穿刺識(shí)別度98%、穿刺疼痛感比人工抽血導(dǎo)致的疼痛感降低約2/3，醫(yī)院里要是出現(xiàn)這樣的采血機(jī)器人，你敢主動(dòng)嘗試嗎？

正在上海舉行的第22屆中國(guó)國(guó)際工業(yè)博覽會(huì)上，一款小型便攜式采血機(jī)器人的展臺(tái)前人頭攢動(dòng)，不時(shí)有人駐足咨詢。據(jù)介紹，這款首次在工博會(huì)亮相的采血機(jī)器人不僅可以立體精準(zhǔn)地定位血管，避免手臂被扎成“馬蜂窩”，還可以最大程度地降低感染科護(hù)士的采血感染風(fēng)險(xiǎn)，提高整體采血效率。“今后部分門診抽血窗口可能就像銀行存取款一樣，既有傳統(tǒng)的有人工窗口，也有機(jī)器自助窗口。”該展品的研發(fā)方、磅客策（上海）機(jī)器人有限公司（下稱磅策）CEO謝雷對(duì)澎湃新聞（www.kxwhcb.com）說(shuō)道。

磅策是江蘇哈工智能機(jī)器人股份有限公司（哈工智能，000584.SZ）旗下孵化的創(chuàng)新企業(yè)，一家長(zhǎng)期生產(chǎn)“大塊頭”工業(yè)機(jī)器人的企業(yè)，子公司為何會(huì)想到研發(fā)從事靜脈采血“精細(xì)活”的機(jī)器人產(chǎn)品？

工博會(huì)現(xiàn)場(chǎng)展示的便攜式采血機(jī)器人，澎湃新聞?dòng)浾邨钛?攝

謝雷表示，研發(fā)采血機(jī)器人的初衷，是彼時(shí)調(diào)研中發(fā)現(xiàn)醫(yī)療器械廠商所研發(fā)的產(chǎn)品大部分是為了解決患者或醫(yī)生的臨床問(wèn)題，但針對(duì)醫(yī)院中疲勞程度頗高的護(hù)士群體，卻鮮有符合其需求的產(chǎn)品問(wèn)世。該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，采血窗口護(hù)士不僅工作壓力、工作環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)較大，整個(gè)護(hù)士隊(duì)伍中被采過(guò)血的針頭扎到概率也比較高，存在嚴(yán)重的感染風(fēng)險(xiǎn)。

國(guó)家衛(wèi)生健康委數(shù)據(jù)顯示，2019年年底，全國(guó)護(hù)士總數(shù)達(dá)到445萬(wàn)人，比2018年增長(zhǎng)35萬(wàn)人，但依然存在嚴(yán)重缺口，尤其是在檢驗(yàn)檢測(cè)環(huán)節(jié)普遍存在醫(yī)護(hù)人員人手不足的情況。此外，在采血過(guò)程中，一些特殊體質(zhì)或重癥患者的血管識(shí)別難度極大，增加了操作風(fēng)險(xiǎn)；醫(yī)護(hù)人員在采血穿刺作業(yè)時(shí)近距離接觸也存在感染風(fēng)險(xiǎn)；且由于檢驗(yàn)采血壓脈、試管貼標(biāo)、搖勻等流程的規(guī)范性不足30%，直接影響檢驗(yàn)準(zhǔn)確性。據(jù)謝雷介紹，在國(guó)內(nèi)醫(yī)療領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)采血全流程自動(dòng)化尚屬行業(yè)空白，目前采血穿刺機(jī)器人的應(yīng)用整體處于初級(jí)階段。

出于減少護(hù)士采血感染風(fēng)險(xiǎn)、提高高峰時(shí)段采血效率的想法，謝雷及其團(tuán)隊(duì)從2018年5月開(kāi)始自主研發(fā)采血機(jī)器人。扎針采血的動(dòng)作是護(hù)士的必修課，但更多是基于經(jīng)驗(yàn)和手感的操作。對(duì)于機(jī)器人來(lái)說(shuō)，想要學(xué)習(xí)并完成扎針采血，首先必須具備“視覺(jué)能力”和“判斷能力”。

每個(gè)人的血管粗細(xì)、深淺、走向各不相同，穿刺方案因人而異，機(jī)器人要迅速“透視”血管進(jìn)行三維定位，紅外成像技術(shù)和超聲成像技術(shù)功不可沒(méi)。首先，紅外成像通過(guò)血管中血紅蛋白的對(duì)紅外光的反射，采集血管走向的數(shù)據(jù)，形成“平面GPS”，疊加超聲成像，幫助采血機(jī)器人構(gòu)建起患者血管的三維坐標(biāo)系。

在輔助超聲定位下，該機(jī)器人根據(jù)成像的血管分布圖快速計(jì)算出最優(yōu)血管。在血管分割方面，通過(guò)超聲圖像進(jìn)行探測(cè)并分割出動(dòng)靜脈的直徑與位置。最后，機(jī)器人計(jì)算出運(yùn)動(dòng)軌跡，完成穿刺采血。為了提高穿刺的穩(wěn)定性，磅策的采血機(jī)器人還增加了穿刺力反饋控制模塊，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)穿刺力矩。

現(xiàn)場(chǎng)有觀眾模擬采血機(jī)器人工作場(chǎng)景（未發(fā)生真實(shí)穿刺）

“在護(hù)士采血時(shí)，當(dāng)針穿刺進(jìn)入血管后會(huì)形成一種‘空落感’，護(hù)士往往以此判斷針是否進(jìn)入血管。但血管平均直徑僅三毫米，若針尖抵住血管壁滑移或是針尖扎穿了血管，患者就會(huì)產(chǎn)生明顯的疼痛感。”謝雷解釋道。

通過(guò)上述嚴(yán)苛的計(jì)算，采血機(jī)器人能夠精準(zhǔn)控制采血穿刺的入針角度和穿刺深度，因此給患者帶來(lái)的疼痛感低于人工穿刺。

別看這一系列復(fù)雜的判斷環(huán)環(huán)相扣，但一切均發(fā)生在幾十秒內(nèi)。除了適用于多場(chǎng)景移動(dòng)、人機(jī)協(xié)作的便攜式采血機(jī)器人，磅策還開(kāi)發(fā)了無(wú)需人員介入干預(yù)的全自動(dòng)采血機(jī)器人。謝雷對(duì)澎湃新聞介紹，磅策第一代全自動(dòng)采血機(jī)器人抽一管血的操作時(shí)間約45秒，與人工采血耗時(shí)差不多，但如果用于血常規(guī)、生化等多管血液檢測(cè)情景中，機(jī)器人可以同時(shí)進(jìn)行采血試管貼標(biāo)、采血試管分類存放、采血針頭發(fā)放與利器處理、止血貼粘貼、信息反饋與留檔等工作，綜合效率勝于人工。

全自動(dòng)采血機(jī)器人示意圖

謝雷在采訪中介紹道，該公司的采血機(jī)器人產(chǎn)品即將進(jìn)入科研臨床階段，“收集更多樣本來(lái)提升機(jī)器的整體學(xué)習(xí)能力，達(dá)到更高精度。”在此基礎(chǔ)上，將在獲得醫(yī)療器械經(jīng)營(yíng)許可證后盡快把該產(chǎn)品推向市場(chǎng)。目前除了成功研發(fā)全自動(dòng)采血機(jī)器人及便攜式采血機(jī)器人兩款工程樣機(jī)，磅策已經(jīng)啟動(dòng)麻醉鎮(zhèn)痛穿刺機(jī)器人及腫瘤介入穿刺機(jī)器人的研發(fā)。