黎明明
最近迪斯尼與漫威合作的動畫電影《超能陸戰(zhàn)隊》成了2014年動畫的大黑馬,一上線就拿下全美票房冠軍。筆者曾寫過關于星際穿越里的機器人TARS如何制造,這次看了這部動畫里的機器人健康助手大白( Baymax)之后,又是激動得拍案而起!這不就是理想中的醫(yī)療機器人嗎?迪斯尼真狡猾!
說迪斯尼狡猾,是因為這個動畫故事的核心設定——機器人健康助手( Healthcare companion),恰恰切中了美國2014年最熱門的創(chuàng)業(yè)方向:機器人和醫(yī)療健康領域。中國拍過《中國合伙人》,也該允許美國人為醫(yī)療和機器人瘋狂一下吧?雖說大白的氣球外殼是有些兒童向,但是碳纖維的骨骼,可愛的外觀設計,具備語音識別和人體體征掃描的能力,這些都是非常合理又主流的設計。這部動畫片拍的可不是久遠的超現實,而是很可能馬上到來的近未來。這就來解析如何造出一臺大白這樣的機器人健康助手,以及現如今移動醫(yī)療領域的機器人發(fā)展。
現實中的醫(yī)療機器人
《超能陸戰(zhàn)隊》這部動畫電影改編自同名漫畫,一個結合了舊金山和東京的虛擬都市“舊京山”(“SanFransokyo”,美國文化和日本文化的結合,主角是精通機器人技術的小神童英雄( Hiro)和他的美國朋友們。這么一個設定,又體現了迪斯尼的狡猾。因為無論從機器人文化,還是實際技術發(fā)展來說,日本和美國確實是兩大流派。日本對人形機器人有超出尋常的偏執(zhí),美國人則更主動實效,機器人外形多變,核心還是軟件系統,特別是人工智能。
Intouch Health——這是一家老牌移動醫(yī)療公司,用了8年時間實現了美國一個社區(qū)與診所的互聯。曾接受了來自美國頂級機器人公司iRobot的戰(zhàn)略投資,這家機器人公司也一手為IntouchHealth打造了機器人系列,他們稱之為“遠程醫(yī)療機器人”。
從護士手持的RP-Xpress,再到可以搭載各種機械臂的RP-VITA,這些機器人可以在社區(qū)醫(yī)院、患者家、病房等地方發(fā)揮醫(yī)生替身的作用。不過IntouchHealth從未將這些iRobot為他們制造的機器人稱為“機器人”,而是稱作“遠程醫(yī)療控制設備”。這可以看出機器人之于移動醫(yī)療的價值點——遠程控制,這也是機器人最初的價值之一,就像無人機一樣。
在Intouch Health最新的介紹里,他們已經在描述一個將在2015年發(fā)生的未來: “我們的健康醫(yī)療將無處不在,從心理關懷再到健康管理等等?!币粋€醫(yī)生遠程控制機器人,就能夠長期跟蹤一個患者的生活,監(jiān)督其生活習慣,為其提供更為徹底的療程。患者可以隨時召喚就在身邊的機器人,拿起搭載其身上的自診設備進行檢測,所有健康數據就實時傳給了患者簽約的所有醫(yī)生,醫(yī)生可以直接通過機器人與患者溝通。
相信iRobot在Intouch Health上的部署不僅是為了遠程控制這么簡單,也許在這樣醫(yī)生遠程診斷數據不斷積累后,機器人將會具備更多的自動化診療功能,那時或許大白就會出現了。截止目前,Intouch Health已經通過機器人完成了49萬人次的診療,未來就在眼前!
