医护机器人在重大疫情中的应用探索

王一凡

【摘 要】当前，抗击新型冠状病毒肺炎疫情的过程中医护力量不足的问题暴露无遗，在疫区超负荷工作的医护人员感染甚至牺牲的消息更加让人悲痛。这些问题都进一步放大了对疫情防治中医护机器人的需求。文章简要梳理了医护机器人在重大疫情防治中的应用现状，分析研究了医护机器人在重大疫情防治中的优势，并结合现状对其发展趋势做了初步探讨。

【关键词】医护机器人;重大疫情;应用

新型冠状病毒出现以来，在全国范围内迅速传播，给国民健康安全带来了巨大的挑战，而世界各地新型冠状病毒肺炎确诊病例仍在不断增加，面对来势汹汹的新型冠状病毒肺炎疫情，面对这场全民“战疫”中医护力量不足的现状，面对“战疫”前线医护人员超負荷的工作和被感染的高度危险性，我们迫切需要不怕感染的钢铁之躯——医护机器人。

1 新型冠状病毒肺炎“战疫”呼唤医护机器人

2020年2月17日，中国疾控中心新型冠状病毒肺炎应急响应机制流行病学组公布的一份调查结果显示，截至2020年2月11日，共有3 019名医务人员感染新型冠状病毒（包括确诊病例、疑似病例、临床诊断病例及无症状感染者），其中确诊病例有1 716名，占全国确诊病例的3.8%，已有6名医务人员倒在了抗击新型冠状病毒肺炎“战疫”的前线。截至2月16日，由国家、地方、部队等各级各类医院共派出208支医疗队、25 972名医疗队员义无反顾地驰援湖北，但却依然面临医护人员匮乏的境况。疫情当前，工业和信息化部向机器人发出了抗疫“召集令”，消毒机器人、护理机器人、问诊机器人、运输机器人等大批机器人临危受命，战斗在抗疫前线，成为医护人员的好帮手。

2 医护机器人在重大疫情防治中的应用现状

2.1 国外应用现状

早在20世纪80年代，美国TRC公司设计了一款移动式护理机器人HelpMate。该机器人集成多种传感器，拥有避障和自主导航等功能，能有效地完成医用物品等运送任务。第一台原型HelpMate机器人于1989年在美国一家医院安装使用[1]，负责将餐盘从餐厅送到护理站，并于1998年在美国70多家医院推广应用。此类机器人的出现，使疫情期间降低隔离病区内医护人员的劳作强度和感染风险具备了实现条件。

2015年抗击埃博拉病毒时，美国谢尼克斯消毒服务公司生产了一种辅助消毒的四轮机器人（如图1所示），可以通过发射氙气制造的紫外线脉冲杀灭病原体，保护处在“战疫”一线的医护人员。一款叫Baxter的机器人（如图2所示）能够帮助研究人员脱去外层防护服，减少直接接触病毒的概率;同时，可以检测防护服是否有破损、是否穿戴正确，最大限度地保护医务人员的生命安全。

据雷锋网2020年1月25日的报道，美国首例新型冠状病毒肺炎确诊患者正是在华盛顿埃弗里特市一家医院的特殊病原体病房里由医生通过机器人进行治疗的。被放置在隔离病房的机器人配有摄像头、麦克风和听诊器等设备，医生负责在隔离窗外操作机器人进行诊断和治疗。

2.2 国内应用现状

我国虽在医护机器人领域起步较晚，但经过多年的研究和探索，已经达到了比较先进的水平，制造出了很多性能优异的医护机器人。

早在2003年抗击“非典”时，哈尔滨工程大学就曾研制出“隔离病区服务机器人”，又称“护士助手机器人”[2]，中国科学院自动化研究所也开发出“非典助手机器人”，用于运送医疗器械、实验样品，为病人运送药品、食物，处理隔离区垃圾等，可以有效地减少医护人员与病人的直接接触。

