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不怕感染不知疲累!机器人或成对抗病毒疫情强力武器

时间:2020-03-25 10:25:35

来源:中国机械社区

作者:佚名


美国卫生机构的高级官员警告说,美国爆发冠状病毒(COVID-19)疫情只是时间早晚的问题,而只靠专门的口罩和呼吸器,或者罐头食品以及高乐氏的清洁用具,不足以抗击全球性疫情。像COVID-19这样的病毒爆发突显了新的医疗技术在抗击新型传染病传播方面可以发挥的越来越大的作用,特别是来自机器人领域的想法。

美国德克萨斯农工大学雷神计算机科学与工程学院教授罗宾·墨菲博士(Robin Murphy)说:“极端情况让我们重新思考如何做事。”2014年德克萨斯州的埃博拉疫情爆发是这种病毒在美国首次爆发,导致墨菲和其他人进行了多年的应急响应研究,并将机器人技术与医学相结合,以帮助限制这种高传染性疾病的传播途径。

墨菲博士说,尽管如此,改变的还不够多。来自机器人世界的疯狂想法吸引了人们的注意,但像墨菲这样的医疗专家专注于更基本的自动化解决方案,比如在不影响人类就业情况下利用机器人为感染患者进行常规医疗诊断和护理工作,以解放医务人员,让他们可以将更多时间花在直接护理上,同时降低感染风险。

使极端医学成为常态

想想能够帮助更换静脉输液袋或采集患者样本的机器人,这需要精细的操作,而这些操作在沉重而炎热的防护装备下更难执行。墨菲博士说:“仅仅更换静脉注射袋就有感染的风险。有些工作已经成为常态,我们认为它们是理所当然的,那我们为什么不把它们自动化呢?“

可以自动循环执行各种医疗操作的病床,可以执行医疗保健专业人员在穿戴防护装备并专注于更高优先级项目时难以完成的工作。设计用于处理生物危险废物、净化房间和救护车的机器人也是在应对疫情风险经验不断增加的时代诞生的新想法。墨菲博士称:“为什么要浪费真人搬垃圾呢?为什么要派护士来换床位呢?现在我们不认为机器人是看起来像狗或人形的东西,病床本身就可以被打造为机器人。”

美国斯坦福医疗保健公司的首席医疗顾问爱德华·达姆罗斯博士(Edward Damrose)认为,在某种程度上,机器人已经存在,并在我们的医疗系统中发挥着作用,尽管许多人并不知道这一点。在斯坦福医疗保健公司经营的医院,医生的诊断和建议可以通过远程医疗完成,机器人正在将补给和亚麻布送到病房。

斯坦福医疗中心的静脉注射袋是无线连接到网络上的,可以远程编程,尽管该系统不包括墨菲博士设想的机器人换包设计。Leaf Healthcare公司开发的传感器在斯坦福医院被用来提示护理人员转身或运送病人。Xenex的UV消毒机器人用于高传染性的感染室,那里存在着有毒的有机体。

达姆罗斯博士说:“我有一种预感,这些可能会成为新的医疗标准。看看抗生素危机,看看这些生物是如何适应消毒剂和抗生素的。用手打扫房间是没有意义的,未来的病房可能都会有紫外线清洁机器人。”

但达姆罗斯博士表示,由于医生没有太多时间,护士仍然经常执行许多体力劳动,以及接受培训的住院医生有其他优先事项,显然医院是寻找机器人替代品的绝佳地方。他还说,身穿防护服的人类将始终可用,并需要进行救生或危重护理,但简单的护理可以由机器人处理,并降低“病毒感染和扩散风险”。

德克萨斯州农工大学工程推广服务紧急服务培训研究所(TEEX)的副主任杰森·莫茨博士(Jason Moats)表示,溢出事件的传播风险发生得越来越频繁。TEEX是为急救人员、应急管理人员和当地政府官员提供的最大培训机构之一。去年,这里培训了来自100多个国家的20多万人。

莫茨博士说:“机器人完成的任务并不意味着不重要,比如四处转移病人。它可能是个Roomba大小的小型机器人,挂在床上即可。“20多年来,莫茨始终在为美国培训紧急事件的响应人员和应急管理人员,以应对包括传染病在内的灾难。更具体地说,自2014-15年埃博拉疫情爆发以来,他一直在加强应对技术。

他说:“我们为应对这些新的危机带来了专门的设备,但如果我们有了专门设备,最好能把它整合到日常操作中去,然后它会变成制度化并被采纳。如果我们能教机器人瞄准武器,我们就能教它瞄准一瓶消毒剂。”

美国加州大学圣地亚哥分校计算机科学与工程和急救医学教授劳雷尔·里克博士(Laurel Riek)表示,在最近的埃博拉疫情爆发期间,医护人员有时可能会花一个多小时穿上防护装备。虽然这有助于提高安全性,但可能耽误更多宝贵时间,使他们无法及时治疗患者。即使有了严格的方案,也有些医护人员被感染和死亡,这种情况在COVID-19疫情中反复出现。

里克博士称,使临床医生能够控制移动机械手的系统,例如具有抓取和操作对象能力的移动机器人,成本正越来越便宜。同时担任加州大学圣地亚哥分校医疗机器人实验室主任的里克还说:“设计良好的机器人可能有助于降低医护人员的风险,他们已经处于工作场所受伤的高风险之中。”机器人可以用来记录生命体征,提供舒适的护理,并执行一些送货和清洁任务。但墨菲博士说,不要认为很快就会有“机器人像抽血员那样向静脉注射针头”。

从埃博拉疫情中吸取经验

无国界医生组织的成员经常出现在全球病毒爆发的前线,他们始终在权衡如何将机器人技术应用到疫情护理中。参与西非埃博拉疫情的无国界医生组织公共卫生专家阿曼德·斯普雷彻博士(Armand Sprecher)说:“我们经常错失在疫情爆发期间进行创新的机会,因为那时候很难做到创新。机器人开发只是这方面的另一种形式,在疫情爆发之间保持研发势头(和资金)可能是一大挑战。”

斯普雷彻博士还说,无国界医生组织确实使用无人机执行某些运输任务,但它还没有在地面使用机器人技术,尽管它对这种潜力感兴趣。一个原因是:随着过去埃博拉疫情的扩散,需求超出了该组织的能力。他说:“这种未得到处理的痛苦令人痛心,也是一种挑战。机器人的价值似乎在于它们不会受到感染的风险,也不会受到热应激的限制(人类可能很难长时间穿防护服)。”

机器人还可以更安全的方式处理样本和执行诊断程序,而不必让人类冒着被感染的危险前往偏远地区,这些地区还没有达到现代实验室的技术水平。斯普雷彻说:“人类是导致实验室错误的一个重要因素,所以在可能的情况下把他们移走通常是个好主意。诊断需要精确度、对细节的关注和足够的耐心,以便每次都能以同样的方式做事情。机器人在这方面很在行。”



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