简单做人,用心做事!
医疗离不开血液检测和药物注射这两大基础应用场景。在我国,78%的护理工作与静脉输液治疗有关,90%以上的住院病人接受静脉输液治疗。一线临床医护人员无时无刻不在经历血管穿刺的考验:血管穿刺需求量大、病人基础情况复杂导致血管穿刺难度大,以及穿刺过程中不断面临着职业暴露等。
针对静脉穿刺带来的种种问题,同济大学齐鹏老师领衔的师生科研团队,在医工交叉领域设计研发了全自动近红外静脉采血机器人。据悉,该团队自主研发“千针万确”智能静脉穿刺采血机器人,在近期已经完成了第二代原型机设计。
该机器人采用了近红外光和超声双模态成像,在不同尺度上识别血管,其视野深度和精准度均强于肉眼,可以精准识别肥胖患者以及深色皮肤患者的血管,在智能算法的帮助下,机器人可以动态追踪穿刺针和血管的位置变化。此外,机器人采用高精度伺服电机控制穿刺动作,利用传感器进行实时反馈,动作的精准性和稳定性均超过人手。机器还集成自身消毒系统,保障机器系统的卫生条件,保证符合医疗标准的无菌环境。
项目负责人齐鹏告诉记者,智能静脉穿刺采血机器人能够解决静脉穿刺的三大痛点。“它可以自动完成消毒、穿刺操作,可以代替医护工作者与患者接触,同时配有自身消毒系统,最大限度避免交叉感染;机器人拥有比人类更强的成像能力、识别能力、操作稳定性以及流程化工作的执行效率,解决了静脉穿刺成功率低、事故率高的问题;此外,目前的自动血液分类技术和自动药品分拣技术已经非常成熟,但是血样采集和药品注射依然需要护士手动完成,静脉穿刺机器人打通了医院采血和注射自动化的‘最后一公里’。”
据介绍,设计完成这样一款机器人系统,主要是要解决三个问题,这也是这台机器人的三个最主要的组成部件:首先,如何比医护人员的双眼看的更清?近红外成像摄像头能够准确地识别、还原隐藏在皮肤下的纤细静脉。其次,如何比医护人员的双眼看得更深?超声探头可以准确地检测人体内部的静脉的深度和粗细。最后,机器人扎针如何扎得比医护人员的双手更准?该小型灵巧机器人系统能够精准无误地将针尖送入纤细的静脉中,实现穿刺采血过程的自动化。
在近红外光下,即使是肥胖人群、深色皮肤的人群,其静脉也能清晰可见;再如老年人和儿童,即使他们的静脉较为细小,难以观察,但他们的静脉也能清楚地被摄像头所捕捉。此外,静脉本身也有复杂的结构,可能分叉为多条静脉,也可能过渡渐变为毛细血管,这给扎针也带来了不少难度,但是,只需要利用近红外成像,就可以轻松地识别血管分布,获取患者注射区域静脉空间信息,这样,机器人就打开一双“天眼”。
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