由同济大学齐鹏教授带领的师生研究团队设计并开发了一种在医学-工业交叉领域的全自动近红外静脉采血机器人,为防疫工作增添了新的技术武器。
传统观念认为,机器人进行血管穿刺是危险的,并且容易损坏周围的组织。
但是,记者看到,这种穿刺机器人的眼睛很“弯”,可以通过近红外光谱和多普勒血管超声准确地定位和塑造血管。
同时,它具有“智能”大脑,可以通过人工智能实时准确地对其进行分析。
控制针插入的角度和方向可使血管穿刺安全可靠。
药物治疗与血液检测和药物注射这两个基本应用场景是分不开的。
在我国,78%的护理工作与静脉输液治疗有关,90%以上的住院患者接受静脉输液治疗。
一线临床医务人员一直在进行血管穿刺检查。
首先,对血管穿刺的需求很大。
无论实验室检查或治疗性注射,临床诊断和治疗都需要穿刺血管才能完成。
需要进行血管穿刺以确保门诊,入院,围手术期和出院期间临床工作的顺利进行。
由于患者人数众多,而且手术量很大,这对一线临床医务人员来说是一个巨大的挑战。
其次,血管穿刺困难。
患者的基本情况复杂,并且在遇到肥胖患者,老年人和休克患者等常见情况时,难以在直视下顺利进行穿刺。
但是,多次穿刺很容易引起并发症,如静脉炎并影响临床治疗。
第三,医务人员在穿刺过程中不断面临职业暴露。
医务人员在穿刺血管时用锋利的工具刮擦并不少见,许多来医院就诊的患者患有传染病,很容易在诊断和治疗过程中引起疾病传播。
持续不断的新冠状流行病极大地增加了常规诊断和治疗操作(包括血管穿刺)中病毒传播的风险,这危害了医务人员和公众的健康。
由同济大学齐鹏师生团队设计开发的基于深度学习的多模式图像引导近红外静脉穿刺机器人系统,针对静脉穿刺引起的各种问题,可以通过自动收集来减少与静脉穿刺有关的问题。
血液和放置外周血管导管。
发生事故。
这种机器人系统的设计和完成主要是为了解决三个问题,这也是该机器人的三个主要组成部分:首先,如何比医务人员的眼睛更清楚地看到它?近红外成像相机可以准确识别并恢复隐藏在皮肤下的细长静脉。
其次,如何看得比医务人员的眼睛更深?超声波探头可以准确地检测出人体内部静脉的深度和厚度。
最后,机器人如何比医务人员的手更准确地刺针?小型智能机器人系统可以准确,准确地将针尖送入细长静脉,实现穿刺采血过程的自动化。
在近红外光下,肥胖者和皮肤黝黑的人的血管清晰可见。
对于老年人和儿童,即使他们的静脉相对较小且难以观察,也可以清楚地看到他们的静脉。
由相机捕获。
另外,静脉本身具有复杂的结构,其可以分支成多条静脉,或者可以转变成毛细血管。
这也给针带来了很多困难。
但是,仅使用近红外成像就可以轻松识别它。
获得了患者注射区域的血管分布和静脉的空间信息。
以这种方式,机器人张开了一对“天眼”。
在温州举行的2020年大学创业世界杯上,该项目成功进入了全国前15名,进入了全球决赛,并最终在中国赛区获得了银牌。
经过近五个月的上海工业青年创新大赛,到2020年11月,祁鹏团队的研究与开发成果获得了金牌。
同时,实现了“穿刺机器人”。
还参加了第三届中国国际进口博览会。
齐鹏