用机器人实现穿刺输液，「伏羲九针」要用人工智能提升护士工作效率

我国护士数量不足嘅问题正日益凸显，卫健委数据显示，截止2019年底，全国注册护士总数达到445万，每千人口注册护士达到3.18人。但同欧盟、美国等发达国家同地区每千人拥有护士数分别为8人、9.8人嘅水平仍有好大差距，缺口多达200-300万名，并且现有护士多数集中在东部沿海地区同大城市医院，西部欠发达地区及农村医院嘅护士缺口更为严峻。

点样解决护士短缺难题都成为社会关注嘅焦点问题之一，除咗加大护士教育投入，培养更多护士之外，使用自动化设备等方案提升护士工作效率都是有效方式之一。最近，转载就接触到‌一家医疗机器人厂商「伏羲九针」，该公司自主研发‌智能输液机器人FUXI，目前已启动申请三类医疗器械注册许可证。

护士需要协助医生做好对病人及其家属嘅咨询、辅导、接诊同治疗工作，具体嚟讲主要包括病人日常护理、执行口服、注射、其佢途径畀药治疗及采集检验标本操作，协助新入、手术、急、危重病人嘅处理；关注患者嘅心理，及时处理患者嘅各种问题等。

其中穿刺输液是护士日常最常见都是技术含量最高嘅工作，做起嚟并唔容易，穿刺水平是衡量一个护士水平嘅重要技能，伏羲九针团队曾针对护士穿刺输液工作进行大样本调查，其结果反映，喺临床中约有27％嘅患者静脉不够清晰，40％患者静脉目视无办法辨认，而且，孩童、老年人、重症患者嘅血管穿刺难度更高。对于新手护士“睇不清、扎不准、拿不稳” 嘅情况时常发生，有时需要尝试2-3次才能穿刺成功。对于经验丰富嘅资深护士嚟讲，过多嘅输液工作导致腰肌劳损、过度疲劳，并且严重迫压‌佢哋进行第啲工作嘅时间。

“一方面护士希望自己能从相对机械同繁重嘅穿刺工作中解放出嚟，医院希望护士能照顾更多嘅病人，尽可能补上护士短缺同流失嘅缺口；另一方面，穿刺失败会增加患者静脉炎、血栓同感染嘅可能性，仲可能会起引发医患矛盾，并且每年约有20%嘅护士在血管穿刺中受到针刺伤害，易因穿刺过程导致‘医患交叉感染’”。伏羲九针创始人杨帆讲畀转载，“在调研过程度，我哋仲发现，一方面机器嘅准确率更高，另一方面患者对机器嘅容错度要高于对人。而且在一啲落后、边远地区以及远航舰船、科考站、航日空间站等特殊场合都有大量穿刺治疗嘅需求，但却没有护士进行操作，患者嘅需求得不到满足，呢啲都等我哋决定进行智能输液机器人嘅开发。”

智能输液机器人FUXI原型图

针对呢啲痛点，智能输液机器人FUXI核心要做到两点，即在任何情况下都可以睇用机器人实现穿刺输液，伏羲九针要用人工智能提升护士工作效率得见，扎嘅准。简单拆解机器人结构，FUXI主要由血管红外识别、超声引导系统同穿刺行动系统三大块组成，首先通过红外进行清晰嘅血管影像呈现，机器人自动进行算法分析揾到最佳穿刺点，再通过超声图像进行引导，同时进行力感应随动穿刺工作，成个过程都实时精确控制，但系以通过电脑显示屏实时睇到针管嘅穿刺角度同深度。

FUXI机器人支持多种针头，操作度，病人剩系要将手放到指定位置，剩系要要护工/护士更换一次性针头，剩系要10秒-20秒，机器人就能完成穿刺工作。

咁，护士嘅穿刺、输液工作可以被“护工+智能输液机器人”所替代，呢一定程度上可以解决护士资源不匹配嘅问题，同时提高‌人员效率，都可以降低医院科室人员经费同卫生材料嘅成本支出。

据介绍，目前伏羲九针FUXI智能穿刺机器人原型样机研发已经完成，并采集‌多样人群手背血管超声图像20000余张，完成两类动物实验200例，完成人体实验百余例，目前成功率达到‌96%以上。成功申请发明专利5个，实用新型专利1个，仲有10余项专利正喺度申请中。

能够做到咁样嘅准确率，离不开机器人内置嘅人工智能深度学习算法，智能穿刺机器人结合‌临床穿刺规则同基于深度学习嘅方法，边缘计算同大数据中心智能，其中包含实时超声影像引导嘅穿刺路径导航技术、建立血管组织力学特性数学描述模型、多模信息感知下嘅高约束条件穿刺行为控制、血管穿刺精准安全操控机制等诸多模型同技术环节，呢啲核心技术都已受到国家专利保护。

现有产品主要集中在单个部位穿刺靶点识别定位后做浅表血管穿刺。喺应用场景上，包括穿刺同穿刺针留置操作，输液、输血通道建立，生命体征监测、术前区域麻醉等，不仅是在大型医院社区医院嘅输液室、感染病房及医护人员稀缺嘅第啲场景都可以使用。

杨帆仲介绍国内外第啲同类产品主要是采血功能，用于血液检验，主要面向医疗机构常规检验，解决简单而重复率高嘅护士替代问题。同佢哋相比，伏羲九针智能机器人主要以下差异同特点：

伏羲九针智能机器人主要以下差异同特点

市场及商业模式方面，杨帆介绍，早期公司将以机器人向三甲医院、社区医院、养老院出售或出租为主要收费方式，之后随住机器人成本嘅降低，将会推出机器人免费使用，通过耗材实现盈利。

此外，伏羲九针仲对智能穿刺机器人市场规模进行‌估算，按照2019年统计数据，全国34,354家医院，其中三甲医院1,516家，每家医院有手术嘅科室平均10个，每个科室平均购买2台（手术室、病房各一台），普及率为70%，则购买量为21,224台，其佢医院平均每家购买2台，普及率为50%，则购买量为32,838台；社区卫生服务中心（站）35,013个，乡镇卫生院36,112个，平均每个机构购买1台，普及率50%，则购买量为35,562台。国内市场总量为89,624台,按照每台售价50万元计算，智能穿刺机器人设备市场规模约为450亿元。

耗材方面，若按三甲医院平均每日穿刺量在500-800次，智能穿刺机器人穿刺比例为60%，收益为67亿-105亿/每年；第啲医院、社区卫生服务中心（站）、乡镇卫生院嘅每台智能穿刺机器人平均每日穿刺量为10次，则耗材收益为143.5亿元，总计耗材收益为210亿-245亿元左右。

“呢几年，中国医疗机器人产业规模保持‌30%左右嘅增长速度，随住市场教育嘅推进，相信呢一市场仲有机会进一步扩大。”杨帆说。

目前，伏羲九针智能穿刺机器人正喺度多家医院嘅多个科室进行人体试验同数据采集等工作，同时都正喺度研发神经阻滞（麻醉）穿刺机器人、肿瘤消融穿刺机器人同中医针灸机器人。

团队方面，伏羲九针团队涵盖医疗、人工智能、机械、材料、大数据等多学科交叉人员，医疗团队同技术团队全程联合研发攻关，喺保证研发效率嘅同时，都兼顾产品同需求之间嘅契合度及实用性、安全性。

据悉，为咗加速产品持续研发升级，伏羲九针正喺度进行新一轮融资。