江苏省科技计划项目验收申请表

 

 

 

BY2012201

体验式和自助式智能医护综合集成关键技术与平台

东南大学 (盖章)

2015-05-13

 

 

 

江苏省科学技术厅

○○八


一、基本信息

1、项目概况

单位名称

东南大学

所在地区

江苏省南京市

主管部门

东南大学

通信地址

南京市四牌楼2号

联系人

赵林度

联系电话

13805167850

邮政编码

210096

电子信箱

ldzhao@seu.edu.cn

单位性质

1

1. 大专院校  2. 科研院所  3. 企业  4. 其他

项目起始时间

2012-7

项目计划完成时间

2014-6

验收形式

2、函评

验收时间

2015-05-12

验收地点

南京市四牌楼2号

成 果 形 式

(可选多项)

1

2

7

9

         

1. 论文论著                   2. 研究(咨询)报告

3. 新产品(或农业新品种)       4. 新装置

5. 新材料                     6. 新工艺(或新方法、新模式)

7. 计算机软件                 8. 技术标准

9. 专利                       10. 其它

专利申请()

发 明

12

实用新型

0

外观设计

0

专利授权()

发 明

0

实用新型

0

外观设计

0

发表论文(篇)

论文总数

科学引文索引(SCI

工程索引(EI

13

1

4

出版科技著作

0  (部)

制定技术标准

0  (个)

新 产 品

0  (个)

  其中:国标

0  (个)

建成新装置

0  (套)

农业新品种

0  (个)

软件著作权

4  (项)

新 工 艺

0  (项)

 

2. 项目负责人情况:

 

性别

出生年月

专 业

学 历

职 称

联系电话

赵林度

1965-02-01

系统工程

博士

教授

13805167850

周耀平

1963-01-25

投资经济

硕士

经济师

13605166585


3. 项目研发人员情况:                                    单位:人

项目研发人员总数

19

  其中:博士

4

       硕士

1

  其中:高级职称

4

       中级职称

1

其中:在校研究生

14

留学归国人员

0

外籍人才

0

 

4.项目实际到位经费情况:                              单位:万元

 

项目

总经费

其中

省拨款

单位自筹

部门、地方配套

其他来源

预算总额

(按合同自动生成)

160

60

100

0

0

已到位数

160

60

100

0

0

 

5.项目经费支出情况:                                  单位:万元

 

经费支出

其中:省拨款

备注

1、人员费

23.68

9.66

用于支付参与项目的研究生费用

2、设备费

18.67

10.08

用于支付智能医护设备研制所需要设备费用

3、材料费

18.79

12.88

用于支付智能医护设备研制所需要材料费用

4、测试化验加工费

1.64

1.64

用于支付智能医护设备测试加工所需费用

5、燃料动力费

5.16

0

 

6、差旅费

32.73

9.26

用于支付开展项目调研

7、会议费

15.05

6.06

用于支付参加学术会议费用

8、出版费

9

4.85

用于支付论文论著发表费用、专利软件著作权申请费用

9、管理费

12.12

3

用于支付学校的管理费用

10、其他费用

11.25

0

项目其他开支

合计:

148.09

57.43

 

 


6. 项目获奖情况

 

特等奖

一等奖

二等奖

三等奖

国家自然科学奖

0

0

0

0

国家发明奖

0

0

0

0

国家科技进步奖

0

0

0

0

国家部门科技进步奖

0

0

0

0

省科技进步奖

0

0

0

0

注:重大研发机构、高技术研究重点实验室、工程技术研究中心、公共技术服务平台项目填写建设期间的累计获奖数。

 

7. 主要技术指标完成情况

技术指标名称

合同技术指标

技术指标实际完成情况

智能医护平台

 

性能稳定可靠、具有可移植性

完成

申请专利

4件,发明专利和实用新型专利各2件

完成发明专利申请12件

软件著作权

2件

完成软件著作权申请4件

博士后、博士生和硕士研究生培养

10名以上

完成:11名,其中博士生2名,硕士生9名

 

8. 主要经济指标完成情况

经济指标名称

单 位

合同经济指标

经济指标实际完成情况

新增产值

万元

 

 

新增销售额

万元

 

 

新增利税

万元

 

 

新增出口创汇

万美元

 

 

新增服务收入

万元

 

 

 

9. 主要建设任务完成情况

建设任务名称

合同建设任务

建设任务实际完成情况

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

注:主要建设任务完成情况由重大研发机构、高技术研究重点实验室、科技公共服务平台、工程技术研究中心项目填写,其他项目不填写。


二、主要研究内容及研究成果

 

