國內研發智能醫療機器人AI技術提高行業確診率研究

梁威

（長沙博為軟件技術股份有限公司，湖南長沙 410100）

0.引言

隨著人工智能技術的發展及其應用范圍的不斷擴大，醫療機器人已成為與人類生存和發展密切相關的最重要產業的發展趨勢，并受到人類的廣泛重視[1]。中國醫療服務機器人產業在產品類型、區域布局、產品認證、投融資熱點、新技術等方面有哪些特點，本文主要對此進行研討。

1.智能醫療機器人AI技術的應用意義

首先，該機器人對于智能注冊信息系統的開發具有較高的命中率，遠遠高于目前的注冊設備。該機器人通過采集面部信號、舌苔外觀和心電信號，獲取患者的基本信息，然后通過簡單的動作問答對患者數據庫進行分析和控制，從而快速、準確地判斷患者的疾病。其次，其智能診斷系統可以大大提高醫生診斷的效率和準確性。它只需要將患者在檢查過程中獲得的數據發送到信息系統，然后經過大量的數據處理操作，機器人計算出患者的病情類別和概率，而傳統醫務人員只需確認判斷結果并簽字即可。智能診斷與信息系統的設計不僅診斷速度快，而且可以降低誤診率，這比傳統的專業技術醫生要高[2]。最后，機器人的智能健康檢查系統還可以快速創建個人健康記錄，預防和管理各種疾病。只要使用簡單的接觸機器人和簡短的健康問答，用戶就可以在幾分鐘內形成健康記錄，實時比較用戶身體數據和大量健康數據中的相同年齡和性別特征，為用戶預防、診斷和治療相關疾病提出有針對性的意見。智能體檢系統不僅適用于個人醫療，也適用于社會、車站、機場等公共場所。

2.國內研發智能醫療機器人AI技術提高行業確診率分析

2.1 產業發展尚處初期 成熟度有待提升

我國醫療機器人公司剛剛成立，上市的專業社會醫療機器人公司數量較少。樣本公司中，2014年后新成立34家社會醫療機器人公司，2000—2013年成立20家社會醫療服務機器人公司，1999年前新成立9家社會醫療服務的信息化機器人公司。其中，由于1999年以前新成立的大多是上市公司，社會醫療機器人只是近年來開辟的一個新的產業領域，不是的主營業務范圍。近年來，博世控股、金明精密機械、科源控股、復星制藥、偉高控股等上市公司的發展開啟了社會醫療服務機器人的市場運作，搶占了新的業務增長點。在中國所有的醫療機器人中，天智鴻是中國唯一一家以醫療機器人為主業的上市公司。它已經在新的第三個主板上市，但尚未在主板上市。作為一家手動機器人，天之星可以解釋，手術機器人的發展相對較早，但在康復機器人領域，只有錢靜開始出現在市場上。醫療服務、家庭健康服務等類型的醫療機器人發展相對較早，成立日期一般在近兩年，行業也處于早期培育階段[3]。

2.2 產品類型多元康復系統、醫療服務機器人發展活躍

在外科手術自動化機器人和醫療保健自動化機器人完成的基礎上，醫療自動化機器人逐步發展并出現在醫療科技服務、健康教育服務、配藥、采血、膠囊等多個不同類別。其中，臨床外科自動化機器人主要分為腹腔鏡、骨科、神經外科等。康復訓練自動化機器人主要分為康復訓練系統和外骨骼，醫院服務機器人主要分為醫院會診、醫院后勤、圖像定位等。在樣本中，手術自動化機器人占16%，醫療自動化機器人占41%，醫藥業務自動化機器人占17%，醫療業務自動化機器人占8%，其他類型自動化機器人占18%。其中，手術機器人技術門檻高，產業集中度高。一般來說，天之航和柏惠維康是典型的代表。健康自動化機器人技術公司數量最多，尤其是在健康管理研究領域。行業集中度低，但公司思維熱情高。膠囊自動化機器人也是醫療自動化機器人最具特色的研究領域。金山科技和安漢科技的全自動胃鏡機器人已成為世界醫用消化內鏡蓬勃發展的里程碑式。健康服務機器人源于中國智能產業的不斷創新和發展趨勢。依托該領域相對完善的國內產業鏈，近年來，志康等新品牌迅速崛起。用于醫療業務的機器人種類很多，如康福子、環球工會醫療會診機器人、鈦公司醫院物流機器人、米納斯公司采血機器人等[4]。

