對話| 著名醫療機器人專家、醫療機器人研究院院長楊廣中院士談...

2021-01-07 上海交通大學新聞網

2020年3月20日,IEEE SPECTRUM在線發表了對上海交通大學醫療機器人研究院院長楊廣中院士的專訪。

以下內容為全文翻譯,供參考。

新型冠狀病毒強勢來襲:呼籲醫療機器人行業採取行動

著名醫療機器人專家楊廣中分析疫情後如何未雨綢繆

由UBTECH Robotics開發的自動移動機器人AIMBOT在深圳第三醫院執行消毒任務。

上周我與楊廣中教授電話聯繫時,他正在上海的一家酒店房間裡隔離。他從國外旅行回來後,就一直呆在那裡進行自我隔離。楊教授在機器人學術界廣受尊敬,我想聽聽他對於機器人抗擊冠狀病毒疫情的看法。過去的一周裡,他一直在房間裡觀察目前的情況,從始至終只有兩位來訪者:一名酒店員工,每日兩次為他測量體溫;一個小型輪式機器人,給他自動送飯。

作為IEEE會士和《Science Robotics》雜誌的創始編輯,楊教授是倫敦帝國理工學院哈姆林機器人手術中心的前任主任和聯合創始人。最近,他成為上海交通大學(通常被稱為「中國的麻省理工學院」)醫療機器人研究院的創始院長。楊教授打算將該研究院建設成全球醫療機器人研究的重地,並在未來三年內招募500名教職員工和研究生,探索外科手術和康復機器人、圖像引導系統和精密機電一體化等領域。

上海交通大學楊廣中教授,上海交通大學醫療機器人研究院院長。

楊教授說:「我用Zoom會議平臺在酒店房間裡做了很多研究院工作。」

楊教授對COVID-19(新冠疫情)響應中使用的各種機器人系統印象深刻:包括自動檢查病人發燒的機器人、為醫院消毒的機器人以及運送藥品和食物的機器人,但他認為機器人技術其實可以做得更多。

他提到:「無論是減少人與人之間的接觸,還是作為控制疫情爆發的前線工具,機器人都可以有效地應對。」 目前使用的機器人是依賴於成熟的技術,但他認為機器人專家應與醫學專家更加密切地合作,共同開發新型的機器人來對抗傳染病。

「我擔心,目前缺乏該類型機器人的可持續開發過程。我們需要醫療機器人領域以及整個研究領域進行協調努力,才能更嚴謹地考慮這個問題。」

楊教授呼籲全球共同努力解決這個問題。「就發展的方式而言,我認為我們需要進行全球範圍的協調,因為許多挑戰要求我們共同努力來應對。」

下面是我們的完整對話(為了清晰和由於篇幅限制進行了編輯)。

IEEE Spectrum:上海目前的情況如何? 

楊廣中:我大約10天前從香港回到上海,為謹慎起見,現在在酒店房間裡進行為期兩周的自我隔離。上海總體感覺還是很穩定、有序,一切都在控制範圍內。你應該也知道,最近幾天新增病例數量在穩定下降,所以政府的首要任務是恢復正常的工作秩序,讓企業恢復工作。當然,大家仍然非常謹慎,到處都有系統性的檢查。比如酒店每天給我測兩遍體溫,確保酒店裡所有人都是健康的狀態。

大多數人都呆在家嗎?街道空無一人?

不,街道不空。其實,上海交通大學所在的閔行區已經恢復正常狀態。雖然尚未滿負荷運轉,不過商店和餐館正逐步開門。大家也在考慮必要的出行,遠程的工作等。你也知道,中國有非常棒的網購和快遞服務,在這種情況下,這類服務的使用更加頻繁。總之整個過程的控制確實給我留下了深刻的印象。

上海交通大學是不是開展了在線課程?

是的,從上周開始,學生開始參加在線課程。交大有1449門本科生課程和657門研究生課程,在線課程運行得非常好。你可以使用演講者授課的典型形式,也可以採取學生分組討論的方式進行。當然,真正受到影響的是基於實驗室的工作,所以我們還需要再等一段時間才能回到工作正軌。\

您如何看待用於對抗疫情的機器人?

