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革新未來醫療物流,無人駕駛技術將如何解決醫療痛點?

早在一戰時期,英國便開始研發一種無人駕駛,用無線電操控的小型飛機,用作訓練時的靶機。

計算機的出現後,微處理器的發展推動計算機領域發生了一次又一次的革新,科學家們試圖將更多的機械轉向程序驅動,自動駕駛技術也從科幻小說中走進了現實世界。

由於空域遼闊,限制因素較少,無人機技術已趨於成熟。它的功能繁多,在軍事領域、民用領域均有廣泛運用。民用無人機主要運用於攝影創作、防災減災、搜索營救、資源勘探、森林防火。

自2016年10月開始,在非洲一些偏遠地區,小型無人機開拓了新的市場,擔任起醫療物資運輸的任務。

相比而言,汽車的無人駕駛技術仍處於初始階段,尚未正式投入使用。但由於汽車是全球價值鏈中極其重要的一環,蘊含的能量極大,世界商業巨頭均試圖在技術破繭而出時掌握控制權。

巨大的資金投入將推進這一技術在未來數年內落地,那時,醫療產業也將從中獲益。

無人機運輸藥品

無人駕駛技術改變生活

無人駕駛技術的運用遍布全球,以下幾個場景可以很好的展示無人駕駛技術在醫療領域的現在與未來。

1、醫療物資運輸

全球每年有數百萬人因為不能及時獲得需要的藥物,進而導致死亡。這種情況在發展中國家和發達國家都常有出現,貧窮國家則面臨更為嚴峻的情形。

盧安達是非洲中東部國家,世界最不發達國家之一。經濟落後導致盧安達醫療水平低下,公路系統落後,交通運輸極其不便。醫療物資缺乏導致很多醫生即便有進行手術的能力,卻囿於醫療物資匱乏,只能對患者進行簡答處理。

2017年8月,一位年輕女子在剖腹產後大出血,急需輸血治療。醫生已經竭盡全力,但也沒能阻止女子情況惡化,院內已有的兩個單位匹配血液已經輸送完畢,但她需要更多的血液才能保住性命。

醫生可以打電話從首都基加利的國家血庫訂購血液,如果通過公路運輸,血液送到醫院需要經過25公里的山路,長達四個小時。那個女人沒有那麼多的時間。

實際上,收到請求後,血庫的工作人員聯繫了附近的一個配送中心,配送中心的工作人員將需要的血液裝入小型無人駕駛飛機。僅僅45分鐘,醫院收到了他們需要的血液,包括七個單位的紅血球,四個單位的血漿和兩個單位的血小板。整個過程中,飛行時間僅耗時15分鐘。

無人機投遞藥品測試

2、減少事故發生率

絕大多數的車禍源於錯誤的人為操作,而這也是自動駕駛車輛發展的驅動因素之一。

無人駕駛汽車擁有縝密的演算法和先進的感測器,當遇見緊急情況時,該汽車能夠做出迅速的反應。這種反應是程序化的,比危機時刻人腦的隨機反應更為可靠。

同時,無人駕駛汽車也比普通人更加遵守交通規則,道路將因此變得更為暢通。

事故發生數量的下降直接影響的是醫院急診數量下降,從而節約了大量人力資源和物質資源;更通暢的交通將一定程度上避免救護車上的病人錯過最佳治療時間,危機時刻的每一秒都至關重要。

3、更清潔的環境

根據國內相關數據,2015年約101萬人死於呼吸系統疾病。呼吸系統疾病導致的死亡率在所有疾病中排列第三,僅次於腫瘤和心腦血管疾病。

車輛尾氣排放是造成空氣污染的主要原因之一,也是呼吸系統疾病的成因之一。2015年全國機動車排放污染物總計4532.2萬噸,這個數字在2016年減少至4472.5萬噸。

雖然要在短時間內減少大幅汽車尾氣排放總量非常困難,但我們仍可通過規範一些行為,從個體角度減少尾氣排放。

一般而言,不當行為主要通過以下途徑造成額外污染:

