徐冬

摘   要：在门诊服务台部署导医机器人，开展导医机器人的研究及应用，通过构建导医知识库标准体系，不断训练和提升导医机器人能力，探索导医机器人的最佳应用场景，尝试导医机器人替代人工服务的可行性。中国科技大学附属第一医院经过近1年的实践，使导医机器人回答问题准确率达90%以上，目前已开始尝试在周日用导医机器人替代护士导诊。

关键词：导医机器人;人工智能;语音识别;语义理解

中图分类号：TP181                                   文献标识码：B                                DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2019.01.010

文章編号：1006-1959（2018）01-0028-03

Application and Exploration of Outpatient Medical Robot

XU Dong

（Information Center，the First Affiliated Hospital，University of Science and Technology of China，Hefei 230001，Anhui，China）

Abstract：To deploy medical robots at the outpatient service desk， to carry out the research and application of medical robots， to build a standard system of medical knowledge bases， to continuously train and enhance the ability of guiding medical robots， to explore the best application scenarios of medical robots， and to try to guide medical robots. The feasibility of replacing manual services. After nearly one year of practice， the First Affiliated Hospital of University of Science and Technology of China has enabled the medical robot to answer more than 90% of the questions. At present， it has begun to try to replace the nurses with medical guide robots on Sunday.

Key words：Guided medical robot;Artificial intelligence;Speech recognition;Semantic understanding

近年来，人工智能、智慧医疗成为医疗行业的热点，推动着医疗信息化向更高的目标发展，2016年6月，中国科技大学附属第一医院与合作方共建“医学人工智能联合实验室”，基于该平台，开展了一系列人工智能的研究及应用工作。导医机器人在门诊导诊、分诊场景下的应用具有很好应用前景，国内一些医疗机构开始开展相关的研究及应用工作，智能导诊机器人在减轻护士及导医人员工作压力的同时，更满足了患者的就医需求，还确保了诊区及诊室接诊环境的安静有序[1]。本文主要分享导医机器人在日均门诊量超过10000人次的门诊场景下，参与导诊、导医服务的应用效果及其能力不断提升的过程，并对其应用前景进行了分析。

1导医机器人研究及应用

自2016年8月，中国科技大学附属第一医院在门诊陆续分区域部署了10台导医机器人，其中5台集中部署于门诊部一楼大厅服务台附近，主要用于导诊、分诊，由门诊部、信息中心及合作方共同组成团队，开展相关研究和应用工作。

1.1导医机器人研究  导医机器人属于医疗服务机器人[2]，也有研究者称其为智能导诊服务机器人[3]，我们认为，导医机器人基于智能语音技术[4]和自然语言理解技术[5]，通过与患者的语音交互完成院内的智能分诊、导诊、智能指引和症状问询等常见导诊服务，由四块体系构成，即机器人本体[6]、认知智能平台[7]、知识库体系和医院信息系统体系，见表1。

1.1.1机器人本体  高145 cm，约40 kg，颜色（灰白/紫白/定制），材料（ABS塑料），电池（动力锂电池），显示屏（13.3英寸、高清、多点触摸），摄像头（头部1300万像素摄像头、显示屏上方500万像素摄像头、3D体感摄像头），喇叭（双声道立体声、功率：5 W×2），传感器（6+0MIC阵列/温湿度传感器），工业定制底盘，自由度（DOF）[头部：2 DOF，手臂：3 DOF×2（F/R）]，操作系统（Android4.4），网络（WiFi 2.4/5.0），运动速度≤0.6 m/s。

1.1.2认知智能平台  智能控制系统、运营管理系统、综合决策系统、智能感知系统、数据集成系统，分别实现语音合成、语音识别、语义理解、人脸识别、麦克风阵列功能。

1.1.3知识库体系  医院信息知识库、导医知识库、预约挂号知识庫、专科知识库、科普知识库、其它知识库。

1.1.4医院信息系统体系  预约挂号系统、医院信息系统、电子病历、电子医嘱、分诊导诊系统等。

1.2导医机器人应用  自2017年8月19日在中国科技大学附属第一医院门诊部正式部署导医机器人以来，目前单台机器人日均交互量1000人次左右（图1），支持48个科室排班查询，766个地点导航，367个常见问题的询问及1400个疾病或症状挂号提示等，回答问题的正确率可达到90%以上。

