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大数据下医疗级穿戴式电子医疗器件技术

成果类型:: 发明专利,实用新型专利

发布时间: 2022-09-26 16:46:27

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 佛山中国发明成果转化研究院 | 2022-09-26 16:46:27

目前,市场上心电测试设备的主要痛点有:(1)专业设备体积庞大,测试方法过程繁琐、舒适性差;(2)便携心电仪,同时将双手接触电极片,保持静止,测试过程不方便。针对上述问题,本成果采用自驱动传感器,能直接将脉搏跳动的微小力学信号转变为电信号,再通过分析脉搏波,获取心血管疾病信息,实现正常佩戴便即可获得准确的心血管状态数据与诊断评估结果。依据本成果开发的产品具有自驱动主动式传感、轻便小巧易整合、测试过程简单易穿戴等优势。此外,本成果产品心电测试结果精度、可读性与临床心电采集数据具有可比性,脉搏波测试结果精度高、细节保留完整,便于临床诊断分析,具有非常广阔的应用前景。

1、采用自主研发的核心部件——自驱动超灵敏脉搏传感器,可将脉搏振动直接转化为高达1.52V的电信号,其信噪比达到45dB,是光电脉搏传感器的10倍。

2、成功实现了对心律失常的诊断及对冠心病、房间隔缺损的鉴别诊断。

3、主要应用图像处理、计算机视觉和模式识别、生物特征识别、图像视频理解和信息内容安全等领域的研究工作,包括动态场景的计算机视觉监控、基于人的行为和生物特征的人物识别与身份鉴定,以及人工智能大数据等。

本成果产品主要为智能心血管监护手环,手环所测脉搏波数据通过蓝牙发送到手机APP上,通过优化的算法和模型,可以得到用户的血管健康指数,并给出相应的饮食、作息、运动建议,以及给出是否需要就医的预诊断结果。产品可应用于临床诊断、运动监控以及老年监护等相关领域。

我国可穿戴式医疗器械相对于国外来说起步较晚,当前市场上的可穿戴式医疗器械主要偏向于运动/睡眠监测功能,其可长时间与人体接触,是理想的监测设备,具有广阔的市场空间。随着我国云计算、大数据和5G的高速发展,医疗器械可穿戴化必是大势所趋,可穿戴式医疗器械必将迎来良好的市场机遇。

本成果所研制的自驱动超灵敏脉搏传感器,具有小体积、高温高频高功率、节能减排等特点,可以取代69%CREE及71%中国电子科技集团第十三研究所的同类型产品。此外,本产品还具备自驱动主动式传感、轻便小巧易整合、测试过程简单、易穿戴等特点。

团队组建于2019年,汇集了一批来自中国科学院、北京航空航天大学、北京市生物医学工程高精尖创新中心、北京邮电大学以及佛山科学技术学院的产学研各界才俊。

1、李舟,团队负责人;博导,国家杰青,中科院北京纳米能源与系统研究所研究室主任,现任中国生物医学工程学会青委会副主任委员、中国生物工程学会青委会委员、中国生命电子学会青年副主任委员,纳米能源所生物与环境平台主任,中国科学院大学纳米科学与技术学院纳米能源教研室主任。

2、赵超超,团队技术专家;中国科学院大学博士毕业,目前任职佛山科学技术学院口腔医学院特聘教授,佛山生物医学工程学会发起主要从事自驱动生物医学系统和纳米能源器件的研究,包括自驱动药物递送系统研究和微纳能源器件用于肿瘤治疗及神经组织工程修复。相关成果已发表在国际顶尖学术期刊Advanced Functional Materials,Advanced Science,Nano Energy等20篇。

3、石波璟,团队技术总监;中国科学院大学博士毕业,就职于北京航空航天大学生物医学工程高精尖创新中心。长期致力于面向心血管疾病检测、诊断及治疗的新型传感与器件的研究,实现了超高灵敏度新型心血管传感与自驱动心脏起搏器。已申请专利总计16件,其中8件已授权,获北京市科学技术奖二等奖。

4、何召锋人工智能与大数据负责人;中国科学院自动化研究所博士毕业,后在中国科学院自动化研究所任算法组长、副研究员,北京中科虹霸科技有限公司首席技术官、副总经理。主持并参与了国家973计划项目、国家863计划项目、国家科技重大专项、国家自然科学基金等19项国家级科研项目,开发了国内第一个生物身份证识别开放云服务平台及相关人工智能算法等7个系列10余款产品,并在公安、金融、出入境等领域推广应用,形成销售收入逾亿元。

5、夏远军,团队营销总监;毕业于中央广播电视大学,从事医疗行业销售及管理工作,有着丰富的从业经验,代理器械、耗材年销售7000万。具有丰富的行业运营经验,投资过医疗器械产业,熟悉行业相关法律法规与财务管理,能保证项目与时俱进,完成产品的高速市场覆盖率。

从功能上看,虽然近年来上市的可穿戴医疗器械功能主要集中在心电监测和血糖监测方面,但大多数可穿戴式医疗器械测量数据的准确性是否可靠,监测程序是否科学,与疾病监测所需的指标是否匹配都无从得知,多数可穿戴式医疗器械的医学运用价值不高,有待提升。

本成果心电测试结果精度、可读性与临床心电采集数据具有可比性,脉搏波测试结果精度高,细节保留完整,可直接用于医用临床诊断分析。本成果技术对于穿戴式医疗器械产业的技术创新和进步具有较大的推动作用。同时,本成果产品以手环形式佩戴,正常佩戴即可获得准确的心血管状态数据和诊断评估结果,有利于患有基础疾病的患者在家监控自身健康状态,及时规避脑梗死、脑出血等突发疾病,也可帮助医护人员提高抢救效率,可一定程度提高医疗智能化程度。

本成果主要转化为智能心血管监护手环,手环所测脉搏波数据通过蓝牙发送到手机APP上,通过优化的算法和模型,可以得到用户的血管健康指数,并给出相应的饮食、作息、运动建议,以及给出是否需要就医的预诊断结果。公司将分三个方向推进研发与生产,一是医疗专业化方向,完善包括心率、动脉弹性指数、左心室射血量等八大临床关键指标的准确监测分析。二是心血管健康手环的多场景多领域应用,包括居家养老、体育运动等领域前景宽广。三是心血管大数据的采集与管理,可用于科研、医疗、保险等专业领域。因业务发展需要,公司希望通过融资方式筹集更多资金,以开展产品的规模化生产。