2.3 產學研聯系緊密龍頭為高校科研產業化發展而來

由于技術門檻高，醫療機器人領域具有非常明顯的產學研特點，這一領域的龍頭大多來自高校科研成果的轉化和發展。以手術機器人和外骨骼機器人為例，飛天智航作為中國醫療機器人專業領域科技驅動的主要代表，由清華大學和北航聯合提供科技支持，羅布醫藥、奇漢科技、飛思瑞、哈爾濱學院技術、麥康馨等公司的自動化機器人由哈爾濱學院技術孵化，苗族S機器人是中國天津市高校科技改造的國家重點工程。百會衛康和大艾機器人公司的主要創作者也是北京大學航空航天工業機器人技術的領軍人物。在醫療服務機器人等技術門檻相對較低的行業，這一趨勢并不突出。在醫療機器人發展的不同階段，不僅有創辦人的背景也有產學研的密切關系。公司還與該領域較先進的大學和科研院所建立了實驗室和研發中心，為科技成果轉移和產業技術升級奠定了良好的基礎。例如，金明精密機械有限公司與北京清華大學達成了技術合作，并在中國上海共同建立了“智能康復機器人聯合應用研究數據中心”。科源控股與東南大學教育機器人研究所共同簽署了康復機器人與控制技術產學研合作協議。團風楚天學校科技中心與中國國防科技師范大學合作進行系統研發和醫療機器人。博世有限公司和MAS機器人公司與哈爾濱工業工程學院合作成立機器人工業研究所和實驗室。目前，醫用機器人已成為我國機器人產業的一個新領域，也處于科研、產業、教學發展的最前端。

2.4 醫療屬性顯著產品認證跨區域難度較大

醫療機器人不僅是一個機器人產業，也是一個醫療設備產業。有一個極其嚴格的醫療產品準入制度。基于人身安全等剛性指標，CFDA認證系統已成為醫療機器人行業在中國開展營銷和宣傳活動的必要方式。醫療技術設備安全管理體系認證在海外市場、國內基礎研究機構和國內區域建立了不同的本地化認證體系，大大提高了醫療機器人的產業化門檻，延長了資金成本投資和區域擴張的周期，對醫療機器人的可持續、持續發展產生了很大的影響，提出了更高的標準要求。例如，如果手術干預機器人已經獲得美國FDA和歐盟CE的批準，但它也必須在中國獲得美國食品藥品監督管理局（CFDA）的認證，至少需要2年到2年半的臨床試驗[5]。此外，康復機器人行業還需要在北京和江蘇建廠，以獲得這2個地區醫院設備的認證。盡管一些國際領先的創新技術和安全醫療機器人產品已經公開并得到驗證，但在平衡穩定性和市場性以及提高行業整體轉型效益方面仍有很長的路要走。目前，推動醫療服務機器人標準化管理平臺經濟建設的呼聲越來越高。目前國際權威的醫療設備認證標準平臺可以對中小產品進行模塊化定制，不僅可以有效降低中小的開發成本，對產品認證也具有十分重要的意義，這是整個醫療機器人產業鏈中必須改進的一個關鍵方面。

3.案例分析

以目前醫院應用的一種 DICOM影像膠片打印的圖文標注方法為例，實現流程如圖1所示。

圖1 一種 DICOM影像膠片打印的圖文標注方法流程

第1步：響應用戶所發起的膠片打印信息，獲取用戶瀏覽區域內的當前信息，將圖文標注為Bitmap 對象。取決于當前閱片的掛片協議，分屏模式，圖文標記的Bitmap 的內容為當前待打印DICOM影像對象在影像瀏覽區的相同位置區域內的圖文標注信息（如膠片四角標注文字信息，圖文標注信息、比例尺信息等），對上述區域內的圖文標準信息，系統性的獲取，建設針對性的Bitmap 對象。第2步：將以上對象借助8Bit 位深BitMap，轉換為單色圖文標注Mono Bitmap 圖像，對象為2位深。第3步：縮放Mono Bitmap，獲得與DICOM影像大小相同的圖文標注對象，為待打印Mono Bitmap圖像。第4步：遍歷需要打印的DICOM影像對象像素，獲取Mono Bitmap 所對應的像素位置，結合參數Mono Bitmap 和AnnotationGray，變換DICOM影像內的相似，選擇以圖文標注的形式在待打印的膠片DICOM影像上添加相應的信息，如圖2所示。

圖2 像素信息添加流程

在Mono Bitmap 圖像中，能夠保存用戶的圖文標注信息，完善圖像信息，Mono Bitmap 對象內，這些信息以8位Byte形式存在，遍歷DICOM影像像素期間，每次只讀一個Mono Bitmap的Byte，Bitmap逐步按照從下到上順序將其儲存在Bitmap內，DICOM影像自上而下逐步保存像素，并按照像素映射規律開展相應的映射。

4.結語

在世界自動機器人、醫療設備領域內，醫療機器人屬于全新發展方向，同時也是世界投資競爭和國際競爭的技術制高點。醫療自動化機器人以其專業技能、高門檻、高附加值的技術特點對醫療外科、醫療保健、醫療服務、健康行業等均產生了較大的影響，使其發生了革命性的轉變。近年來，我國醫療機器人產業進入快速發展階段，成為世界自動機器人技術、醫療應用領域內應用價值最為顯著的技術，屬于明星產業之一。