对不少人来说,接种疫苗时,一看到针头就感到恐惧,尤其是儿童,研究显示,三分之二的儿童害怕针头。那么,未来能否实现无针注射疫苗呢?
日前,由同济大学副教授齐鹏所带领的团队正式发布了一款全自动无针头疫苗注射机器人,该项目基于世界领先的人体三维模型识别算法及自适应机器人技术,结合机电一体化无针注射器设计,联合多家技术企业和中国心血管医生创新俱乐部(CCI)共同开发完成,是国内首次发布此项完整技术验证方案。
这款机器人被命名为“后羿”。齐鹏表示,这一名字蕴含着两重含义:“一方面,我们已经进入了后疫情时代,‘后羿’是‘后疫’的谐音,而疫苗是我们抵抗病毒的一大重要方式;另一方面,‘后羿’是我们传统神话中的射日英雄,将无针注射机器人命名为后羿,也可以突显出这一技术的有效性和准确性。”
据齐鹏介绍,该自动疫苗注射机器人可自动识别人身上指定的疫苗注射位置,如常用的人体上肢三角肌部位。
注射过程大体分为三步:
首先,该机器人通过一个简单的三维点云相机对人体进行拍摄,快速自动拟合人体对应部位的三维模型,准确识别疫苗注射部位及注射角度。
同时,七轴力控自适应机械臂具备高精度、快速响应的力控性能,应用高精度力控贴合算法,能够确保注射器末端垂直紧密贴合注射部位,提升注射效果,降低痛感体验。
然后,机器人的无针注射部分,能够通过高压的水柱,推动药剂经过一个极细的喷嘴,形成射流,高速穿过皮肤直接进入到治疗部位。
他还介绍称,针对疫苗注射的医院应用场景,目前该机器人注射系统采用气压驱动技术,优点是适合快速的连续注射。药液注射可以在半秒内完成,注射精度可精确到0.01mL,可适用于不同的疫苗对注射剂量的要求。同时,它还有注射深度调节功能,可适用于皮下或肌肉注射的不同种类疫苗。注射器头部与皮肤表面贴合越密切、接触角度越垂直,则注射效果越好、痛感越校
目前这款无针疫苗注射机器人仍在原型机阶段,它在临床上的安全性和有效性需要通过对照试验进行验证。
事实上,无针注射并非全新概念。去年9月,印度批准了一款DNA疫苗ZyCoV-D,也是通过无针装置给药;去年11月左右,加拿大初创公司Cobionix宣称,他们研制出了全球首款能注射疫苗的机器人Cobi,其能以自主、无痛且无针头方式注射疫苗。
Cobionix公司联合创始人兼首席技术官尼玛扎马尼表示:“研制Cobi的目的是缓解医疗保健方面的劳动力短缺,其自主特性大大降低了人们对诊所基础设施的要求,这将有助于覆盖偏远地区人群,在这些地区,人们能够获得的医疗保健服务有限。”
Cobi机器人。图片来源:美国《快公司》杂志网站
医疗机器人在国内外都有很大需求,在医院中有很多的应用场景。“机器人的诞生,可以解放医护人员的双手,让重复性高的打针工作不再成为他们的负担,可以把精力和时间花在更具难度和人力需求更大的地方,提升其工作效率和质量,救助更多患者。”齐鹏表示,团队希望通过医疗机器人能够更好地服务医生,帮助患者。“让科技惠及大众,让创想照亮现实,这是非常有意义的事情。”