从按摩到手术：机器人技术和人工智能如何改变医学和美容

本文的主图由 HackerNoon 的AI Image Generator通过提示“机器人整形手术”生成

由于人工智能的不断发展，机器人在我们眼前变得越来越聪明。从只能执行一组严格的程序化操作的简单机器，他们正在转变为知道如何与真人一起工作的同事。因此，它们在医疗保健等关键行业中变得越来越普遍：全球医疗机器人市场已经长大的从 2022 年的超过 110 亿美元增长到 2023 年的超过 130 亿美元，预计最早将在 2027 年达到近 265 亿美元，复合年增长率接近 19%。

计算机视觉、运动传感器、高清手术显微相机、远程导航、分析和其他解决方案的发展也促进了这一增长。除了技术进步外，还有其他几个因素会影响市场：人口老龄化因此，对各种类型的医疗服务的需求不断增长，以及增加医疗支出人均。

让我们深入研究三个不同的行业用例，在这些用例中，人工智能和机器人技术正在帮助组织应对劳动力短缺、满足监管需求并实现新技术进步。

通过机器人包容实现护理和康复

甚至在大流行之前，缺乏医护人员就是一个严重的问题。全球市场是短的590 万护士，预计未来十年将有 400 万护士退休。 COVID-19 加剧了这种情况，导致护士大量倦怠。这加速了该行业人员的外流，并将员工短缺增加到 1300 万。

机器人技术可以帮助行业解决这个问题，让护士的生活更轻松。机器人护理助理的全球市场是估计的到 2022 年将达到 10 亿美元，预计从 2023 年到 2030 年的复合年增长率将接近 15%。根据 WHO 的一份报告，除其他外，需求受到人口老龄化的推动：需要更多护理：六分之一的人将到 2030 年达到 60 岁或以上。

而从 2020 年到 2050 年，老年人口数量将翻一番，达到 41 亿。

基于人工智能技术的机器人已经成功地帮助护士完成许多日常工作：例如，记录患者的医疗状况以及运送食物和药物。它们配备了语音和动作识别、摄像头和麦克风，可以收集有关一个人的数据。然后他们将其传递给人工智能算法进行处理，这使得机器人不仅可以识别身体伤害（例如，如果患者从床上掉下来），甚至可以识别抑郁和焦虑的非语言迹象。有些机器人具有类似的情商，可以作为伙伴工作。他们使用 AI 来读取情绪和社交线索，从而更好地与人类互动。因此，他们可以向人们传递消息，提醒患者预约，并让他们与家人保持联系。

一个 例子机器人护士助手的代表是 Aeo，这是一种具有两条手臂的类人机器人，可以执行表面消毒、开门和搬运物品等操作。 Aeo 的视觉和人工智能使其能够确定患者是否需要医疗帮助。

我还想特别提到康复人工智能机器人，这对运动功能受损的患者来说是不可或缺的。他们帮助人们重新学习必要的技能并每天陪伴他们。康复机器人可以通过传感器监测患者的体能和力量，在疗程中收集关键的生物指标，并将其传输给人工智能算法进行分析。这使系统能够适应人的节奏，从而更快地恢复。

在该地区的最新消息中，第一家机器人康复诊所打开在澳大利亚帮助接受物理和神经治疗的患者。得益于人工智能，这些机器可以为中风患者以及脊髓损伤、多发性硬化症和 CVID 患者开发互动游戏。当患者无法自行移动时，机器人会轻柔地移动患者的手指、手和手臂，帮助重新训练大脑并逐渐恢复独立活动。

通过 AI 辅助机器人手术减少疼痛和恢复时间

外科手术是人工智能可以让医生的工作变得更轻松的另一个领域。手术机器人行业已经四倍在过去的八年里增加到 30 亿美元。它将在未来十年继续增长。贝恩最近发现，超过四分之三的美国外科医生对手术机器人感兴趣。

AI 辅助手术通常与微创手术相关，通过小切口最大限度地减少对患者的伤害。这导致并发症更少、疼痛和失血更少、恢复更快，并且最终疤痕不太明显。领先的医疗机构，包括梅奥诊所，已经履行机器人辅助干预。虽然 AI 手术很昂贵，但好处重于成本并提高医疗服务提供者的底线，因为患者不必长期住院。