Twendy-One——這是日本早稻田大學發(fā)明的機器人,也是日本人執(zhí)著于人形機器人的證據。與IntouchHealth這樣美國人的粗獷相比,twendy-one最重要的目標就是模擬人類護工。這款機器人的手部極力模仿人類,在最初的演示里已經可以擠番茄醬,預計在2015年投入使用,用來照顧老人和病人。不過定價昂貴,在3000萬日元左右。
豐田-——2007年就開始致力于生產——護理、醫(yī)療、制造和產品生產四大領域的協同機器人。這是日本人在其人形機器人執(zhí)念上的一次創(chuàng)新,他們認為機器人的自動化并非是注定的未來,只要能夠制造出可以與人類一起工作的機器人,就可以快速投入生產,這樣的機器人被稱為“協同機器人”。
豐田在2011年就發(fā)布了四種應用在醫(yī)療護理領域的機器人,用于幫助由于下肢癱瘓等而行動不便的人行走,包括“獨立行走助手”“行走練習助手”“平衡練習助手”“幫助移乘助手”。豐田專務董事井上洋一說: “隨著少子和老齡化的加劇,用于護理與醫(yī)療的助手機器人會越來越重要。”
美國陸軍——美國陸軍的遠距離醫(yī)學與先進技術研究中心委托馬薩諸塞州的機器人公司VECNA研發(fā)了一種自動化戰(zhàn)地救護技術,最終演變成了戰(zhàn)地協助撤退機器人( BEAR),來實現救護、轉運傷員等整套戰(zhàn)地救護功能。
拖船——加州硅谷的El Caminu醫(yī)院選用了一群叫Tugs(拖船)的機器人,這些機器人由Aethon公司制造,最重要的工作是為醫(yī)生和患者護送藥品和食物。他們會識別封閉空間的路線,會識別人和障礙物,避免與醫(yī)生、護士沖撞。
更為傳奇的是在埃博拉泛濫期間,Aethon—舉因其Tugs的載物運送能力,得到了美國CDC的認可,獲得了5000臺的訂單。一舉從一個名不見經傳的小機器人公司,變成世界前五。隨后他們也得到了來自NASA的訂單,去承擔在外太空執(zhí)行醫(yī)療等任務的機會了。
HAL-這是最為特殊的機器人類型,日本筑波大學企業(yè)CYBERDYNE的產品HAL(Hybrid Assistive Limb),是世界上第一款作為可穿戴助力系統通過IS013482認證的設備,它的醫(yī)用改進型更是作為醫(yī)療設備通過了歐盟CE認證。它被設計用來幫助下肢肌肉萎縮的患者,當你想要站起來、行走、停住、抬起腿上下樓梯時,它都會恰如其分地來幫助你完成。
你可以將HAL稱為可穿戴機器人,從名稱縮寫上可以看出是向庫布里克的”2001太空漫游”致敬的意思,那部電影里的機器人就叫HAL。不過HAL的原型其實CJE早在20世紀60年代就曾出過類似的概念原型機Hardiman,用來幫助人舉起重物。不過HAL這樣直接扮演人類外骨骼的設備,確實是革命性的。難怪美國DRAPA(美國國防部先進研究項目局)多次求購,不過日本人都拒絕了。
從以上各種在醫(yī)療領域已經在扮演重要角色的機器人中,你應該可以看出價值點——醫(yī)生替身、護士替身、肢體替代。大白這樣萌萌的具備人工智能的小伙伴,看來在嚴肅的醫(yī)療領域,還有待時間去發(fā)展吧。
起源:航天航空技術
要說最早開始思考醫(yī)療與機器人的關系,就要追溯到上世紀50年代,著手準備征服外太空的美國NASA就成立了專門的太空健康研究部門。為了保障宇航員在失重狀態(tài)下的健康狀況,開始利用遙測技術監(jiān)測和管理航天飛行對飛行乘組人員的生理及醫(yī)療保健的影響,這些技術在最開始就被稱為遠程醫(yī)療(Telemedicine),也是移動醫(yī)療的老祖宗了。遠程醫(yī)療技術實際是隨著載人航天計劃的發(fā)展而發(fā)展起來的,是載人航天航空計劃成功的一項關鍵技術,是為航天計劃提供衛(wèi)生保健服務體系的重要組成。
