人工智能在智能医疗机器人设计中的应用研究

李贝贝

摘要：科学技术的快速发展带动我国医学领域发展迅速。传统的医疗器械智能化水平低，主要依靠人力进行操控，耗费大量的人力，而且功能较为简单。随着人工智能和机器人技术的发展，促进了人工智能与医疗器械研发的结合，这是人工智能发展的重要產物。

关键词：人工智能;智能医疗机器人设计;应用

引言

我国经济的快速发展使我国快速进入科学技术现代化发展阶段。人工智能（ArtificialIntelligence，AI）是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新技术科学，研究内容主要包括问题求解、专家系统、语言及图像识别、机器人和自然语言处理等。

1人工智能在美国药学服务领域应用现状

美国高度重视人工智能的发展，根据《美国医疗领域人工智能应用行业报告》，仅2017年第一、二季度，美国风险投资（VentureCapital，VC）投资人工智能及深度学习领域的资本已达36亿美元，超过2016年全年的投资总额。其中，医药领域人工智能应用增长率最高。在药学服务领域，IBM的人工智能系统Watson与美国CVS药房合作，由CVS药房向Watson开放包括临床、购药和保险数据在内的患者行为信息，Watson可对相关指标进行分析，提前预知患者病情并提供相应的药学服务，在慢性病预测和健康管理方面优势显著。同时，人工智能亦可检测慢性病并发症，如糖尿病患者长期血糖偏高，存在失明等并发症的风险，运用人工智能深度学习算法，可筛查糖尿病患者的视网膜病变情况。此外，美国加州大学旧金山分校医学中心近年来一直开展自动化“机器人药店”实践，医生开好药方并输入电脑后，机器人会按药方取药、打包并分配好，再将病人需要在12小时内服用的药物放在贴好二维码的塑料盒中，以便病人服用;若药品为住院病人使用，则会被交给自主移动机器人，机器人可在医院不同楼层之间转动，将贴有标签的药品放在每一层的护士站。“机器人药店”实践便捷快速，且稳定可靠，连续5年准确度高达100%。

2医疗机器人

不同于机器学习的专家系统程序，用于医疗机器人的AI系统核心是实体设备。已应用于临床的医疗机器人包含多种类型，如护理机器人、交流机器人（用于自闭症儿童的辅助治疗）、手术机器人。其中，手术机器人目前已在临床上大显身手，相当成熟的技术使其得到了广泛普及，最著名当属外科手术系统“达芬奇”。尤其是在面临泌尿系统特殊的结构时，手术机器人精准的控制能力解决了以往腹腔镜手术的操作难、创伤大、并发症多的问题，显著改善了患者预后。目前，手术机器人还用于心胸外科、妇科等领域，有的机器人甚至可以独立完成手术。当前已有多种新型手术机器人正在开发，以实现双人操作、全景视野、指控操作等。并且随着5G时代的到来，远程手术将迅速发展，结合了手术机器人的远程操作可进一步提高手术的实时性、准确性，消除因距离而导致的医疗水平隔阂，让AI受益于更多患者。

3点滴助手智能医疗机器人系统组成

将人工智能技术、MPS移动定位系统、数字图像处理技术、无线网络技术等应用于点滴助手智能医疗机器人的设计中。该点滴助手智能医疗机器人具有如下功能系统：（1）NFC无线支付系统：通过二维码扫码进入系统，首先输入身份证号码或手机验证码，保证身份的识别和存储。从扫码时刻起开始计费，直到使用结束时付费成功后结束。除移动支付外，还具有常规的银行卡或纸币或硬币支付平台。若患者输液结束后不执行支付操作，系统将进行报警，并将该人信息拉入黑名单，并计入诚信档案。（2）智能输液监控及报警系统：通过智能监测，可以自动监控药液流速、液位，若监测流速有异常，则自动进行调整，而且可以根据液位与手的相对位置自动调整智能调节杆的高度，防止回血;若监测药液已输完，则自动执行换药操作或提示输液结束。若药液输即将完，报警电路向医务工作站发送报警提示信号，通知医务人员及时到现场进行处理。若输液过程中出现输液和换药故障，系统自动阻断输液，保证输液安全，并且机器人向监控后台发送报警信号，24小时监控室会马上派出医务人员和工作人员及时赶到现场进行处理。（3）移动定位系统：通过MPS移动定位技术和数字图像处理技术实现位置追踪，机器人会追踪患者的移动轨迹进行移动，保证机器人与患者的相对位置在满足正常输液的范围。（4）智能座椅系统：切换该功能按钮，实现座椅收放，供患者使用。（5）智能电脑系统：患者可以对电脑进行操作，实现所需功能。例如听音乐、看视频、看电影、浏览网页、聊天、办公等功能。（6）无线网络系统：可以为机器人各功能系统进行无线组网，并为患者提供无线WiFi。

4发挥人工智能协作作用

人工智能作为时代快速发展的产物，可部分替代药师的传统职能，在某种程度上或会造成部分药师的失业，但从长远角度来看，人工智能对药师行业而言，既是挑战也是机遇，可促使药师不断提高自身综合能力，加速药师行业转型。且我国药学服务目前尚处于初级阶段，基于人工智能的机器人药师符合智慧医疗的发展方向，有利于促进健康中国的发展。面对人工智能，药师无需惊慌、不必排斥，应充分发挥人工智能在药学服务领域的协作作用，如传统意义的处方审核、配药发药等简单重复性工作可交由人工智能操作，腾出足够的时间和精力不断提升自己，努力成为不可替代的高素质药师，提供人性化、个体化的高端药学服务，如老年人的居家医疗健康管理等，从而促进药师行业的转型，优化药师职能，为患者提供更优质药学服务，提升我国药学服务水平。

结语

人工智能应用于医疗机器人的设计中实现与医疗技术相关功能的研究还甚少。医疗器械机器人不仅仅完成常规的与医疗技术无关的简单工作，它可以完成具有智慧性的医疗工作，智能医疗机器人的推广应用，将对人工智能在医疗领域的应用有深入的推动作用。

参考文献

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