据中国新闻网2020年2月7日的报道，有2台AirFace人工智能医护服务机器人已投入到新冠肺炎的治疗中。这两台医疗服务机器人被昵称为“小白”[3]，由上海交通大学医学院吴韬团队自主研制，具有人脸识别、自然语音交互、远程协作等多种功能，能够完成日常巡房、送药等任务，有效降低了医患交叉感染的概率和医护人员的劳动强度。

另据新华社2020年1月27日的报道，深圳市普渡科技有限公司的“欢乐送”智能配送机器人、擎朗智能公司的“花生”配送机器人等已在杭州、深圳等多地的隔离点投入使用。创泽智能机器人集团股份有限公司的创泽全自动智能消毒杀菌机器人在山东省日照市人民医院重点针对患者、医护、医废的高频活动区域进行沿路径自动高水平消毒。在全国各地，不同类型的医护机器人活跃在抗疫一线的各个领域，解放了人们的双手，也保护了人们的安全。

3 医护机器人在疫情防治中的优势

3.1 降低医护人员感染风险

传染病的特点是有病原体，具有传染性和流行性，而重大疫情一般都具有很高的传染性，医护人员由于工作原因需要置身隔离区内与患者（传染源）直接接触并为其实行体格检查、手术、护理等，由此无论是空气传染、飞沫传染、接触传染还是粪口传染等，都会直接危及医护人员，虽然采取了必要的防护措施，但是依然使得他们的感染概率远高于普通人。

机器人即使在疫区内，也百毒不侵，绝对不会被感染。目前，已有的护理机器人如Helpmate、Aethon TUG[4]（如图3所示）、HOSPI[5]、我国的“隔离病区服务机器人”“非典助手机器人”已具有送餐送药、收集废弃物、传递实验样本和药品、整理患者床单甚至进行隔离区消毒等功能。将这些机器人应用于防疫中将大大减少医护人员与患者的直接接触，减少医护人员交叉感染，有力提升防控能力。

3.2 减轻医护人员的劳动强度

抗击新型冠状病毒肺炎“战疫”初期，湖北抗疫一线面临着医护人员严重不足、工作超负荷的紧急状况。多家媒体报道医护人员身穿防护服进入隔离区后用超常的毅力和敬业奉献精神守护着患者的生命安全，坚持长时间不喝水、不排泄，很多医护人员在工作之后则直接卧地而眠，连续超负荷工作已经使他们到达生理极限。

机器人可以轻松突破人的生理极限，长时间进行繁重的重复性工作。目前，护理机器人已经可以实现行动不便患者的转运，如日本RIKEN和Sumitomo Riko公司研发的机器人Robear[6]、日本名古屋理研生物模拟控制研究中心开发的机器人Robotic Nursing Assistant（Ro-NA）[7]、RI-MAN及他的二代升级版本机器人RIBA[8]、日本大阪综合医疗中心使用的机器人Careful-Patient Mover[9]等。仁济医院曾引入静脉药物配置智能机器人用于化疗药物的配置[10]，该种机器人可以更加洁净、精准、高效地完成药物配置并贴好相应的患者信息、药物名称和用法用量。在疫情防治中使用此类医护机器人替代医护人员进行部分工作，既可以减轻医护人员的劳动强度，节省有限的医护力量，又可以精准地提供高质量的护理服务。

3.3 避免心理因素的制约和影响

医护人员面临着极高的感染风险，长期与患者接触会造成巨大的心理压力，再加上人员短缺，工作忙碌且繁重，长期在疲惫状态下工作及巨大的心理压力使医护人员容易产生焦虑、恐惧等情绪，从而导致内分泌失调，机体免疫力下降，这使本就在危险工作环境中的医护人员更容易被感染[11]。

机器人却可以“钢铁无情”，轻松突破人的心理极限，不会受到任何情绪的影响，可以更加高效地完成护理任务。不仅如此，像2020年2月在北京地坛医院火线上岗为患者提供非接触式的24 h咨询导诊服务机器人还可以唱歌、唠嗑逗人开心，舒缓患者的紧张情绪。