多亏了人工智能，外科医生可以专注于手术的复杂方面。他们在手术台附近的计算机上控制一个机器人系统，该系统通常由一个带有摄像头的机械手和一个带有手术器械的机械臂组成。医生通过高清摄像机获得微观结构的详细可视化。人工智能和计算机视觉确保了手术的速度和准确性，例如，区分组织类型，这样医生就不会划伤神经和肌肉。一些高度智能的 AI 机器人甚至可以自主执行任务，外科医生可以通过控制台对其进行监控。

人工智能还可以帮助进行术前规划。在此阶段，专家会根据患者的病历和图像计划手术干预。算法将它们与历史方法和来自类似手术的数百万数据集一起分析，以确定关键见解和最佳实践。然后使用人工智能根据特定标准制定计划，评估正在发生的事情，并在发生不可预见事件时实时调整策略。

当今世界，手术机器人正在不断发展。例如，2022 年 2 月，比利时的一名医生执行欧洲首例使用 Hugo 机器人手术系统的前列腺切除术。而阿联酋最近宣布它将在各种外科专业中使用智能机器人执行更多程序。阿联酋的许多医院都已经配备了达芬奇XI机器人，它可以让外科医生拥有更好的角度和视野。

维护美容和美容行业的隐私和合规性

健康和美容行业也可以从引入由 AI 控制的机器人中受益，尤其是考虑到当前的招聘危机在市场上。智能机器人可以接管日常操作，遵守法律要求，以减轻人类专家的负担，并为排队的客户腾出时间。

机器人极大地简化了当今需求量很大的头发移植。国际水文科学研究院估计2021 年进行了大约 70.3 万次此类手术。对于移植手术，专家必须从供体部位提取数千个毛囊，并将它们移动到所需位置。这是一个漫长而重复的过程。现代诊所为这些目的使用人工智能机器人。例如，美国ARTAS使用多种人工智能算法自动选择和提取最健壮和最多产的卵泡。在 ARTAS 机器人的帮助下，可以提炼一天多达 6,000 个卵泡。如果采用人工提取，这个数字通常最多为 3,000-3,500。

人工智能机器人技术可以改变的医学与美容之间的另一项服务是按摩。大流行对该行业造成了沉重打击：2020 年，至少暂时，五分之四的按摩治疗师停止提供他们的服务。许多人后来没有重返工作岗位，因为他们有时间转行。同时，教育机构无法满足市场对按摩治疗师的需求。

作为熟悉水疗行业的人，我认为该领域专家的短缺令人担忧。正如最新的 ISPA IS 调查所示，超过 70% 的沙龙和酒店都在努力填补职位空缺，这显然表明对熟练人员的需求很大，尤其是按摩治疗师。无法找到合格的从业者可能会影响向客户提供的服务质量。基于人工智能的机器人可以提供高程序准确性，消除人为错误，并将按摩成本降低多达 40%。他们可以与人类一起工作，为那些迫不及待想见真正的专家或不喜欢陌生人接触的客户提供服务。

全球市场上已经有多种人工智能机器人按摩解决方案。例如，Robosculptor 采用模块化设计，包括沙发、控制屏幕、自动驱动器和高速 3D 扫描仪。该系统在 10 秒内用高分辨率 3D 相机扫描患者的身体位置，创建患者的 3D 模型，并构建按摩过程将遵循的轨迹的自动自适应地图。在这种情况下，AI 基于扫描多人的经验，提高了更准确的 3D 人体识别。

与机器人一样，一个普遍的问题是患者的安全。在机器人按摩中，例如，可以通过限制身体的最大负荷、在一定范围内调节压力水平的操纵杆以及为客户和操作员设置警报按钮来保证。

人工智能机器人在医疗保健和美容领域的未来

据预测，医疗和美容领域的机器人技术将继续快速发展。机器人人工智能市场将生长甚至更快，未来 5 年的复合年增长率超过 27%。多亏了人工智能，机器人可以彻底改变这个细分市场并承担越来越多的功能。我坚信它具有自动化和改进广泛过程的潜力，从直接的患者护理到大规模药物生产。在外科手术中，智能机器人将能够完全自主地执行一些程序，例如缝合。人工智能移植技术可适用于肉毒杆菌素或填充剂注射。为此，AI 必须学习如何以不会弄乱人脸的方式执行这些程序。

到目前为止，人工智能在机器人领域发展的最大障碍是技术成本，不能立即收回成本，以及供应商和患者对它的一定不信任。建立信任可能是创新的关键。医院和其他机构需要探索并向市场传达智能机器人可以为患者和医疗保健提供者带来的好处。诊所和沙龙也有必要在供应商和他们的员工之间建立密切联系，教后者如何正确处理人工智能。