UVD Robots已經向中國醫院運送了數百臺以上的UV-C消毒機器人。

我有看報告,這次疫情使用了各種各樣的機器人:在醫院使用紫外線的消毒機器人、運輸樣品的無人機。有一個由中國科學院開發的原型機器人,可以遠程收集患者的口咽拭子進行測試,醫務人員不必直接給患者做拭子。在我的酒店裡,機器人將飯菜送到我門口,這個小機器人可進入電梯、到房間門口並叫房客開門。我自己是一名機器人專家,我覺得這個機器人每次都表現得非常出色!【笑】

在日本福島核事故發生後,機器人業內意識到需要做更完善的準備。目前看來在應對災難的機器人方面我們已經取得了進步,但應對傳染病的機器人怎麼樣呢?

我認為,對於像這次冠狀病毒爆發這樣涉及傳染病的事件一旦發生,每個人都會意識到機器人的重要性。而挑戰在於:在大多數研究機構中,大家更加關注具體的研究課題,當然這的確是科學家的工作——深入研究科學問題並解決具體問題。但我們也需要以一個全球視野來應對類似傳染病這樣的重大挑戰。

所以從現在開始,我們要更加系統地確保在我們有需要時可以使用這些機器人。我們只需要重新整合,並確定計劃使用的技術和關鍵目標方向。我們能做的有很多,現在還不算太晚,因為這類情況不會消失,做好最壞的打算才能改善危機。

那我們如何才能更好地做準備呢?

重大危機過後,當一切都得到控制時,人們的首要任務是回到生活正軌中去。大家心中的最後一件事是我們該怎麼做才能為下一次危機做準備?而問題在於,我們無法預測下一次危機何時發生。所以我認為,需要採取三個層面的行動,而且必須是全球性的。

一是政府層面,尤其是基金資助機構:如何確保我們能夠提前計劃並為最壞的情況做準備。

二是機器人業界,包括像IEEE這樣的組織,需要領導者來倡導這些問題並推動諸如機器人挑戰賽之類的活動。我們知道災難、物流和無人機方面的挑戰——那應對傳染病的機器人的挑戰又是個什麼情況呢?其實對於目前發生的一切,我自己是震驚的,也有些失望,因為我們之前竟然沒有考慮過這一點。因此,例如對於《Science Robotics》的編輯委員會來說,這將成為我們重新思考的重要話題。

三是我們與一線臨床醫生的互動——我們與他們之間的互動需要加強。我們要了解需求,而不是沉迷於純技術,這樣我們就可以確保我們的系統是有效的、安全的並且可以快速應用實際。如果我們能夠在這三個層面上動員和協調各方,那將是一個變革,同時也會更好地為下一次危機做準備。

目前上海交通大學醫療機器人研究院是否在開展一些有助於這次疫情的項目?

上海交通大學醫療機器人研究院正在研究微納系統,外科和康復機器人以及人機互動等領域

我院全面運作剛一年多的時間,主要有三個研究領域:一是外科手術機器人學,這是我本身主要研究的領域; 二是康復和輔助機器人; 三是醫院和實驗室自動化。從這次冠狀病毒中,我們學到的一個重要教訓是,如果我們能及早發現並進行幹預,我們就有更好的機會將其遏制。那麼對於其他疾病,也是這個道理,比如對於癌症,基於成像和其他傳感技術的早期檢測至關重要。我們就是想去探索:機器人技術(包括實驗室自動化等技術)如何有助於疾病的早期診療。

自動重症監護病房是我們目前研究的領域之一:為感染性疾病建立負壓病房,病房配備可處理相關重症監護任務的機器人功能。一些任務可由醫務人員遠程執行,而其他任務則完全自動化。許多我們已經在外科手術機器人中運用的技術,在自動監護病房這塊都可以借鑑。我們希望與其他機構合作,分享我們的專業知識,以進一步發展這一領域。這項技術不僅僅適用於緊急情況,對於傳染病患者的常規治療也會有用處。我們需要重新考慮未來醫院的組織架構,避免不必要的接觸和交叉感染。 

我最近看到一些頭條-「中國技術反擊」,「冠狀病毒是對未來技術的最大考驗」-許多人希望技術能拯救世界。

當發生類似傳染病這種重大危機時,公眾一般希望能找到一種神奇的解藥,一下子解決所有問題。這一點我是完全理解的,但技術並非總能做到。技術能做到的是幫助我們做好充分的準備,例如在過去的幾年裡,具有定位和地圖繪製功能的自動導航機器人技術已經成熟,我們也看到越來越多用於此類情況的機器人。我還希望發展更多用於患者前線管理的技術,比如我之前提到的機器人重症監護病房。另一個是公共運輸系統——它們是否具有疾病預防功能?使用技術來最大程度地減少疾病的傳播,這樣人類僅在萬不得已時才採取封鎖措施。