1. 車輛在快速剎車時會產生銅、鐵、錳等金屬微粒,這些金屬微粒會與空氣中的酸性硫酸鹽反應,生成對人體有害的化學物。

2. 起步過程中急加速會令汽油燃燒不完全,產生多種污染物,同時加大油耗。

3. 頻繁變道過程會不斷改變行駛速度,導致排放量增加,加劇交通擁堵情況。

4. 尋找車位的過程會造成大量的資源浪費。據加州大學洛杉磯分校一位研究員發現,洛杉磯15條街的司機們為了停車每年多走了95萬公里冤枉路。

自動駕駛技術將極大減少以上人為操作中的不當行為,進而減少CO、HC、PM、氮氫化物、硫化物、含鉛化合物等有害物質生成。

同時,自動駕駛車輛的普及將減少人們對高功率車型的需求,因為駕駛員沒法駕駛自動駕駛車輛參與飆車等的活動。

4、減少工作壓力

研究發現,交通擁擠和長時間駕駛會導致人們工作效率下降。自動駕駛時代擁有平穩的交通流量與較少由事故引發的交通擁堵,這些都將使整個行駛過程更加讓人愉快,人們甚至可以在汽車中工作。

另一方面,人們不用再擔心交通安全問題,自動駕駛汽車會接管觀察周圍環境的職能,以防止撞到老人,孩子或是殘疾人。解放專註力將為上班一族帶來更好的效率。

Zipline、順豐引領工業級無人機,各巨頭搶佔無人駕駛汽車先機

Zipline是位於加利福尼亞的一家自動化物流公司,該公司擁有來自Space X、Boeing、Google、NASA等設計團隊的經驗豐富的成員,目前總計獲得4300萬美元融資。

Zipline於2016年10月與盧安達發起全球首個無人機物流運營計劃。2017年8月24日,坦尚尼亞宣布將與該公司合作,啟動世界上最大的無人機物流網路。

Zipline將用無人機為坦尚尼亞提供輸血用品、緊急疫苗、艾滋病藥物、抗瘧葯及其他關鍵醫療用品(如縫線、靜脈輸液管等)的運輸服務,並在全國各地建立四個配送中心。每個配送中心配備30架無人機,預計每日可提供多達500個按需配送的航班。

每台無人機可載運1.5公斤貨物,時速達110公里,巡航距離160公里。醫護人員可通過簡訊發送貨物訂單,平均在30分鐘即可收到包裹。它們使用彈射器發射,飛行高度低於150米,並用降落傘投放重1.5公斤的包裹。

開展服務的困難部分並不全在於技術,Zipline需要與軍方和政府協調,培訓診所工作人員接受貨物,並讓沿線社區放心。

Zipline的一名工程師說,自己以前造的是投擲炸彈的無人機,「現在我造的是投放血液的無人機了。」

Zipline無人機起飛

國外醫療物流蓬勃發展,順豐作為國內物流行業的標杆,自然不會放過在新領域展露頭角的機會。

2018年1月24日,順豐分別在陝西、雲南通過無人機對後勤物資進行運輸。當日12點16分,陝西某地,順豐自有的垂直起降固定翼無人機V330在小雪天氣中起飛,飛行約23分鐘到達目的地,飛行距離24公里,爬升1100米,裝載1公斤急救藥品。無人機降落後,取出藥品順利完成試驗。

據悉,V330採用鋰電池供能,最大起飛重量19公斤,載荷重量3公斤,巡航速度25米/秒,飛行高度120米,最大航程60公里,全自動航線飛行,可緊急返航、盤旋或降落。

算上此次場景試飛的無人機,2017年順豐已經先後實現了水陸兩棲無人機、大噸位無人機的試飛工作。再加上此前對外披露過的各種中小型無人機,順豐的無人機機隊已初見規模。

順豐V330型無人機

全球擁有近100家研發自動駕駛汽車的企業,囊括多個領域的龍頭企業,但無人駕駛汽車現仍在測試階段。

今年1月份,Uber CEO Dara Khosrowshahi就曾表示,將在18個月內讓自動駕駛汽車上路。

但在美國時間3月19日晚22點亞利桑那州坦佩市郊區,一輛Uber自動駕駛測試車在由南向北行進過程中,撞上推著自行車在人行道之外橫穿馬路的49歲女子Elaine Herzberg,該女子送醫後搶救無效,宣告死亡。

這是全球首例無人駕駛汽車致死事故。隨後,Uber宣布全面暫停無人駕駛車輛在美國及加拿大的路測。

Google的無人駕駛計劃更具野心。Google創始人、Alphabet CEO拉里·佩奇正式揭曉了他投資的一個全新的項目——無人駕駛飛行電動計程車「Cora」。

