醫療保健領域的機器人技術：醫學機器人的未來

醫療領域的第一批機器人於 1980 年代出現，透過機械手臂技術提供手術協助。多年來，搭載人工智慧（AI）技術的電腦視覺與資料分析已讓醫療保健機器人徹底改觀，將功能延伸至許多其他的醫療保健領域。

機器人現在不僅可以在手術室使用，還能用於臨床環境，支援醫療保健工作者並加強患者護理。舉例來說，醫院和診所正在部署機器人用於更廣泛的任務，協助減少新冠病毒疫情期間病原體的暴露。

機器人技術與自動化的使用也延伸至研究實驗室，用於將手動、重複性以及大量的任務自動化，以便技術人員和科學家將焦點擺在更具有策略性的任務上，進而更快速地進行探索。

醫療機器人簡化工作流程並降低風險，為許多領域帶來價值。例如，機器人可獨自清潔並備妥病房，有助於在傳染病病房中減少人與人接觸。搭載人工智慧藥物辨識軟體的機器人，可縮短辨識、比對及配送藥物給醫院中患者所需的時間。

隨著技術的演進，機器人將更自主運作，最終能完全自主執行特定工作。因此，醫生、護士和其他醫療保健工作者可將更多時間花在直接為患者提供護理。

醫療保健機器人的優勢

在醫療領域使用機器人可實現高水準的患者護理、臨床環境的高效流程，並為患者和醫療保健工作打造安全的環境。

高品質患者照護

醫療機器人可支援微創手術、對慢性病患者進行客製化且頻繁的監控、智慧療法以及年長患者的社交參與。此外，隨着機器人減少了工作負載，護士和其他照護人員可為患者提供更多同理心與人性互動，這可促進長期的福祉。

簡化臨床工作流程

自主移動機器人（AMR）可簡化日常工作、減少人類員工的體力需求，並確保更一致的流程。這些機器人能追蹤庫存並及時下訂單，協助確保物資、設備與藥物在有需要的地方皆有庫存，進而因應人員短缺與挑戰。清潔和消毒 AMR 可對醫院病房進行消毒，快速為入院患者做好準備，讓員工專注於以患者為中心、價值導向的工作。

安全的工作環境

為了協助保障醫療保健工作者的安全，AMR 用於有病原體暴露風險的醫院運送物資和床單。清潔和消毒機器人可限制病原體的暴露，同時協助減少醫院獲得性感染（HAI），目前已有數百家醫療機構在使用¹。社交機器人這種 AMR 還可以協助搬抬重物，例如移動床位或患者，如此能減少醫療保健工作者的身體勞累。

手術協助機器人

隨著動作控制技術有所進步，手術協助機器人也變得愈來愈精確。這些機器人協助外科醫師實現全新等級的速度與準確性，同時利用支援 AI 和電腦視覺的技術進行複雜的手術。一些手術機器人甚至可自主完成工作，讓外科醫師可以從主控台監督整個程序。

透過機器人協助執行的手術可分為兩種主要類型：

• 人體軀幹微創手術。這些手術包括機器人子宮切除術、機器人攝護腺切除術、減重手術和其他主要側重在軟組織的手術。這些機器人透過一個小切口深入病患體內後，會將自己鎖定就定位，創造出穩定的手術平台，醫師可從中透過遠端控制進行手術。使用大型切口進行開腹手術一直是大多數內科手術的規範。其復原時間會很長，並且感染和引起其他併發症的可能性更大。即使是經驗豐富的外科醫生，透過按鈕大小切口進行手動作業也極為困難。手術機器人能讓這些程序變得簡單準確，目標是減少感染和其他併發症。
• 整形手術。可對裝置預先程式設計，執行膝關節和髖關節置換等常見的骨科手術。這些機器人結合智慧機器人手臂、3D 造影和資料分析，透過運用空間定義邊界來協助外科醫師，進而獲得更可預測的結果。AI 建模可對機器人進行特定外科手術訓練，為機器的移動方位及手術的執行方法提供精確的指示。

從手術室將影像分享到其他地點（無論遠近）的功能，可讓外科醫師向特定領域的其他專家請益。如此一來，相當於患者擁有最佳外科醫師參與其手術。

手術機器人領域正在不斷演進，更充分地運用人工智慧。電腦視覺可讓手術機器人能夠區分其視野內的組織類型。舉例來說，手術機器人現在有能力協助外科醫師在手術過程中避開神經和肌肉²。高畫質 3D 電腦視覺可在手術過程中，為外科醫師提供詳的細資訊及強大的性能。最後，機器人能接手小型次要手術，例如在外科醫師的監控下進行縫合或其他已定義的工作。

機器人技術在外科醫師教育中也扮演了關鍵角色。模擬平台利用 AI 和虛擬實境提供外科手術機器人訓練。在虛擬環境中，外科醫師可以使用機器人控制，進行手術練習和技巧磨練。