然後就是隔離的問題。你應該已經看到,義大利目前進行了全面封鎖,這可能會產生重大的心理影響,尤其是對於那些脆弱且獨自生活的人。機器人技術有一個領域叫社交機器人,這類機器人在這種情況下是可以發揮作用的。我已經獨自在這酒店房間隔離好幾天了,真的開始感到孤獨……

我們應該來一次Zoom會議。

對【笑】。我覺得這種隔離或對各個人的隔離其實也讓我們有機會來反思目前的生活、工作和日常,這也算是我們從這場危機中看到的一線希望。

來自香港科技大學的初創公司Unity Drive正在使用自動駕駛汽車,在中國三個城市進行非接觸式交付。

儘管有人說在這樣的緊急情況下我們需要更多的技術,但也有人擔心公司和政府以後會使用相機和面部識別之類的東西來加強個人監視。

前段時間,我們在《Science Robotics》期刊發表了一篇文章,列出了機器人技術的十大挑戰。挑戰之一涉及法律和道德問題,其中包括你在問題中提到的內容。尊重隱私、對個人和公民的權利保持敏感至關重要。因為我們必須在法律道德容許內運作,不應該使用會影響人們生活的技術。你提到有些人說技術不足,有些人說技術太滿,其實我覺得都有道理,我們需要做的是開發在正確的情況和任務中使用的技術。

許多研究人員非常想提供幫助,您對有興趣幫助應對這次疫情或打算為下一次危機做準備的機器人專家有什麼要說的嗎?

對於醫療機器人技術研究,從我的經驗來看,技術要想有效,就必須面向應用。你需要確保終端用戶(如使用機器人的臨床醫生,或者需使用輔助機器人的患者)必須深入參與技術開發。第二是跳出思維束縛進行思考——如何開發與眾不同的新技術。由於機器人技術研究非常活躍,並有一種適應現有技術的趨勢。要想你的技術產生重大影響,你需要從根本上重新考慮您的研究和創新,而不僅僅是追隨潮流。

例如我們上海交通大學醫療機器人正投入大量精力開發微納米系統,以及未來用於機器人的新材料。因為對於微型機器人系統,我們不能過多地依靠大型系統中傳統方法來使用電動機和齒輪。所以我建議,進行的研究不僅要具有深厚的科學元素,而且還可以成為現實的應用場景,只有這樣,我們才能確保擁有強大的技術來應對未來的危機。

