作者:沈春蕾 来源:中国科学报 发布时间:2023/11/21 9:43:34
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破解超声医生人手短缺困境
智能超声机器人来了!

 

“我要做个机器人,替代你工作!”

多年前,从事空间机器人研究的刘振每当看到做超声医生的爱人辛苦工作时,脑中总会不由自主冒出这样一个想法。

如今,刘振的身份已经从德宇航-哈工大联合机器人实验室的一名技术人员成为合肥合滨智能机器人有限公司(以下简称合滨智能)董事长。他带领的团队正在研发一款智能超声机器人,有望完美复现专家级的超声检查手法。

“智能超声机器人真的不是要替代超声医生。”刘振日前在接受《中国科学报》采访时多次澄清,“我们只是希望能改变目前超声领域‘看病难、求医难’的现状,同时有效帮助超声医生提高工作效率。”

“做个机器人,替代你工作”

世界卫生组织统计显示,每4次医学影像学检查中就有1次是超声检查。超声检查已成为所有影像学检查方法中应用范围最广、使用频率最高、新技术普及速度最快的检查手段。

刘振的爱人就是一名超声医生,因此他了解到很多超声医生在每天长时间工作后,容易患上比较严重的职业病,如腱鞘炎、肩周炎等。还有一些资深的超声专家,虽然经验丰富,但由于常年劳累,体力和身体条件已经不允许每天做大量超声检查了。

为此,刘振专门查询了跟超声检查相关的资料,并找到2017年一项面向中国超声医生的问卷调查研究。该研究调查了521家机构的567名超声医生,其中99.3%的人反馈在过去一年里,至少身体的一个区域出现了职业性肌肉骨骼劳损,出现在颈部的占比达95.1%,右肩、下背、右手/腕的占比超80%。

“急招超声医生,提供住宿,最高可获30万元人才奖励。”2022年,广东省深圳市龙华区的一家医院曾在其微信公众号上打出了这样的招聘广告。类似急招超声医生的帖子在网上还有很多。

“目前,中国有超过20万名超声医生,每年超声检查数量达到约20亿人次,平均每名医生每年要检查1万人次。与此同时,越来越多的基层医疗机构陆续开设超声诊室。”刘振告诉《中国科学报》,医院的超声医生缺口问题日益严重。

“做个机器人,替代你工作”虽然只是刘振的一句玩笑话,但作为家属,他深刻感受到超声医生的辛苦。他希望能为爱人和更多超声医生做点什么,尤其是帮助那些没有专业超声医生的基层医院解决燃眉之急。

智能化超声解决行业痛点

在深入了解超声检查技术和市场后,刘振发现,要解决超声行业现有的痛点,“人工智能(AI)+机器人”的智能化超声是必由之路。

确定方向后,组建团队便是当务之急。刘振邀请多年好友、来自新加坡国立大学的程栋梁博士负责超声AI的研发,还邀请哈尔滨工业大学的校友夏晶、黄琦两位博士分别负责机器人部分的研发,以及产品医疗器械规范化方向的工作。他则主要负责产品研发,并对公司进行企业化的管理。

2020年8月,合滨智能成立。今年11月,合滨智能研发的远程超声机器人在不到3年时间里,获批了国家药监局的三类医疗器械注册证,全面开启市场化之路。

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远程超声诊断机器人。 沈春蕾摄

在合滨智能的展厅里,记者看到了这款远程超声诊断机器人。它由两个部分组成:一部分是医生端的远程操控手柄,一部分是患者端的搭载了7自由度机械臂的超声机器人。超声医生只需要将操控手柄接入电脑,就可以远程控制机械臂为患者做超声检查,并根据远程传输的影像作出诊断。

展厅里紧挨着远程超声诊断机器人的是合滨智能正在研发的自主超声机器人。据介绍,该自主超声机器人加入了AI的诊断功能,将实现机器人独立自主完成对患者的超声扫查和诊断,目前已实现颈动脉、甲状腺、乳腺等多个组织的自主超声扫查功能。

未来,刘振希望,合滨智能研发的机器人可以执行简单却数量庞大的基础超声筛查工作,让超声医生的精力能够更集中于重要疾病的研究。

“不要改变医生的习惯”

据了解,与其他的静态医疗影像不同,超声的动态影像更难保存分析。超声影像的Al分析,必须要在扫查中记录并截取特定时刻、特定切面的影像和动态数据,这对Al的算法和学习能力提出了极高要求。

传统的超声检查,既要求医生有着精妙的扫查手法,能够一针见血找到病灶,又需要医生有清晰的逻辑思维,能够全面、细致地确定扫查方位,还要求医生有丰富的检查经验,能够通过影像快、准、狠地发现异常组织。

超声机器人可以精准实现上述这些要求吗?据刘振介绍,合滨智能开发的“智能超声报告系统”中的“远程超声方案”已经在安徽省蒙城县第二人民医院正式应用。在近半年的持续使用中,蒙城县第二人民医院安排了8家基层医院的远程会诊申请,日均处理基层远程超声会诊20次左右,累计发现特殊病例16例,有效帮助患者得到及时治疗。

此外,“智能超声报告系统”中的“AI超声质控”方案正在安徽医科大学附属第一医院、六安市第一人民医院、合肥临湖社区卫生服务中心等多家三甲医院和社区卫生服务中心中试用。“‘智能超声报告系统’可以帮助超声医生在诊断过程中提高工作效率、提升报告诊断规范性。”刘振告诉记者。

刘振还记得第一台远程超声诊断机器人样机送到医院时,超声医生并不愿意上手操作,他们反复强调“不要改变医生的习惯”。对此,刘振团队根据医生的要求又做了多次改进,比如保留探头的外形、换成类似鼠标的操作方式,让一些偏远地区的医护人员无须培训就能上手操作。

“我们的远程超声机器人实现了安徽在5G和超声医疗这两个领域三类医疗器械许可证零的突破。”刘振说,“我们还将持续探索AI和机器人技术,希望可以破解超声医生人手短缺的困境,并打破时空限制,让更多偏远地区的基层医院也能为患者提供超声检查。”

 
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