行研 | 机器人巡诊，不只是巡诊

2021-02-16医疗机器人创新中心

前言

2020年，新冠疫情汹汹来袭，消杀机器人、转运机器人、远程看护机器人等医用机器人，协助医护人员一起，抗击疫情。巡诊机器人可以代替医护人员进入病房，执行简单诊疗操作，提高了医护工作效率，降低院内感染风险，也大大节省了防护服、护目镜等防护资源。美国华盛顿埃弗里特普罗维登斯地区医疗中心使用InTouch Health的巡诊机器人，治疗了美国首例新型冠状病毒肺炎患者。基于巡检机器人等技术，疫情期间国内科研院所、企业积极研发巡诊机器人，已有一批巡诊机器人逐步投入使用。

全球疫情呈现常态化趋势，无接触诊疗的需求回落，巡诊机器人在医院能否持续使用，在中国医院是否仍是刚需？

一、我国医疗资源现状

总体来讲，我国的医疗资源水平，特别是重症监护单元（ICU）资源，距发达国家仍有一定的差距。2018年《柳叶刀》发布的全球医疗质量和可及性（HAQ）指数榜单中，大多发达国家指数已超过了80，前三名的国家冰岛、挪威、荷兰的得分分别是97.1、96.6、96.1，中国大陆得分为77.9分。2018年，中国每千人拥有的执业医师人数仅2.16人，医生密度与发达国家相比还有一定差距，例如法国、澳大利亚和瑞士等国每千人拥有接近4名医生。

我国当前ICU资源仍十分缺乏，ICU床位占医院床位比和医护数均远低于欧美发达国家，2015年中国ICU医师人数与床位数比约0.62：1，护士人数与床位数比约1.96：1，到2019年估算护士人数与床位数约为3:1。根据《美国ICU护理管理概况》，美国ICU护士人数与床位比达4：1。

ICU有着工作强度大、感染风险高、诊疗风险高等特点。ICU医护人员24小时不间断地高强度工作，对医护人员的心理和体力都是巨大的考验。ICU医护人员密切接触患者，院内感染的风险较高。ICU患者自主行动能力差，检查需要医护人员大量协助，床旁设备较多，且各种意外风险发生概率较高。

我国医疗资源特别是ICU资源对比发达国家差距较大，医护工作强度大感染风险高，如何尽快为我国人民提供更优质的医疗资源，保卫国民生命健康？借助医疗机器人不失为一种方式。

巡诊机器人可以在ICU、传染病等科室代替医生进入病房，执行生理体征检测等诊疗操作，远程控制ICU病房内床旁设备，从而提高医护工作效率，减轻医护工作强度，降低院内交叉感染风险，提高医疗资源质量，弥补我国与发达国家医疗资源差距。

二、巡诊机器人国内外发展

国际上，医用机器人已用于巡诊，但大都只能满足病人远程监护、远程交流、转运药品和食物等单一场景功能。疫情爆发后，以钛米、艾米为代表的一批机器人在武汉抗疫一线与医生共同奋战。中国工程院田伟院士领导组织研发的智能巡诊机器人，清华大学郑钢铁教授与董家鸿院士联合研发的巡诊机器人，也逐步投入使用。

国外巡诊机器人

1 美国InTouch Health巡诊机器人

美国InTouch Health公司旨在提供远程虚拟医疗平台，为患者和医生提供从医院到家庭的虚拟医疗平台和集成设备服务。InTouch Health研发设计了一系列可用于远程医疗的机器人，可实现远程查房、检查生命体征、医患沟通等功能。

美国首例发现的埃博拉病毒病例在华盛顿埃弗雷特普罗维登斯地区医疗中心隔离期间，InTouch Vici每天数次进入病房查房，Vici内置的听诊器可用于生命体征检查，高清视频屏幕方便医患交流。

2020年1月20日，Vici协助救治了美国第一例新冠病毒感染者。Vici配置了多种医疗器械，医生可以对患者进行远程诊断和治疗，同时提供多个机器人之间交互协同，科室或医院的整体调拨和服务。

InTouch Vici巡诊机器人资料来源：InTouchHealth

2 约翰霍普金斯大学远程控制呼吸机机器人

约翰霍普金斯大学Russell Taylor教授研究团队设计的机器人系统，可远程控制呼吸机和其他床旁设备。机器人旨在解决ICU使用呼吸机病人的护理问题。医护人员每次进入病房，即使只需要对呼吸机做微小的调整，都需要消毒并且更换防护装备，这既浪费了医护人员的宝贵时间，也极快地消耗有限的医疗防护装备。

