​怕打针?国内首款自主智能无针疫苗注射机器人来了!
2022-01-17 上海

青年报·青春上海记者 刘春霞/文 施培琦/图、视频

无针也能注射疫苗?是的,而且还是由机器人全程自主智能完成!1月17日,青年报·青春上海记者采访获悉,同济大学齐鹏团队发布了国内首款自主智能无针疫苗注射机器人!这款机器人“本领”惊人——它可以自动找准人肩膀上疫苗注射的位置,采用无针注射的方式,全程无人化完成疫苗注射!

// 自主取药、找位置、注射 //

三大“本领”加身,全程无人化完成

自己取药液;转动“手臂”去找肩膀上的注射位置;找准后贴上去,“啪”的一声即完成疫苗注射……在研发实验室内,青年报·青春上海记者看到了这款疫苗注射机器人演示的注射过程。虽然演示中机器人“吸取”的不是疫苗药液而是水,但整个注射过程已经很有范儿了。

“(它)贴上来的时候,肩膀这里只有一点触感,感觉像是手指压上去的那种,没有任何痛感。”现场“体验”的工作人员笑着说道。

在人们的印象中,“打针”肯定是要用针,没有针怎么注射疫苗?同济大学电子与信息工程学院副教授齐鹏介绍说,无针注射是利用压力源产生的瞬间压力,推动药剂经过一个极细的喷嘴,形成射流,高速穿过皮肤直接进入到治疗部位。药液通过预灌装或吸取的形式装到具有极细喷嘴的容器中(即药管),药管是无菌一次性使用,在药液注射后丢弃,保证使用安全。

“无针注射在注射胰岛素等方面已经不是新鲜事了,这次我们合作的这家技术企业,其无针注射器已经研发了15年了,技术上很成熟,只是将无针注射器放到机器人身上,国内还从来没有过。”齐鹏说,除了采用无针注射方式,这款疫苗注射机器人还有两大技术亮点:一是它可以自动识别人身上指定的疫苗注射位置,通过一个简单的三维点云相机对人体进行拍摄(站姿或坐姿均可),即可快速自动拟合人体对应部位(如肩肘部位)的三维模型,准确识别疫苗注射部位及注射角度;二是整个注射过程它可以全部自主智能完成,其七轴力控自适应机械臂具备高精度、快速响应的力控性能,应用高精度力控贴合算法,能够确保注射器末端垂直紧密贴合注射部位,提升注射效果,降低痛感体验,同时机械臂在接触皮肤及注射过程中对接触力与按压力进行精准控制,可确保注射过程的安全。

注射疫苗的人有胖有瘦、有老有小,机器人都能准确找到位置吗?齐鹏表示,这些都可以通过算法解决,后续将进一步优化调试,最终让机器人适应全人群。

// 安全、精准、高效 //

未来可应用于医院、社区、疫苗接种车

此次发布的这款自主智能无针疫苗注射机器人,是同济大学齐鹏团队应用世界领先的人体三维模型识别算法及自适应机器人技术,结合机电一体化无针注射器设计,联合多家技术企业(非夕科技、北京快舒尔医疗技术有限公司)和中国心血管医生创新俱乐部(CCI)共同研发的,是国内首次发布此项完整技术验证方案。

与传统的疫苗注射方式相比,无针注射在使用安全性方面优势突出,疫苗接种者没有任何疼痛或不适感,可以消除恐针,也没有针头划伤风险。而且无针注射可使疫苗药液在皮下或肌肉组织呈弥散状分布,更广泛的分散增加疫苗接触皮下或肌肉组织的表面积,因此接种疫苗后免疫应答也增强。此外,机器人注射疫苗,药液注射可在半秒内完成,注射精度可精确到0.01mL,可适用于不同的疫苗对注射剂量的要求。

记者了解到,目前这款无针疫苗注射机器人仍在原型机阶段,后期进行临床验证后将真正推向市场。

研发团队认为,自主智能无针疫苗注射机器人实现了全自主智能化且高精准度的操作流程,打破了常规的固化思维,其在真实世界中的应用场景很广泛。从医院端需求量来看,忙碌的急诊室、疫苗接种点、住院患者注射药物等场景都可以广泛应用,可以解放医护人员的双手,让重复性高的打针工作不再成为他们的负担。同时,机器人可结合时下的移动疫苗接种车,一车一司机一机器人,便可全市范围提供便捷的疫苗接种服务,避免交错感染的风险,真正实现一站式无人化疫苗注射。

在其他领域,自主智能无针疫苗注射机器人能够有效预防病毒交叉感染,在军事化或不可抗力的紧急自然灾害情况下,可大幅度节约黄金时间。

齐鹏说,这款无针疫苗注射机器人的研发能顺利推进,离不开上海对科技青年人才创新大力支持的环境。记者了解到,齐鹏和非夕科技CEO王世全都是2021“上海科技青年35人引领计划”获奖者。非夕科技自主研发并量产了世界首批自适应机器人、创造性地实现了工业级力控,人工智能技术、机器视觉的深度融合,而齐鹏的研究方向则主要是医疗机器人、脑机接口、软体机器人、智能传感与交互等。此次研发的无针疫苗注射机器人,正是上海科技青年“强强联合”的成果之一。

近年来,上海不断推出“人才新政”,营造人才创新创业生态环境,努力打造海内外人才的汇聚之地、培养之地、事业发展之地、价值实现之地。而海聚英才就是要为青年们搭舞台,让他们挑大梁当主角,也让科技青年们看见彼此,携手合作引领科技创新未来。

青年报·青春上海记者 刘春霞/文 施培琦/图、视频

编辑:张红叶

来源:青春上海News—24小时青年报

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