相關焦點

  • 楊廣中:醫療機器人可以解決某些根本問題
    王輝 徐金忠中國證券報·中證網中證網訊(記者 王輝 徐金忠)醫療機器人已經有了廣泛的應用。科學家還在努力研發體型更小、更靈活,用途更廣泛的醫療機器人。10月31日,第三屆世界頂尖科學家論壇科學前沿話題講堂邀請英國皇家工程院院士楊廣中介紹並展望新型醫療機器人的發展情況。資料顯示,楊廣中是英國皇家工程院院士。
  • 校黨委書記楊振斌調研醫療機器人研究院
    4月22日,上海交通大學黨委書記楊振斌來到校級交叉創新平臺醫療機器人研究院進行調研。學校黨政辦、生物醫學工程學院、醫療機器人研究院等有關院系部門負責人,研究院科研人員、教師代表參加調研活動。
  • 上海交大-閔行醫療機器人產業園啟動成立
    閔行區副區長吳斌,張路加主任,醫療機器人研究院院長楊廣中院士,閔行區經委主任林藝,區科委主任李麗,區南濱江公司黨委書記、研究院理事餘建源,上海交大生物醫學工程學院黨委書記、醫療機器人研究院理事會、管委會秘書長季波,復旦附屬中山醫院院長樊嘉院士, KUKA、海爾、美敦力、億嘉和、KINOVA等企業以及閔行區和上海交大相關領導、教授、醫生和學生共同見證這一重要時刻。
  • 上海交大醫療機器人研究院國際學術論壇舉行
    12月20日,上海交大醫療機器人研究院2018年國際學術論壇舉行,國內外醫療領域大咖齊聚,交大醫療機器人研究院聯手各附屬醫院及國內外協作院所,針對腫瘤、心血管、腦卒中等重大疾病微創精準醫療,發展個性化、智能化手術及康復機器人
  • 醫療機器人研究院院長楊廣中教授在Science Advances雜誌發表微米...
    近日,上海交通大學醫療機器人研究院院長楊廣中在Science Advances雜誌上發表研究論文「Liquid seal for compact micropiston actuation at the capillary tip」(DOI: 10.1126/sciadv.aba5660)。
  • 上海交大醫療機器人研究院2018年國際學術論壇舉行—新聞—科學網
    上海交大醫療機器人研究院2018年國際學術論壇舉行   12月20日,上海交大醫療機器人研究院2018年國際學術論壇舉行,國內外醫療領域大咖齊聚,交大醫療機器人研究院聯手各附屬醫院及國內外協作院所,針對腫瘤、心血管、腦卒中等重大疾病微創精準醫療,發展個性化、智能化手術及康復機器人。
  • 上海交通大學醫療機器人研究院召開第一屆理事會第二次會議
    6月29日,上海交通大學醫療機器人研究院第一屆理事會第二次會議在交大醫療機器人產業園召開。理事長、上海交通大學黨委書記姜斯憲,校長、黨委副書記林忠欽院士,閔行區區委書記朱芝松,區長倪耀明,醫療機器人研究院管委會主任、閔行區副區長吳斌,上海交通大學副校長奚立峰,理事會成員、南濱江投資發展有限公司黨委書記、董事長餘建源,醫療機器人研究院創始院長、英國皇家工程院院士、交大訪問講席教授楊廣中,理事會、管委會秘書長、生物醫學工程學院黨委書記季波,醫療機器人研究院常務副院長陳衛東參加了本次會議。
  • 上海交大醫療機器人研究院-第九人民醫院臨床聯合研究中心揭牌
    >   中新網上海新聞5月25日電(沈慧青 陳靜)25日 ,上海交通大學醫療機器人研究院
  • 手術機器人如頭髮絲,精準捕捉單個癌細胞,這位英國皇家工程院院士...
    手術機器人的手,可以有多靈巧?當前,這雙「小手」可以像兩根頭髮絲一樣「探囊取物」;而不久的將來,微米級的「機器指頭」將進一步細到納米級,精準捕捉哪怕一個單一的癌細胞。就手術機器人體積、成像、未來等,英國皇家工程院院士、上海交通大學醫療機器人研究院創始院長楊廣中11日在滬提出「三問」。
  • 上海交通大學醫療機器人研究院國際學術論壇舉行
    各國學術大師、知名專家、青年學者以及企業精英,共赴學術盛會,展示醫療機器人領域的最新研究進展與成果,探討醫療機器人領域的技術挑戰和發展趨勢。他相信醫療機器人研究院未來在基礎科技領域能取得更多重大創新,在關鍵核心技術領域取得更多重大突破,助推學校世界一流大學建設,為高端醫療裝備產業發展提供智力支持。
  • ...皇家工程院院士楊廣中:智能手術機器人走向臨床不會太久|CCF-G...
