩W(xué)院的部分實(shí)驗(yàn)室直接設(shè)在醫(yī)院?！碑?dāng)時(shí)還是學(xué)生的他，就跟著一起進(jìn)駐醫(yī)院，工程師與醫(yī)生深度合作，這在許多歐美國家已成常態(tài)。從需求到研發(fā)，從研發(fā)到制造，從制造到產(chǎn)品——這是創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、價(jià)值鏈三鏈融合的系統(tǒng)工程。要真正實(shí)現(xiàn)“融合”，需要推進(jìn)的工作還有很多。

2016年，齊鵬回國后進(jìn)入同濟(jì)大學(xué)工作，不久便加入中國科學(xué)院院士葛均波發(fā)起的中國心血管醫(yī)生創(chuàng)新俱樂部，其中匯聚了醫(yī)生、工程師、政策管理者、創(chuàng)投人等多方人士，大家志同道合，為打通三鏈融合而探路。

齊鵬相信，只要研發(fā)出的產(chǎn)品是好的、有用的，在成果轉(zhuǎn)化階段總會(huì)遇到“伯樂”。因?yàn)椋还庵袊袌鲂枰?，國際市場同樣也期待更多中國“智”造。

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