澎湃新聞記者 邵文
第七次全國人口普查結果顯示,我國60歲及以上老年人口已達2.64億人,其中失能或部分失能老年人約有4000萬人,75%以上的老年人至少患有一種慢性病,平均壽命確實在提升但“不健康”問題依然凸顯。同時,我國養老護理從業人員僅有30萬名左右,無論是居家養老還是機構養老,都不能滿足需求。
“一些基礎疾病比如腦卒中類的會造成老年人生活過程中的半失能甚至失能,而老人護理人員數與整個病人數之間的比例是完全脫節的,”上海交通大學教授閆維新在談到設計康復機器人系統的初衷時對澎湃新聞(www.thepaper.cn)說道。
在當下,網上預約、線上辦理、電子支付普及給許多人帶來便利,但另一邊卻是不少老年人打車難、就醫難、付款難。如何讓技術適應並惠及老年人,人工智慧又如何幫助失能或半失能的老人實現自理、自立的願望?
閆維新帶領上海人工智慧研究院智慧康養團隊及其上海交通大學的團隊搭建出一個智慧康養架構圖:以智慧多功能護理床為核心,產品化的服務模組和積木式的系統模組相輔相成的方式,圍繞智慧家居、社群智慧康養、智慧養老機構、智慧養老家庭等不同應用場景搭建系統。
具體而言,人工智慧一方面幫助完成肢體辨識下的最佳姿態自調節,另一方面可以透過收集到的各種體徵資料幫助找到適宜每個人的最優生活護理、康復姿態及康復模式。在平臺層,則結合雲計算和大資料分析搭建康復輔助數字化產品、醫療護理數字化服務以及醫療雲數字化管控功能,從而在硬體層面上讓裝備更聰明。
據閆維新介紹,軟硬一體相結合將“居家養老、機構養老、社群養老”等多種傳統養老模式轉變為“系統+服務+老人+終端”的智慧服務型現代養老模式。
失能老人的傳統人工護理時,需考量個性化的照護工藝,以及人體的上肢、下肢、頭部、軀幹等形成的標準姿態和運動軌跡,滿足典型護理姿態和康復動作的需求,尤其左右側臥位(增加失能老人患肢的感覺刺激,減少痙攣)、平臥位、輔助坐位等靜態良肢位擺放和姿態調整的需求。
“不同老人有不同的基礎疾病,就有不同的良肢位擺放需求,而基於人工智慧就可以完成肢體辨識下的姿態自調節,那麼在這個基礎上就可以實現個性化量化照顧、體徵檢測、緊急呼叫服務、個性化康復護理等。”閆維新繼續說道,“同時,基於現有的各種體徵資訊及生活規律,可以透過人工智慧找到其最優的生活護理、康復的姿態及康復模式。”
比如床邊肢體康復裝置,其將運動模組單元與周邊無源器具緊密結合,結合體徵檢測以及人工智慧演算法,對肢體康復引數進行實時調節。透過康復護理中健康資料實時互動分析,研究照護策略,制訂個性化量化智慧照護方案。
在閆維新看來,在整個設計中有四個關鍵因素,“第一是最重要的,即以護理為主,康復為輔的思路;第二即考慮這個姿態調整過程是頻繁的;第三要考慮老年人在護理過程中極大的二便需求;最後一點,在整個護理過程中的情感互動會比我們想象的更加重要。”
在閆維新的智慧康養系統裡,情感的陪護主要體現在一個連線著真人的螢幕。
“受知識結構所限加上普通話普及率不高,以及語言的不清晰等各種因素所限,情感陪護機器人起到的效果有限,實現自由互動的對話難度很大。但如果有真人在屏幕後,那麼總有個溫暖感。”閆維新談到一個案例,即對應的物業公司專門請了情感陪護人員,一個人針對性的服務幾個家庭的老人。
這個螢幕還可以成為老人的基本體徵資訊(包括但不限於血壓、血氧、心、電)與網路醫生對接的觸點,也可以成為呼叫外部肢體護理,點外賣等等的介面。
閆維新介紹道,這裡所說的智慧照護康復系列化產品,已經完成所有樣機本體設計,下肢康復、手指手腕康復和下肢助行等樣機已經在上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院、第九人民醫院完成了臨床有效性驗證,其他功能樣機加工除錯已經完成,正在開展產業化落地工作,在不久的將來會選擇在長三角開展應用示範工作。
“我的工作就是將醫學的動作語言翻譯成機器語言”
在閆維新看來,他的工作就是將醫學的護理和康復的一系列的動作語言翻譯成機器語言,並用低成本的方式進行實現。“最初觸碰到的問題就是與醫生的溝通困難,比如要去理解醫學話語下表達的護理模式,這個到後來逐漸克服。其次即是在考慮製造成本下構建欠自由度(機器人能夠獨立運動的關節數目通常稱為其運動自由度,簡稱自由度),並且達到醫生的要求。”
雖然提到各種困難,但在閆維新的講述中完全感受不到過程中的挫折,他像是天生就能捕捉髮明過程中的趣味,將每次嘗試不論結果地看作是新的探索。“我在做這個之前把市面上能買到的功能床都買了,全都拆了一遍”,說話時他在研究中感受到的趣味與興奮溢於言表。
如果列上他所做專案涉及的領域:“基於仿人行為輪式雙臂服務機器人設計與控制方法研究”、“基於交變電磁力的迴圈腫瘤細胞(CTCS)分離、富集及核酸提取儀器研究”、“ 透過深度學習進行了資料探勘獲取了適用於亞洲人的結直腸癌靶向”…就會發現橫跨了機器人、航天、生物醫療等等看起來毫不相干的領域。
不僅如此,閆維新從小畫畫,已經具備準專業水平,愛攝影進入中國攝影家協會,拍攝的照片入選美國國家地理。
如果去向他探尋如何同時做好如此多的事情會發現,這背後既不是規劃也不是克己“勤奮”,而是跟著自己的興趣,秘訣是“要注意把你要做的技術進行凝練和積累。很多專案看似是沒有邊際地跨行業,實際上就是若干技術的疊加而已”。
校對:張豔