算法周刊·前沿扫描｜对话闫维新：AI如何帮助失能老人自理、自立生活

澎湃新闻记者邵文

第七次全国人口普查结果显示，我国60岁及以上老年人口已达2.64亿人，其中失能或部分失能老年人约有4000万人，75%以上的老年人至少患有一种慢性病，平均寿命确实在提升但“不健康”问题依然凸显。同时，我国养老护理从业人员仅有30万名左右，无论是居家养老还是机构养老，都不能满足需求。

“一些基础疾病比如脑卒中类的会造成老年人生活过程中的半失能甚至失能，而老人护理人员数与整个病人数之间的比例是完全脱节的，”上海交通大学教授闫维新在谈到设计康复机器人系统的初衷时对澎湃新闻（www.thepaper.cn）说道。

在当下，网上预约、在线办理、电子支付普及给许多人带来便利，但另一边却是不少老年人打车难、就医难、付款难。如何让技术适应并惠及老年人，人工智能又如何帮助失能或半失能的老人实现自理、自立的愿望？

闫维新带领上海人工智能研究院智慧康养团队及其上海交通大学的团队搭建出一个智慧康养架构图：以智能多功能护理床为核心，产品化的服务模块和积木式的系统模块相辅相成的方式，围绕智能家居、社区智慧康养、智慧养老机构、智慧养老家庭等不同应用场景搭建系统。

具体而言，人工智能一方面帮助完成肢体辨识下的最佳姿态自调节，另一方面可以通过收集到的各种体征数据帮助找到适宜每个人的最优生活护理、康复姿态及康复模式。在平台层，则结合云计算和大数据分析搭建康复辅助数字化产品、医疗护理数字化服务以及医疗云数字化管控功能，从而在硬件层面上让装备更聪明。

据闫维新介绍，软硬一体相结合将“居家养老、机构养老、社区养老”等多种传统养老模式转变为“系统+服务+老人+终端”的智慧服务型现代养老模式。

AI助力肢体康复已通过临床验证，将在长三角开展应用示范

失能老人的传统人工护理时，需考量个性化的照护工艺，以及人体的上肢、下肢、头部、躯干等形成的标准姿态和运动轨迹，满足典型护理姿态和康复动作的需求，尤其左右侧卧位（增加失能老人患肢的感觉刺激，减少痉挛）、平卧位、辅助坐位等静态良肢位摆放和姿态调整的需求。

“不同老人有不同的基础疾病，就有不同的良肢位摆放需求，而基于人工智能就可以完成肢体辨识下的姿态自调节，那么在这个基础上就可以实现个性化量化照顾、体征检测、紧急呼叫服务、个性化康复护理等。”闫维新继续说道，“同时，基于现有的各种体征信息及生活规律，可以通过人工智能找到其最优的生活护理、康复的姿态及康复模式。”

比如床边肢体康复设备，其将运动模块单元与周边无源器具紧密结合，结合体征检测以及人工智能算法，对肢体康复参数进行实时调节。通过康复护理中健康数据实时交互分析，研究照护策略，制订个性化量化智能照护方案。

在闫维新看来，在整个设计中有四个关键因素，“第一是最重要的，即以护理为主，康复为辅的思路；第二即考虑这个姿态调整过程是频繁的；第三要考虑老年人在护理过程中极大的二便需求；最后一点，在整个护理过程中的情感交互会比我们想象的更加重要。”

在闫维新的智慧康养系统里，情感的陪护主要体现在一个连接着真人的屏幕。

“受知识结构所限加上普通话普及率不高，以及语言的不清晰等各种因素所限，情感陪护机器人起到的效果有限，实现自由交互的对话难度很大。但如果有真人在屏幕后，那么总有个温暖感。”闫维新谈到一个案例，即对应的物业公司专门请了情感陪护人员，一个人针对性的服务几个家庭的老人。

这个屏幕还可以成为老人的基本体征信息（包括但不限于血压、血氧、心、电）与网络医生对接的触点，也可以成为呼叫外部肢体护理，点外卖等等的接口。

闫维新介绍道，这里所说的智慧照护康复系列化产品，已经完成所有样机本体设计，下肢康复、手指手腕康复和下肢助行等样机已经在上海交通大学医学院附属瑞金医院、第九人民医院完成了临床有效性验证，其他功能样机加工调试已经完成，正在开展产业化落地工作，在不久的将来会选择在长三角开展应用示范工作。

“我的工作就是将医学的动作语言翻译成机器语言”

在闫维新看来，他的工作就是将医学的护理和康复的一系列的动作语言翻译成机器语言，并用低成本的方式进行实现。“最初触碰到的问题就是与医生的沟通困难，比如要去理解医学话语下表达的护理模式，这个到后来逐渐克服。其次即是在考虑制造成本下构建欠自由度（机器人能够独立运动的关节数目通常称为其运动自由度,简称自由度)，并且达到医生的要求。”

虽然提到各种困难，但在闫维新的讲述中完全感受不到过程中的挫折，他像是天生就能捕捉发明过程中的趣味，将每次尝试不论结果地看作是新的探索。“我在做这个之前把市面上能买到的功能床都买了，全都拆了一遍”，说话时他在研究中感受到的趣味与兴奋溢于言表。

如果列上他所做项目涉及的领域：“基于仿人行为轮式双臂服务机器人设计与控制方法研究”、“基于交变电磁力的循环肿瘤细胞（CTCS）分离、富集及核酸提取仪器研究”、“ 通过深度学习进行了数据挖掘获取了适用于亚洲人的结直肠癌靶向”…就会发现横跨了机器人、航天、生物医疗等等看起来毫不相干的领域。

不仅如此，闫维新从小画画，已经具备准专业水平，爱摄影进入中国摄影家协会，拍摄的照片入选美国国家地理。

闫维新画作受访者供图

如果去向他探寻如何同时做好如此多的事情会发现，这背后既不是规划也不是克己“勤奋”，而是跟着自己的兴趣，秘诀是“要注意把你要做的技术进行凝练和积累。很多项目看似是没有边际地跨行业，实际上就是若干技术的叠加而已”。

责任编辑：李跃群

校对：张艳