人工智能在智能醫療機器人設計中的應用研究

李貝貝

摘要：科學技術的快速發展帶動我國醫學領域發展迅速。傳統的醫療器械智能化水平低，主要依靠人力進行操控，耗費大量的人力，而且功能較為簡單。隨著人工智能和機器人技術的發展，促進了人工智能與醫療器械研發的結合，這是人工智能發展的重要產物。

關鍵詞：人工智能;智能醫療機器人設計;應用

引言

我國經濟的快速發展使我國快速進入科學技術現代化發展階段。人工智能（ArtificialIntelligence，AI）是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新技術科學，研究內容主要包括問題求解、專家系統、語言及圖像識別、機器人和自然語言處理等。

1人工智能在美國藥學服務領域應用現狀

美國高度重視人工智能的發展，根據《美國醫療領域人工智能應用行業報告》，僅2017年第一、二季度，美國風險投資（VentureCapital，VC）投資人工智能及深度學習領域的資本已達36億美元，超過2016年全年的投資總額。其中，醫藥領域人工智能應用增長率最高。在藥學服務領域，IBM的人工智能系統Watson與美國CVS藥房合作，由CVS藥房向Watson開放包括臨床、購藥和保險數據在內的患者行為信息，Watson可對相關指標進行分析，提前預知患者病情并提供相應的藥學服務，在慢性病預測和健康管理方面優勢顯著。同時，人工智能亦可檢測慢性病并發癥，如糖尿病患者長期血糖偏高，存在失明等并發癥的風險，運用人工智能深度學習算法，可篩查糖尿病患者的視網膜病變情況。此外，美國加州大學舊金山分校醫學中心近年來一直開展自動化“機器人藥店”實踐，醫生開好藥方并輸入電腦后，機器人會按藥方取藥、打包并分配好，再將病人需要在12小時內服用的藥物放在貼好二維碼的塑料盒中，以便病人服用;若藥品為住院病人使用，則會被交給自主移動機器人，機器人可在醫院不同樓層之間轉動，將貼有標簽的藥品放在每一層的護士站。“機器人藥店”實踐便捷快速，且穩定可靠，連續5年準確度高達100%。

2醫療機器人

不同于機器學習的專家系統程序，用于醫療機器人的AI系統核心是實體設備。已應用于臨床的醫療機器人包含多種類型，如護理機器人、交流機器人（用于自閉癥兒童的輔助治療）、手術機器人。其中，手術機器人目前已在臨床上大顯身手，相當成熟的技術使其得到了廣泛普及，最著名當屬外科手術系統“達芬奇”。尤其是在面臨泌尿系統特殊的結構時，手術機器人精準的控制能力解決了以往腹腔鏡手術的操作難、創傷大、并發癥多的問題，顯著改善了患者預后。目前，手術機器人還用于心胸外科、婦科等領域，有的機器人甚至可以獨立完成手術。當前已有多種新型手術機器人正在開發，以實現雙人操作、全景視野、指控操作等。并且隨著5G時代的到來，遠程手術將迅速發展，結合了手術機器人的遠程操作可進一步提高手術的實時性、準確性，消除因距離而導致的醫療水平隔閡，讓AI受益于更多患者。

3點滴助手智能醫療機器人系統組成

將人工智能技術、MPS移動定位系統、數字圖像處理技術、無線網絡技術等應用于點滴助手智能醫療機器人的設計中。該點滴助手智能醫療機器人具有如下功能系統：（1）NFC無線支付系統：通過二維碼掃碼進入系統，首先輸入身份證號碼或手機驗證碼，保證身份的識別和存儲。從掃碼時刻起開始計費，直到使用結束時付費成功后結束。除移動支付外，還具有常規的銀行卡或紙幣或硬幣支付平臺。若患者輸液結束后不執行支付操作，系統將進行報警，并將該人信息拉入黑名單，并計入誠信檔案。（2）智能輸液監控及報警系統：通過智能監測，可以自動監控藥液流速、液位，若監測流速有異常，則自動進行調整，而且可以根據液位與手的相對位置自動調整智能調節桿的高度，防止回血;若監測藥液已輸完，則自動執行換藥操作或提示輸液結束。若藥液輸即將完，報警電路向醫務工作站發送報警提示信號，通知醫務人員及時到現場進行處理。若輸液過程中出現輸液和換藥故障，系統自動阻斷輸液，保證輸液安全，并且機器人向監控后臺發送報警信號，24小時監控室會馬上派出醫務人員和工作人員及時趕到現場進行處理。（3）移動定位系統：通過MPS移動定位技術和數字圖像處理技術實現位置追蹤，機器人會追蹤患者的移動軌跡進行移動，保證機器人與患者的相對位置在滿足正常輸液的范圍。（4）智能座椅系統：切換該功能按鈕，實現座椅收放，供患者使用。（5）智能電腦系統：患者可以對電腦進行操作，實現所需功能。例如聽音樂、看視頻、看電影、瀏覽網頁、聊天、辦公等功能。（6）無線網絡系統：可以為機器人各功能系統進行無線組網，并為患者提供無線WiFi。

4發揮人工智能協作作用

人工智能作為時代快速發展的產物，可部分替代藥師的傳統職能，在某種程度上或會造成部分藥師的失業，但從長遠角度來看，人工智能對藥師行業而言，既是挑戰也是機遇，可促使藥師不斷提高自身綜合能力，加速藥師行業轉型。且我國藥學服務目前尚處于初級階段，基于人工智能的機器人藥師符合智慧醫療的發展方向，有利于促進健康中國的發展。面對人工智能，藥師無需驚慌、不必排斥，應充分發揮人工智能在藥學服務領域的協作作用，如傳統意義的處方審核、配藥發藥等簡單重復性工作可交由人工智能操作，騰出足夠的時間和精力不斷提升自己，努力成為不可替代的高素質藥師，提供人性化、個體化的高端藥學服務，如老年人的居家醫療健康管理等，從而促進藥師行業的轉型，優化藥師職能，為患者提供更優質藥學服務，提升我國藥學服務水平。

結語

人工智能應用于醫療機器人的設計中實現與醫療技術相關功能的研究還甚少。醫療器械機器人不僅僅完成常規的與醫療技術無關的簡單工作，它可以完成具有智慧性的醫療工作，智能醫療機器人的推廣應用，將對人工智能在醫療領域的應用有深入的推動作用。

參考文獻

[1]李磊，李妍.人工智能技術在自動控制中的應用[J]集成電路應用，2019，36（4）：97-98

[2]郭艷，楊保新，楊永環.我國醫療器械行業發展概況及發展趨勢[J].中國醫療器械信息，2011，（7）：36-38.

[3]王立權，孟慶鑫，郭黎濱，陳東良.護士助手機器人的研究[J].中國醫療器械信，2003，9（4）：21-23.