4 医护机器人发展展望

《中国改革报》2020年2月4日讯，全国首个测温5G警用巡逻机器人在广州黄埔诞生，它可实现全景无死角巡逻，拥有移动式红外测温筛查、循环播报提醒等功能，可实现快速记录人员异动踪迹，一旦温度超过设定值或发现有行人不戴口罩可在第一时间启动报警系统。该款机器人是高新兴集团自主研发且于2016年投入市场的。新型冠状病毒肺炎疫情发生后，高新兴集团不计成本迅速升级此款机器人的功能，开发了体温检测、人脸口罩识别功能。由此可见，这场举国的“抗疫战”，必然会促进国内医护机器人的发展，同时对未来医护机器人提出了更高的要求。

4.1 未来医护机器人需要完善功能

体温测量是诊断SARS、禽流感、甲型H1N1型流感等具有发热这一首发症状病例的最初环节[12]，体温检测功能将是未来医护机器人的基础功能。现代技术的进步发展已经可以使医护机器人整合人体非接触式测温技术、红外热成像技术、图像处理技术、深度学习技术等，再辅之以大数据应用，未来的医护机器人将可以实现测量患者体温等指标并综合实时记录的各项指标与经验数据进行对比分析，提供详尽的患者信息乃至初步诊疗结果，帮助医护人员完成最终的诊疗，最终实现功能的完善。

4.2 未来医护机器人需要交互人性化

当前，普遍存在的一种观点认为使用医护机器人代替医护人员的工作可能造成对患者人文关怀的缺失[13]。使人机交互更具现实感和真实感是未来医护机器人发展的主要趋势之一[14]。随着人工智能和人机交互技术的不断发展，北京地坛医院导诊服务机器人、一沙云科技心理疏导机器人amp等已经可以通过语音交流等多种方式与患者人机交互，而未来医护机器人必然会得益于人工智能和人机交互技术的飞跃，可以更好地捕捉和识别患者的语音信息、手势信息、身体姿态信息、表情信息等并予以人性化的反馈，使人机交互无限趋近于我们人和人之间的交流，既自然又方便，实现交互人性化。

4.3 未来医护机器人需要大脑5G化

5G时代的到来，使医护机器人可以拥有更大的存储空间和更强的运算分析能力及无限知识共享，将最大限度地拓展医护机器人的应用范围。当前，多地依托5G网络建成的远程会诊系统已经在疫情防控过程中得到了实战应用;未来，即使远在不同的地区，医护人员也可以非常迅捷地遥控大脑5G化的医护机器人对隔离区内的患者进行各种指标测定、分析会诊、医护处理等。同时，如何使医护机器人避免计算机病毒的侵害、如何保护医护机器人的隐私数据、医护机器人的标准制定等诸多问题同样等待着进一步的研究与探讨。

参 考 文 献

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[4]萧星寒.大白，你也可以有的私人健康助理[J].科学大众（中学生），2015（6）：49-51.

[5]何瑛，李伦.机器人在护理领域中的应用进展[J].中华护理杂志，2018，53（9）：1140-1143.

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[7]Ding J，Lim Y J，Solano M，et al.Giving patients a lift-the robotic nursing assistant（RoNA）[C]//IEEE.International con-ference on technologies for practical robot applications.Massachusetts：IEEE International Conference on Technologies for Practical Robot Applications（Te PRA），2014.

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[11]赵仕蓉.感染科医院感染的特点与医护人员的职业防护[J].当代护士（下旬刊），2016（6）：4-5.

[12]苏建奎，桂星雨.医用红外体温测量仪的现状与发展[J].医疗卫生装备，2016，37（1）：110-112，129.

[13]王晓行.医疗机器人的实际应用及五大发展趋势[J].智能机器人，2017（6）：18-19.