下一站“贴身医生”:监测重症患者病情,华大智造远程超声机器人支援疫区
截至2月13日,全国通报新冠肺炎重症病例10204例,数量突破万例。面对重症病患身体状况脆弱带来的种种不便以及医护人员较高的交叉感染风险,医疗机器人投入重症隔离病房正成为高科技企业支援“战疫”的重要方式之一。近日,华大集团旗下深圳华大智造科技有限公司的一款远程超声机器人,接下了抗击疫情任务,驰援武汉支援重症防治。
文章来源:南方都市报
重症患者不便移动,远程超声诊断可辅助监测病情
南都科创记者从华大智造了解到,从功能上,远程超声机器人属于远程医疗的一种,通常来说对于解决偏远地区医疗资源不足的情况最为拿手。不过,在突如其来的疫情之中,远程超声机器人也有能够出力的地方。
“对新冠肺炎疫情来说,最主要的帮助是可以辅助监测重症患者的身体状况。”深圳华大智造科技有限公司研发总监伍利介绍,对于重症患者而言,有时可能处于昏迷或者移动不方便的状态,难以进行CT检测,这时对患者身体影响较小的远程超声机器人就有了用武之地。机器人可以反复监测患者的身体状况,例如肺部感染情况,为医生诊疗提供帮助。也可以在患者服药后及时观察症状是否有好转,了解患者的预后情况。
远程超声机器人在被浙江省人民医院重症科科研试用
同时,由于远程超声机器人是利用网络远程控制机械臂来获取图像,无需医生接触患者,因此也能避免医生感染的可能性,适合在感染风险较大的隔离病房中使用。据介绍,目前华大智造已有一套远程超声机器人派往武汉,同时还有数套支援计划,即将在浙江省人民医院对口支援的黄陂方舱医院、雷神山医院等部署。
据介绍,华大智造远程超声机器人于2017年研发成功,目前已在多家医院进行科研试用。在此次疫情之前,华大智造远程超声机器人主要为偏远地区解决医疗资源不足问题,例如在青海西藏牧区帮助进行当地特有的包虫病检测,共计做了接近3000例检测,有效解决了边远地区缺少专业超声医生的问题。此外还在海南建设了远程超声中心,可以为三沙岛的当地军民提供远程超声检查。
从机械到“医生”,对人研发是关键
据深圳华大智造科技有限公司研发总监伍利介绍,机器人原先主要是应用在工业领域,帮助人类操作机械设备。要将这些冷冰冰的机械改造成能为人服务、帮人看病的“医生”,其中有不少技术研发难点。
首先是对于和人体的接触问题,由于人体外形不规则,将平面上的移动转换为根据外形轮廓进行恒定力的贴合运动,有较大的难度,如何让工业领域的机械臂获取“柔性控制”技能至关重要。为此,研发团队为机器人系统引入了力反馈系统,并研发了柔性运动控制等核心算法,使机器人“医生”对患者的诊断能够舒适安全。
同时,要实现远程操作和诊断,在机器控制之外,网络传输系统也十分重要,要实现信息安全加密、高保真新视频传输、低时延等需求,使得医生可以和患者进行实时交流,让医患虽各处一方,但能够身临其境“还原”现场诊断的效果。
此外,伍利介绍,华大智造远程超声机器人的一大特点就是通过技术研发,全球首个实现了病人端无需有人操作,机器人全程可由远程的医生完成操作,真正实现了“远程”的想法,也使得在疫情中减少交叉感染成为了可能。在此基础上,还进一步根据国内医生操作习惯研发了医生端操作方式,使得医生无需对机器人进行复杂操作,可以沿用过去的操作习惯,基本不用学习拿到机器后就可以上手操作。
医生在操作远程超声机器人
总的来说,远程超声机器人的研发重点就是让机器人易于被医生使用,同时为患者提供舒适安全的医疗服务。为此,华大智造共申请了26项专利,其中包括9项发明专利和12项实用新型专利,用科技研发为远程超声机器人的医疗使用保驾护航。
伍利介绍,在研发过程中深圳市罗湖区人民医院给予了大力支持,为研发团队提供了一些临床使用和反馈,使他们能够不断进行改进和优化迭代。在医院帮助下,对机器人进行了多项双盲测试,综合判断后诊断准确率达到了95%以上,得到了临床医疗专家的认可。
医疗审批有提速空间,医疗机器人发展要靠基础研究
据了解,由于华大智造远程超声机器人还没有完成药监局认证,尚没有应用于临床诊断,目前处于科研试用阶段。因此一些医院对于使用这套器材还存在疑虑。
“远程超声机器人属于三类医疗器械,因此审批流程比较严格,审批时间也比较长。”资料显示,三类医疗器械是最高级别的医疗器械,是可以直接作用于人体的、对人体具有潜在危险的一类医疗器械,因此审批最为严格,需要经过大量的临床实验过程,审批周期也最长。伍利介绍,从开始申报到现在,已经经过了将近两年时间。
“希望疫情期间可以帮助加快审批进度、尽早投入使用。”伍利说,现在华大智造也在积极申请国家药监局针对疫情的应急审批通道。此前,华大集团旗下已有4款针对疫情新研发的产品通过药监局注册,包括核酸监测试剂盒和华大智造的基因测序系统等。
药品医疗器械关系人体健康,因此审批时间往往较长。不过伍利认为,国内审批速度还有提升的空间。相比来看,美国在药品医疗器械审批上的速度较中国快,而后期上市后的持续监管力度较强。而此前中国审批的特点是进入门槛较高,后续持续监管较弱。近年来,国家药监局也在就此不断探索改革,提高新研发药品医疗器械的审批速度。
机制在不断理顺,产业实力也要不断提升。据介绍,医疗机器人概念起源于美国,已有二十多年的研发历史,相比来说,我国医疗机器人行业起步较晚。但在伍利看来,我国医疗机器人行业近几年发展比较迅速。“主要原因是我们的人口基数很大,从临床实验到市场应用推广,优势都是很明显的。”
不过伍利认为,当前医疗机器人发展最需要的是基础创新,“我们现在也不能完全依赖于人口红利。”他说,如果只是进行终端应用难以可持续发展,作为一种智能硬件行业,必须扶持上游企业进行基础研究创新,才能保证行业长期的健康良性发展。
“这次疫情其实对无人设备、机器人的研发企业来说也是一个机会。”伍利认为,对于行业来说,疫情带来的关注度和应用场景有了很大的提升,接下来可能会得到政府的扶持和资本的青睐。在这种环境下,抓住机会进行基础研发创新,例如机器人领域传动机构、精密机械等方面的研发,以及应用领域人工智能技术、云计算、大数据以及互联网医疗服务平台的研发,对于医疗机器人未来的长远发展将起到关键作用。