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無針疫苗注射機器人來了!研發專家談原理:藥劑高速穿過皮膚進入體内

“注射過程幾乎感覺不出來,相當于手指摸一下胳膊,非常快速,有一定的輕微觸壓力,然後注射就結束了。”對于國内第一款自主智能無針疫苗注射機器人,同濟大學副教授齊鵬介紹說。

打疫苗不用醫護、幾乎無痛?以前,這無異于天方夜談。今時今日卻已經實作,“恐針的孩子再也不用怕了!”1月17日,由同濟大學副教授齊鵬帶領的團隊正式釋出了一款自主智能無針疫苗注射機器人。這款機器人名叫“後羿”,采用無針注射的方式,全程無人化完成疫苗注射。

無針疫苗注射機器人來了!研發專家談原理:藥劑高速穿過皮膚進入體内

無針疫苗注射機器人 受訪者供圖

“無針疫苗注射,怎麼注射進去呢?”齊鵬告訴紅星新聞,該自動疫苗注射機器人,可以通過機器視覺,自動識别人身上指定的疫苗注射位置,定位到需要紮針的肌肉部分,如常用的人體上肢三角肌部位。同時,多自由度的機械臂自适應地完成柔性自動化操作。然後,機器人的無針注射部分,通過高壓的水柱,把藥液注射到肌肉中,完成疫苗注射過程。

據齊鵬介紹,目前,人體三維模型識别算法,通過一個簡單的三維點雲相機對人體進行拍攝,即可快速自動拟合完整的人體三維模型。人體模型由數千個特征點組成,每一個點對應人體身上一個特定部位。通過指定該特征點或特征點的集合,機器人可快速準确定位人體疫苗注射部位。

在擷取疫苗注射部位的空間位姿資訊後,自适應機械臂可運動至注射部位附近,應用精準力控算法,確定無針注射器末端密切貼合人體皮膚、并與人體皮膚表面垂直,提升注射效果、降低痛感體驗,解決人體表面不确定性的難點。在注射過程中,機械臂可對與人體皮膚表面的接觸力與按壓力進行精準控制,確定注射過程的安全。

無針疫苗注射機器人來了!研發專家談原理:藥劑高速穿過皮膚進入體内

對于無針注射機的原理,齊鵬解釋說,這是利用壓力源産生的瞬間壓力,推動藥劑經過一個極細的噴嘴,形成射流,高速穿過皮膚直接進入到治療部位。“相對有針注射,(無針注射)在使用安全性方面優勢突出,消除‘恐針’,沒有針頭劃傷風險。更重要的是,無針注射的注射方式,增加疫苗在皮下或肌肉組織的擴散面積,提高免疫應答率。”

對于有網友擔心的“出現機器故障”的情況,齊鵬告訴紅星新聞,從技術角度而言,機械臂具備安全的“人機共融”條件。“這些醫療裝備最終要應用到臨床上來,安全無害是第一要素,是上市的前提條件,這是非常嚴苛的。任何産品,上市之前都要經過嚴格評估,從研發者到到臨床醫生、專家,最後還有我們的行政管理部門,都要進行嚴格的測試和論證,這就能夠保證産品上市後,将其造成危害的可能性降到最低。”

還有網友疑惑,在實際使用過程中,自主智能無針疫苗注射機器人如何進行消毒?齊鵬說,“每個人一個小藥瓶,打完後,藥瓶就自動換掉了。很小的瓶子,幾乎比鋼筆的墨水袋還小。”

齊鵬還介紹說,無針疫苗注射機器人的研發初衷,源于他對醫療防疫需求的關注,希望結合自身醫療機器人技術背景,發揮機器人技術在現代醫療中的優勢,展現人工智能與機器人技術在智慧醫療中的作用,為防疫做出貢獻。

紅星新聞記者 彭莉

編輯 張尋

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