Cora的開發公司叫做Kitty Hawk,得到了拉里·佩奇的資助,CEO Sebastian Thrun來自最具創新精神的Google X部門。

百度作為全球AI技術研究先鋒,中國無人駕駛拓荒者和領導者,無人駕駛技術的研發能力穩居世界前列。國內政府部門提出8-10年的無人駕駛汽車計劃,而李宏彥表示,只需3-5年,百度旗下的無人駕駛汽車就能上路。

百度無人駕駛汽車

政策、法律影響及無人駕駛技術的未來

1、政策風險

對於無人機而言,政策風險主要來源於政府對於空域的限制,但這實際上並不構成問題。限制空域的地區往往交通發達,人口集中,醫療設施也比較齊全,所以不需要無人機作為醫療物流作用載體。

對於無人駕駛汽車而言,其政策風險的大小與地域有關。以美國為例,各州對待無人駕駛技術的態度並不一致,部分州的法令要求企業進行無人駕駛技術上路測試必須提交繁瑣的申請,並接受嚴格的審查。

為避免可能的政策變更,Google等矽谷巨頭現在更傾向於在澳大利亞、紐西蘭等地區測試無人駕駛技術。

國內的情況相比而言較為簡單,百度的AI技術研發有政府注資參與。而對於小企業而言,研究無人駕駛技術存在各種較大的困難,最主要的問題在於行業門檻太高,難以進入。

2、法律風險

無人機的發展迅速,相關法律並沒有很快跟進。不過無人機出現事故時責任劃分相對容易,主要的發展在於實名制方向。對於藥物運輸方面無人機主要是作為物流器械的範疇,所以可適用於相應物流法規。

無人駕駛汽車未來可能出現的問題,主要在於事故發生時責任劃分困難。責任劃分給製造商還是車主這個問題,現在仍處於激烈的爭論之中。

在醫療領域,可能出現的法律糾紛可能發生在車禍或者因未及時就醫而發生的損傷或死亡。

全球無人機規模統計(億美元)

從無人機整體發展看,全球94%的無人機為消費級無人機,僅6%為工業級無人機。工業級無人機競爭相對平淡,但擁有巨大的發展空間。

儘管運輸和物流公司對無人機感興趣,許多無人機公司對送貨的熱情卻不高。「這不是我們近期要考慮的(問題)」大疆公司的徐華濱說。

截止2017年10月19日,大疆無人機佔據了全球民用無人機市場66%的份額,但大疆至今並未向醫療運輸方向進軍。

這很容易理解:國內現在仍有592個貧困縣,但大多數遠離城市,即便是無人機也無法完成醫療藥品的配送服務。

而國外,尤其是非洲以及南美洲,工業級無人機擁有極大的市場。這些地區進入門檻低,需求量大,但缺乏法律保護,政策變更頻繁,風險與機遇共存。

無人駕駛汽車給醫療企業帶來的變化大多不在於技術本身,而在於進入無人駕駛社會後,醫療機構的地理分布及相關配套設施的建設。

未來醫療社區概念圖

便捷的交通將很好的改善醫院停車場等公共設施的使用狀況,甚至使醫院獲得面積盈餘空間。

醫院可以建立一個中心停車庫,而將因合理秩序省下的道路空間進行改造,譬如修建醫院配套的設施,如健身房、咖啡廳等。這些設施能使醫院更像一個社區,患者能從中獲得更好的就醫體驗。

現在,無人駕駛技術仍在發展當中,前景一片光明。但未來具體如何,我們還需繼續等待。

參考文獻

1.張明. 淺談如何降低車輛對環境的污染[J]. 世界家苑, 2011.

2.https://www.wired.com/story/zipline-drone-delivery-tanzania/

3.http://www.chyxx.com/industry/201611/469473.html

4.http://www.sohu.com/a/134780610_468638

5.https://ideas.stantec.com/blog/autonomous-vehicles-and-healthcare-design-five-ways-the-driverless-future-could-affect-urban-medical-center-master-planning-and-design

6.https://www.healthitoutcomes.com/doc/ways-autonomous-vehicles-disrupting-healthcare-0001

7.http://jingzheng.chinabaogao.com/jiaotong/02243214X2018.html

8.https://techcrunch.com/2017/12/25/using-drones-to-build-the-ambulance-fleet-of-the-future/

9.Tanzania Announcement Press Release vFinal

文|趙泓維

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