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1133應對新冠疫情中，核酸檢測依然是新冠肺炎篩查、確診的金標準，高質量的核酸樣本采集是檢查檢驗的重要保障。開發一種鼻咽拭子采樣機器人，可大大減少醫護人員的勞動強度，減少高危暴露風險，將有限的醫療資源集中到急危重癥的救治中，降低死亡率。
近日，深圳市羅湖醫院集團攜手杭州湖西云百生科技有限公司，發揮各自優勢，緊密合作，完成全球首臺全自動鼻咽拭子核酸采樣機器人原型機研發。該款機器人命名為"鵬程青耕"，靈感源自《山海經》，"青耕"被認為是上古神獸，有"青耕御疫"的傳說和夢想，希望"青耕一出，助天下無疫"。
無需人工干預，實現全程全自動核酸采樣
新冠疫情防控至今，深圳市羅湖醫院集團已完成 273 萬個新冠樣本的采集檢測，數千人積極參與疫情防控，正是這些積極投身于一線防控的醫護人員的切身感受，才有了探索一款全自動鼻咽拭子采樣機器人的想法和沖動。
深圳羅湖醫院集團與杭州湖西云百生科技有限公司研發人員經過一年多的研發攻關，一款全自動鼻咽拭子采樣機器人原型機已經誕生。據了解，這是世界第一臺軟組織上實現力控、 自動導航和自動標定的人工智能采樣機器人。
"青耕"以人工智能技術為核心，在運動規劃系統控制下機械臂自動獲取鼻咽拭子，在機器視覺輔助下追蹤并精準定位到被采集人面部和鼻孔，精確力控下輕柔完成鼻咽拭子的采集；實現了抓取、標定、采集和消殺全自動工作流程，實現全程無需人工干預核酸采樣整體解決方案；可實現規范樣本采集，降低采樣成本，減少醫護人員高風險暴露，節約醫療資源。
未來，基于該平臺的人工智能視覺識別和精準力控等技術可望在呼吸道、支氣管、消化道和心血管等組織器官的檢查檢驗、輔助診斷發揮廣闊的應用場景和實際價值。
AI 視覺分析，可實現精準定位采樣
據研發人員介紹，"青耕"采樣機器人最為核心的技術就是高靈敏度力控機器臂和力控伺服系統，最小力控可達 0.2N。在研發人員自身嘗試中，切實感受到這個力度和人工采集的力度相當。另外機器人的應急暫停按鈕也可用于突發情況，保護被采集人的安全。
"青耕"使用的ＡＩ視覺分析技術，對人臉 500 多個特征點進行自動判斷識別，運動追蹤可以捕捉被采集人員的輕微移動軌跡；在近距離時，使用有限元仿真技術和高性能概率模型可消除噪聲和背景，定位鼻孔并調整鼻咽拭子采集角度；激光雷達對色彩與紋理不敏感，對不同的體格、年齡和膚色人群均可識別。精準力控力反饋技術則保證采樣拭子在碰到咽后壁之后停止前進并及時采集足夠樣本。口腔的腔道大，則更方便于激光雷達的定位和 AI 定位識別。
此外，每個被采集人全流程中使用一次性的采樣拭子和樣本保存管，機器手臂持鼻咽拭子采集樣本，不接觸被采集人。同時，系統集合紅外自動感應消殺設備，在每一個樣本采集后對采樣臂完成完全消殺，避免交叉感染。
據悉，基于該平臺人工智能視覺識別和精準力控等關鍵技術，未來還將持續開發 , 在呼吸道、支氣管、消化道和心血管等組織及器官的檢查檢驗、輔助診斷等領域的臨床應用上拓展應用范圍。