机器人系统与呼吸机相连，医护人员可在ICU外通过平板电脑控制呼吸机，保护了医护人员，提高了工作效率。

远程控制呼吸机机器人资料来源：约翰霍普金斯大学

3 波士顿动力“Spot”机器人

疫情爆发以来，波士顿布里格姆妇女医院一直在测试使用波士顿动力公司的“Spot”机器人辅助治疗新冠患者。“Spot”机器人减少了医护人员与患者的接触，保护了医护人员，也减轻了防护用品供应的压力。

“Spot”机器人具有四条腿，相对于轮式机器人，可到达空间更广。机器人搭载智能交互设备，实现了医务人员与患者远程交流，也可以记录患者的生命体征。

“Spot”机器人资料来源：波士顿动力

4 DoubleRobotics 公司“Quintin”机器人

2020年5月，Tygerberg医院尝试使用Double Robotics的“Quintin”机器人，对ICU中的新冠患者进行巡诊。“Quintin”搭载使用混合现实视频技术，导航效果更好，搭载3D传感器，实现自动驾驶。

“Quintin”内置麦克风，相机具有变焦功能，可以实现患者和医生之间的交流，医生也可以通过摄像头查看患者的血压、脉搏、心电图和血氧饱和度等生命体征。医生复查呼吸机上的设置，观察呼吸机上的患者参数。

“Quintin”机器人资料来源：DoubleRobotics

国内巡诊机器人

1 上海钛米机器人

钛米机器人的巡诊机器人已于2019年在仁济医院等医院投入使用，可提供病人生命体征测量、送药、巡检、查房等病房服务。机器人进入病区后，会每隔两个小时自动前往每个病房，人脸识别患者后为患者提供生命体征检测、发药、服药说明告知等服务。

2020年在抗疫一线对隔离区患者进行监护和体征测量，在病房内进行自主导航，为患者发放药品，实现了医患视频沟通。

钛米机器人资料来源：上海钛米机器人

2 杭州艾米机器人

杭州艾米机器人有限公司的M1型机器人可以作为医院远程巡诊系统，实现语音咨询、自动导航、远程通话/视频、健康管理、高级陪伴等功能。

疫情期间，艾米联合研发的智能抗疫机器人在武汉火神山医院投入试用，机器人可实现自主导航、自动测量体温、自动查房、远程多人会诊、远程医患视频通话等功能，有效减少医患接触次数，减轻医护人员负担，降低医护人员感染风险。

智能抗疫机器人资料来源：杭州艾米机器人

3 积水潭医院智能巡诊机器人

疫情爆发后，中国工程院田伟院士牵头组织研发了智能巡诊机器人。机器人已在北京佑安医院ICU病区进行了智能巡诊机器人功能试验，机器人在病房自主建图，自主规划路径，自主行走，进行医用器皿的视觉识别和机械臂自主抓取，完成医疗废物的遥控自主转运，各项指标符合设计要求，通过了临床适应性验证。

智能巡诊机器人资料来源：积水潭医院

4 清华大学巡诊机器人

清华大学航天航空学院教授郑钢铁和清华大学精准医学研究院院长、北京清华长庚医院执行院长董家鸿牵头研发了一款巡诊机器人。根据抗疫一线医生需求，巡诊机器人具备测量体温、听诊、超声和咽拭子采样等功能，且医生可以远程同时控制多台。两台巡诊机器人样机已分别在地坛医院和武汉协和医院进行测试和优化。

巡诊机器人资料来源：清华大学

三、小结

2020年疫情的爆发带来了医疗行业的新场景，无接触就诊和诊疗的需求迸发，为巡诊机器人带来了新的机遇。巡诊机器人对比手术机器人，操作精度要求并不高，但在如何更好融入临床场景方面，要求较高。换句话说，巡诊机器人能否最大化满足ICU、隔离病房、普通病房多样化的场景下的临床需求，切实减轻医护工作量，是机器人能否在医院持续使用的关键。

在此要求下，巡诊机器人的发展呈现以下几个趋势，一是多机器人协作成为刚需。ICU病房病人症状较重，需要执行的诊疗操作较多，单个机器人很难完成科室病房全部任务。因此，多机器人协作成为了ICU病房的刚需。二是可接入智慧医院物联网系统。医院建设呈现智能化趋势，巡诊机器人收集的患者生命体征等巡诊基础数据，与院内其他诊疗数据做到互联互通，方便医生进行诊疗，进一步提高医护工作效率。三是深入结合智能感知、智能遥控等技术。深入融合智能感知、智能遥控等技术的巡诊查房智能化机器人，可以真正融入临床场景，也能一定程度减轻医护工作量，让医护将精力投入到更有价值的工作中。

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