模組化機器人

模組化機器人增強了其他系統，並可設定為執行多種功能。在醫療保健中，這些包括外骨骼治療機器人和義肢機器人手足。

治療機器人可為中風、癱瘓或腦外傷或多發性硬化症造成之損傷的康復之路提供協助。Intel 和 Accenture 目前正在開發輪椅上的機械手臂，旨在協助脊髓損傷患者執行日常工作。配備 AI 和深度攝影機的機器人可監測病患在進行規定的練習時身體的形態、測量不同位置的運動程度，而且比人眼更精確地追蹤進展。他們還可與患者互動，提供指導和鼓勵。

自主移動機器人

醫療保健組織時常仰賴 AMR，因為它能協助滿足消毒、遠距操控以及藥物和醫療物資運送等關鍵需求，打造安全的環境，同時讓員工騰出更多時間來照顧患者。具有內建光學雷達（LiDAR）系統、視覺運算或對應功能的 AMR，可自我導航至檢驗室或在醫院病房中的病患，讓臨床醫師進行遠端互動。如果 AMR 由遠端專家或其他工作人員控制，則可陪同醫生查房，讓專家透過螢幕諮詢，提供有關患者診斷和護理的資訊。

部分機器人可在患者登記前，為專業人士提供服務。舉例來說，墨西哥新創公司 Roomie 開發的一個自主機器人正用來協助醫護人員治療高危險的新冠病毒患者。這款名為「RoomieBot」的機器人會在患者抵達醫院時，根據他們的體溫、血氧等級和病史進行分類。RoomieBot 採用 Intel 技術，包括在 Intel® Movidius™ Vision Processing Unit（VPU）、第 8 代 Intel® NUCs 和 Intel® 實感™ 攝影機上執行的 AI 演算法。

其他用於醫療保健的 AMR 類型包括服務機器人與社交機器人。

服務機器人

服務機器人透過處理常規的後勤工作，減輕了醫護人員的日常負擔。許多這些機器人為自主運作，並可在完成工作時傳送報告。這些機器人可以佈置病房、追蹤補給品及歸檔採購訂單、醫療用品櫃補貨，並將床單往返運送至洗衣設施處。服務機器人執行部分日常工作，可讓醫療保健工作者騰出更多時間專注於患者的即時需求，並有助於提升工作滿意度。Aethon 的 TUG Robot 正是這樣的服務機器人。TUG 可在複雜且瞬息萬變的環境中應對，依照預定或隨需的方式安全地將床單送至護理單位。

服務機器人也能協助清潔和消毒。這些 AMR 可使用紫外線（UV）光、過氧化氫蒸氣或空氣過濾，舉凡可觸及之處，皆能協助減少感染並以統一的方式清潔消毒。新創公司 Akara 開發的一款自主移動機器人原型正在接受測試，要完成以下日常但不可或缺的任務：利用 UV 光消毒遭受污染的表面。其目標是協助醫院清潔消毒病房與設備，協助對抗新冠肺炎。

社交機器人

社交機器人直接與人類互動。這些「友好」的機器人可在長期照護環境中使用，提供社交互動與監控。它們可以鼓勵患者遵守治療方案或提供認知參與，協助患者保持警覺、正面積極。也能用來為醫院環境內的訪客和患者帶路。一般而言，社交機器人有助於減少照護人員的工作量，並增添患者的幸福感。

Intel® 醫療機器人技術

Intel® 技術為多樣化的硬體製造商和軟體供應商生態系統提供醫療保健機器人解決方案。Intel 提供多種運算技術並支援電腦視覺，以符合高效能手術協助技術；行動式輸送與自主紫外線消毒機器人；以及能實現更佳患者監控、專家諮詢、提高社交參及更多功能機器人的種種設計需求。

醫療領域機器人技術的未來

隨著機器學習、資料分析、電腦視覺和其他技術的進步，醫療機器人將不斷推陳出新，以更高效、更準確且自主的方式完成任務。

Intel 正與技術提供者及研究人員合作，以探索新一代的機器人解決方案。Intel 透過提供技術與研究支援，協助推動AI 和物聯網技術在醫療機器人領域的新應用探索。這些貢獻可支援持續的創新，進而提升自動化、推動效率，並解決一些最嚴峻的醫療保健挑戰。

機器人與醫療保健的未來

醫療保健機器人將隨著機器學習、資料分析、電腦視覺和其他技術的進步而不斷發展。各類機器人將繼續演進，自主、有效率並準確地完成工作。

Intel 正與技術提供者及研究人員合作，以探索新一代的機器人解決方案。例如，中國的 Intel Labs 正與蘇州協同創新醫療機器人研究院合作，為新創公司建立醫療機器人孵化器。Intel 提供技術與研究支援，在醫療機器人領域中，協助發掘人工智慧與物聯網技術的新應用。這些貢獻可支援持續的創新，進而提升自動化、推動效率，並解決一些最嚴峻的醫療保健挑戰。