    楊廣中所獲的榮譽不計其數:英國皇家工程院院士,皇家學會/沃夫森醫學影像計算實驗室主任、沃夫森外科技術實驗室的聯合創始人及普適傳感技術中心的主席。2.雷鋒網:但是您剛才說,人在應變方面都很難的話,機器怎麼來做這種特別的應變?楊廣中:機器在應變方面,的確非常困難,好多連人也做不到,對於機器人,這也是今後它面臨的最大挑戰。 3.雷鋒網:機器人大量使用面臨的最大難點是什麼?
  • 醫療機器人創新有哪些新信號?院士大咖給出答案
    醫療機器人成功的關鍵前提是什麼?破解「產學研醫」結合難題的方法是什麼?在北京發展醫療機器人的政策風向如何?12月26日,主題為「中國醫療機器人技術創新成果與發展方向」的第三屆國際醫用機器人創新發展論壇在北京召開。
  • 微創醫療機器人擬登科創板
    在12月31日上市輔導協議籤署當天,微創醫療機器人完成股份制改革,註冊資本增至9億元人民幣。據雷鋒網了解,今年9月,微創醫療機器人已完成總額30億元(人民幣)融資。微創醫療的官網顯示,其總部位於中國上海張江科學城,已上市產品300餘個,覆蓋心血管及結構性心臟病、電生理及心律管理、骨科與軟組織修復、大動脈及外周血管疾病、腦血管與神經科學、內分泌管理等生命科技、外科及醫療機器人,泌尿、婦科、呼吸、消化,醫美及康復醫療、體外診斷與影像等十大業務集群。作為眾多業務線中的一員,微創醫療機器人的應用對象,和它的名字一樣——微創傷外科。
  • 蘇州大學機電工程學院院長孫立寧:醫療機器人的機遇、現狀和未來
    在7月9日舉行的未來醫療專場上,蘇州大學機電工程學院院長、蘇州醫用機器人協同創新研究院院長、蘇州大學相城機器人與智能裝備研究院院長孫立寧為我們帶來了一場宏觀的關於醫療機器人的演講。孫立寧院長是一位學者,也是一位企業家。他是蘇州博實機器人技術有限公司董事長,同時也是國家傑出青年基金獲得者、長江學者獎勵計劃特聘教授、國家萬人計劃領軍人才。
  • 田偉院士:我眼中的醫療機器人
    之後,有了更加成功的達文西手術機器人,它實現了手術床和機器人的完全分離,節省了空間,方便用於各種軟組織手術。多項之最,「天璣」機器人聞名世界醫療機器人一定是要解決醫療中的痛點,以骨科手術機器人為例,需要解決視野差、規劃難、不穩定等骨科手術中的三大痛點。
  • 清華大學成立智慧醫療研究院
    周慧珍表示,此時雙方共建智慧醫療研究院,恰逢其時,適得其所。研究院依託清華大學百年底蘊的創新人才、科研、技術優勢,結合珠海市人民醫院醫療集團高水平的臨床、醫療資源,希望能夠打造國家級智慧醫院示範基地和國際化創新高地;珠海市將調動各方資源,全力支持研究院建設,支持清華大學相關學科建設與人才培養。
  • 5G讓醫療更「智慧」,機器人醫生真的要來了
    +醫療健康、5G+智慧醫療解決方案、醫療機器人、工業網際網路+醫療器械等多個熱點領域開展主題分享。尤為值得期待的是,未來,給患者看病的專家可能會是機器人。據重慶醫科大學附屬兒童醫院副院長何大維透露,該醫院正在研發人工智慧臨床專家系統。項目已啟動,目前正在搭建模型、測試算法。
  • 第二屆國際健康產業大會開幕 20餘國際院士組成最高層次智庫
    」主題演講;英國皇家工程院院士、帝國理工學院哈姆林手術機器人研究中心創始人、上海交通大學醫療機器人研究院院長楊廣中進行了「機器人與健康產業」主題演講;紐西蘭皇家工程院院士、利茲大學康復機器人研究中心主任、濱州醫學院康復學部主任謝勝泉進行了「醫療保健的機器人技術—從物理康復到創新醫學」主題演講;德國工程院院士、不萊梅大學教授、同濟大學特聘教授Otthein Herzog進行了「人工智慧與健康」主題演講
  • 搶佔智能社會戰略發展先機 上海交大醫療機器人研究院成立
    原標題:搶佔智能社會戰略發展先機 上海交大醫療機器人研究院成立研發人員正在演示一款單孔鏡腔手術機器人,在演示過程中機器人的機械手臂可以精確地將葡萄鑽孔並剝皮。袁婧攝  作為衡量現代科技和高端製造業水平的重要標誌,醫療機器人亦是搶佔智能社會發展先機的戰略領域。
  • 院士熱議人工智慧醫療發展現狀:AI醫療初露鋒芒,也存在發展短板
    不少人好奇,人工智慧醫療究竟發展到了什麼程度?中國工程院院士、國家新一代人工智慧戰略諮詢委員會組長潘雲鶴表示,在大數據智能影像識別系統逐漸成熟時,臨床已成功把大數據智能閱片的技術嫁接到醫療設備,實現了邊檢查,邊讀圖分析。以手術機器人為代表的人機融合增強智能的醫學裝備與跨媒體智能的醫療產品在市面上逐漸流行。