我们把导医机器人在医院的应用分为三个阶段，即人机阶段、机人阶段和机器人阶段。所谓人机阶段，即以人工导医，机器人学习、训练为主。获取导医机器人交互数据的方法[8]：导医机器人具备存储和记忆功能，工作人员可调取人机对话的录音，听取患者的问题以及询问次数，同时从后台获取患者在机器人界面点击查询的内容和频次。在此阶段，我们每周从系统导出机器人现场交互的内容，进行梳理、分析和标准化处理，再将结果导入机器人系统，不断丰富导诊知识库体系，截止目前共修正问题数据1551条，以不断提升导医机器人的能力。

所谓机人阶段，即以机器人导医为主，人工现场管理，让机器人逐步独立承担现场导医工作。2018年3月～6月中国科技大学附属第一医院选择在周日尝试“无护士导诊日”，利用4台导医机器人进行导诊、分诊，1名护士着便装在现场管理和支持，已开展9次。

所谓机器人阶段，即机器人在无人值守的情况下为患者提供导医服务，工作人员利用远程控制系统进行管理和协助，这是导医机器人在门诊导诊场景下取代人工的标志性阶段。

2导医机器人应用效果评估

我们对中国科技大学附属第一医院已开展的9次“无护士导诊日”的机器人导医数据进行了评估，最近一次2018年6月10日，系统记录的4台导医机器人的交互总量为6961次，每台导医机器人的交互量分别为1910次、1768次、1559次、1724次，剔除其无效交互量（闲聊等），有效交互量45.38%。通过对现场交互的追踪及交换内容的分析，还需做以下改进：①将启动使用按钮、直接语音交互两种方法结合，满足不同用户习惯。如：取消唤醒页面语音唤醒功能，语音直接跳转使用。②优化业务范围及业务答案。如：患者说我已经预约过号了，直接给出下一步就诊流程提示，而不是回答如何预约。③专家介绍等页面增加返回上一页按钮。④增加现场方位提示信息。⑤加强宣传，开展智能导医的满意度评估[9]，提升患者信任度。如：某患者问“小孩说话不清楚怎么办”，机器人回答“请看口腔科”。患者不相信，后经护士确认为口腔科。⑥提升导医机器人的自然语言理解能力，进一步提高人机会话的准确率。

3导医机器人应用前景分析

目前中国科技大学附属第一医院在不断打造线上线下相融合的智慧就医[10]服务体系，线下的代表性就医服务体系为已部署的208台全功能自助机、180台扫码墩、50台小设备，实现了发卡、充值、挂号、预约挂号、扣费、检验、检查报告打印、综合查询、就诊签到等功能，支持居民健康卡及电子健康卡的应用，我们认为导医机器人将成为智慧就医服务体系中重要的入口。

通过近10个月的应用和完善，导医机器人的功能已基本能满足门诊导医的需要，但还需不断提升降噪能力[11]及移动导医能力[12]，以适应门诊就诊场景需要。同时，我们正将导医机器人导诊、分诊的功能向线上迁移，并进一步增加智能随访、预问诊和诊前病史采集等功能。

导医机器人也许能进一步延伸服务至门诊诊区分诊台等更多的应用场景，有效节省人力资源，提升服务水平、服务能力和服务效率。

4总结

以导医机器人为代表的医学人工智能技术，将会逐步深入到医疗的各个应用场景，并将助力智慧医院建设，助力“互联网”+医疗健康。虽然，目前仍存在很多问题和困难，但未来已来，人工智能必将深刻影响乃至改变医疗生态，从而真正解决“看病难，看病贵”问题。

参考文献：

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[3]陈曦，杨雅慧，赵嘉麒，等.智能导诊服务机器人的设计与实现[J].物联网技术，2017（11）：70-73.

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