全球首臺全自動鼻咽拭子核酸採樣機器人原型機“鵬程青耕”
採樣機器人發佈現場
左手是新技術的開發，右手是新場景的探索，兩者將為機器人普及插上騰飛的翅膀！近日，全球首臺全自動鼻咽拭子核酸採樣機器人原型機“鵬程青耕”研發成功。
這是由深圳市羅湖醫院集團攜手杭州湖西雲百生科技有限公司，發揮各自優勢，緊密合作，共同完成的。該款機器人命名為“鵬程青耕”，靈感源自《山海經》，“青耕”被認為是上古神獸，有“青耕禦疫”的傳説和夢想，希望“青耕一齣，助天下無疫”。
新冠疫情繼續肆虐，來自印度的多重變異毒株已經蔓延到全球四十多個國家和地區，多國面臨考驗。應對新冠疫情中，核酸檢測依然是新冠肺炎篩查、確診的金標準，高品質的核酸樣本採集是檢查檢驗的重要保障。鼻咽拭子採樣機器人的誕生，可大大減少醫護人員的勞動強度，減少高危暴露風險，將有限的醫療資源集中到急危重症的救治中，降低死亡率。
全程無需人工干預
記者從羅湖醫院集團了解到，新冠疫情防控至今，該集團已完成273萬個新冠樣本的採集檢測，數千人積極參與疫情防控，正是這些積極投身於一線防控的醫護人員的切身感受，才有了探索一款全自動鼻咽拭子採樣機器人的想法和衝動。
深圳羅湖醫院集團與杭州湖西雲百生科技有限公司研發人員經過一年多的研發攻關，一款全自動鼻咽拭子採樣機器人原型機已經誕生。據了解，這是世界第一台軟組織上實現力控、自動導航和自動標定的人工智慧採樣機器人。
“青耕”以人工智慧技術為核心，在運動規劃系統控制下機械臂自動獲取鼻咽拭子，在機器視覺輔助下追蹤並精準定位到被採集人面部和鼻孔，精確力控下輕柔完成鼻咽拭子的採集；實現了抓取、標定、採集和消殺全自動工作流程，實現全程無需人工干預核酸採樣整體解決方案；可實現規範樣本採集，降低採樣成本，減少醫護人員高風險暴露，節約醫療資源。
未來，基於該平臺的人工智慧視覺識別和精準力控等技術可望在呼吸道、支氣管、消化道和心血管等組織器官的檢查檢驗、輔助診斷發揮廣闊的應用場景和實際價值。
能準確定位人的口鼻精準操作
也許有的讀者會有疑問，人的鼻腔、口腔這麼柔軟，冷冰冰的機器人代替了溫柔的護士姐姐，會不會把被採集者弄傷啊？
據研發人員介紹，“青耕”使用的AI視覺分析技術，對人臉500多個特徵點進行自動判斷識別，運動追蹤可以捕捉被採集人員的輕微移動軌跡；在近距離時，使用有限元倣真技術和高性能概率模型可消除噪聲和背景，定位鼻孔並調整鼻咽拭子採集角度；鐳射雷達對色彩與紋理不敏感，對不同的體格、年齡和膚色人群均可識別。精準力控力反饋技術則保證採樣拭子在碰到咽後壁之後停止前進並及時採集足夠樣本。口腔的腔道大，則更方便於鐳射雷達的定位和AI定位識別。
實際運用中，大家最關注的就是醫療機器人的安全性，那麼“青耕”在採樣過程中能保證被採集者的安全嗎？據研發人員介紹，“青耕”採樣機器人最為核心的技術就是高靈敏度力控機器臂和力控伺服系統，最小力控可達0.2N。在研發人員自身嘗試中，切實感受到這個力度和人工採集的力度相當。另外機器人的應急暫停按鈕也可用於突發情況，保護被採集人的安全。
為了“青耕”採樣時能做好消殺防護並保證被採集者不被交叉感染，每個被採集人全流程中使用一次性的採樣拭子和樣本保存管，機器手臂持鼻咽拭子採集樣本，不接觸被採集人。同時，系統集合紅外自動感應消殺設備，在每一個樣本採集後對採樣臂完成完全消殺，避免交叉感染。
記者了解到，基於該平臺人工智慧視覺識別和精準力控等關鍵技術，未來還將持續開發，在呼吸道、支氣管、消化道和心血管等組織及器官的檢查檢驗、輔助診斷等領域的臨床應用上拓展應用範圍。（記者/王納、軒慧 圖片/王納、軒慧 通訊員/羅醫宣）