所以遠程醫(yī)療的領頭羊里一直都有美國航天航空總署NASA,很多部門都在研究遠程醫(yī)療技術和應用,目前正在研究支持目前航天飛機和國際空間站計劃的技術,同時也在研究保障未來行星際探索如火星計劃的新興醫(yī)療系統和技術手段。NASA的遠程醫(yī)療技術已通過許多應用為地球上的人提供衛(wèi)生保健服務,尤其是在救災方面的應用顯示了它的實用性和先進性。比如現在已經普及的入耳式體溫計,最早就是應用在宇航員身上的。
而機器人也是隨著航天航空技術的發(fā)展,特別是服務型機器人。就算是近期開始征服外太空的中國,也早在上世紀60年代,就開始不斷堅持關于外太空保健相關的研究,利用服務型機器人來滿足宇航員保健的目的,也都是相當嚴肅的話題?,F在的遠程醫(yī)療已經演變成Telehealth,面對的情況更為廣泛,是指醫(yī)學專家利用通信、傳感、多媒體、遠程控制等技術實現異地疾病診斷、治療、健康護理、遠程教學與指導等多種醫(yī)學活動的醫(yī)療模式。此前介紹的IntouchHealth就屬于這個行列。在之前的2014年mHealth峰會上,遠程醫(yī)療依然被看作是移動醫(yī)療領域中重要的分支,也有了另一個名稱“健康互聯”。
想象下不久的將來,NASA研究的那些準備在火星上幫助人類建立基地的機器人和遠程醫(yī)療技術,就會用在你我的身邊,更準確地說,像IBM的手術機器人達芬奇,會無限廉價化。
移動醫(yī)療孵化機器人
要說醫(yī)療領域的機器人,可以先說去年也會是今年的熱門詞——移動醫(yī)療,現在大家比較通常的叫法是mHealth。美國在2010年的移動醫(yī)療峰會上,對mHealth下了一個定義:通過移動設備提供醫(yī)療服務。這樣一想,會移動的機器人大白,確實符合這個定義。
不過還是會有人提出疑問,mHealth即“Mobile Health”為什么翻譯成“移動醫(yī)療”而不是“移動健康”?其實這個的英文最初的全稱是“Emerging mobilecommunication and network technologiesfor healthcare”,翻譯過來就是“醫(yī)療保健行業(yè)新興移動通信與網絡技術”。
所以移動醫(yī)療的興起,一開始的根本原因是通信與網絡技術的發(fā)展與普及、成本的下降、設備的普及,特別是智能手機的大量部署,才有了移動醫(yī)療的爆發(fā)。用來自診的問醫(yī)軟件,用來健康管理的軟件,記錄步數的運動管理軟件,或是熱火兩年的可穿戴設備,都可歸屬在移動醫(yī)療名下。而在中國,移動醫(yī)療概念的引入基本是在2011年至2011年3月份協和的好大夫在線發(fā)布iPhone版應用,11月份春雨醫(yī)生上線。
這么看起來移動醫(yī)療還處在通信技術紅利的發(fā)展初期,距離演化成機器人,甚至大白這樣的人工智能還很遠?我想這幾乎會是同時發(fā)生,因為機器人技術的革命和廉價化也恰恰是2014年的大命題。美國NIH院長弗朗西斯一柯林斯作為移動醫(yī)療實踐者,曾這么描述過移動醫(yī)療的價值: “移動設備提供了不可思議低成本和實時的方式,用于評估疾病、運動、影像、行為、社交、環(huán)境、代謝產物和一系列體征生理變化,移動醫(yī)療技術可能在生物醫(yī)藥研究的創(chuàng)新中發(fā)揮特別重要的作用?!?/p>
一個24小時陪伴左右的醫(yī)生護士是成本極高的,但是由機器人健康助手來代替,成本確實會降至不可思議的低。美國已經這么做了,日本也這么做了……