1、主要研究内容

1、具体研究开发内容、目标和要重点解决的关键技术问题或开发的核心产品。
本项目针对我国医疗康复领域面临的“康复治疗师少而患者众多”的突出矛盾,围绕2015年实现残疾人“人人享有康复服务”的国家战略目标,基于物联网和云计算技术在智能医护领域的应用,开展体验式和自助式智能医护关键技术与平台研究,体现了以患者为中心的服务理念,有助于实现为老年人、亚健康人群、残障者以及重症患者提供家庭康复、生命体征数据分析、无专业医护人员在场的紧急救助、医疗专家方案等健康服务的基本目标。
(1)项目具体研究开发内容
本项目重点研究基于社区的体验式智能医护平台和基于流动车的自助式智能医护平台,突破医院、社区、家庭多主体业务协同技术;实现多维空间数据采集、分析、决策的有效协同,以及多维时间医院监护、社区医护、家庭照护和紧急救护的有效集成;研发兼具智能化、体验式、自助式功能的智能医护关键技术与平台,实现国内和国外智能医护设备的有效集成,在南京医药股份有限公司进行研究成果的示范应用,取得一批具有自主知识产权的研究成果,从而推动江苏省智能医护产业快速发展。
(2)项目实现的具体目标
在实现智能化、体验式、自助式智能医护平台研究目标的驱动下,本项研究建立的智能医护平台应实现如下具体目标:
1)实现患者医护信息实时查询与分析。用户通过智能终端和网络通信访问体验式和自助式智能医护平台,可实时查询自己的注册档案、生命体征数据、病患信息等,并通过智能分析专家系统的诊断分析,提供丰富的图形界面报告,以方便用户可视化体验。
2)实现终端数据实时采集与监控。利用RFID、无线摄像头、传感器等嵌入式设备,实现用户生命体征动态(血压、脉搏、体温等)数据与智能医护平台之间的实时数据融合与监控。
3)实现资源共享和远程人机交互。基于社区和流动车的远程监护系统和医疗部门的医疗服务体系之间的资源共享、信息交互,过滤掉无用的信息,实现人-机间高效率信息交互。
4)实现远程智能医疗指导和健康管理服务。利用数据分析与数据挖掘、知识库、智能决策等技术,研发智能分析专家系统,利用专家系统或者医疗部门在线会诊系统,以及丰富的图形界面可视化诊断数据,对用户提供远程智能医疗指导和健康管理服务,通过访问体验式和自助式智能医护平台图形界面,相关人员可以一目了然地获得自己关心的相关医疗诊断结果和专家建议。
5)实现远程报警与紧急呼救。对医护患人员及其实时医护信息实现在人、地、时、事的全方位监控,通过定位系统实时了解医护患人员的空间位置,利用相关数据处理与分析技术,对监控指标临界值进行设置,体征数据异常触发警报,或者患者感到明显不适,需要紧急救助时,也可按下紧急呼救按钮,并通过电话拨号/ GPRS/CDMA自动向120/社区医护中心/医院等发送呼救信息,实现实时追踪,同时驱动流动车进入紧急救护状态。
(3)要重点解决的关键技术问题
为了实现研究目标,本项目将采用如图3所示的基于物联网的智能医护体系结构,重点解决如下4个方面的关键技术问题:
1)具有数据集成、控制、服务功能的中间件技术,用于实现异构信息系统与智能医护平台的有机融合;融合语音识别关键技术和视频识别关键技术的多通道人机交互技术,用于支持多平台(系统)之间的互联互通。
2)智能感知关键技术,包含人体生理参数感知、人体体位位置感知、体验式和自助式系统状态感知和环境对象感知等。
3)远程报警与紧急呼救技术,包含语音识别技术、视频图像压缩编码技术等。远程报警与紧急呼救系统能够同时驱动数据采集系统和流动车,从而使急症患者的体征数据能够实时传送到紧急救护中心,并能及时将急症患者转移到医院进行救治,从而提高救治效率。
4)多主体业务协同管理技术,以实现“医院—社区—家庭”连贯性护理为目标,重点研究实现医院、社区、家庭多主体协同护理的技术,并探讨流动车在多主体业务协同中的作用和相关技术。
本项研究通过将物联网技术、云计算平台、数据集成技术和现代康复医学理论相结合,将研发远程康复智能医护服务系统、远程报警与紧急呼救服务系统、基于流动车的自助式紧急救助服务系统、人机交互系统、智能医护信息管理系统等核心产品,并实现核心产品在智能医护平台上的有机集成。
2、项目的特色和创新之处。
本项目集成应用物联网技术、云计算平台,实现了医疗护理的智能化、体验式和自助式的有机集成,有助于综合医院、社区、家庭和患者的医护需求和社会的医护资源,支撑一种技术创新支持下的新型服务模式创新,即从传统的为患者提供简单的护理转变为向患者提供健康服务,为公众和社会提供健康利益管理与服务。因此,本项目的特色和创新之处主要体现在如下四个方面:
(1)支持多通道人机交互
在康复医疗或者紧急救助过程中,利用低成本、便携式、可穿戴数据采集终端,以及无线摄像头、RFID、传感器等智能嵌入式设备,支持语音、视频等多通道人机交互模式,交互形式简单,且支持异构和可扩展性,能够满足同步和异步的需要,支持规模互联。
(2)提供远程智能医疗服务
智能分析专家系统不仅能够提供实时准确的健康诊断,而且能够提供科学合理的健康医疗照护方案。利用传感器数据融合技术,实现对采集的患者实时监测数据的有机融合,并应用无线通信网络或Internet将智能医护服务终端采集到的患者健康状况信息传输至智能医护平台,实现智能医护服务的远程医疗指导,使治疗师可以远程指导患者在社区或家庭独自进行康复训练,可以经济、便捷地为更多人群提供医护服务。
(3)提供远程报警与紧急呼救服务
通过对患者心电、血压、血氧、脉搏、呼吸、体温等生理监测参数的自动检测,通过数据自动采集、分析实时监控监护对象的健康状况,实现异常情况自动识别及报警急救,并通过网络自动向120/社区医护中心/医院等发送呼救信息,从而借助自动报警信息的医疗设备对社区/家庭患者进行定位,如家中无人看护突然发病的老人等,医护人员在到达现场前就可以获取患者的个人信息、病史及用药禁忌等,能够赢得宝贵的抢救时间,一定程度上保障了服务社区或区域内患者的生命健康。
(4)低成本提供智能医护服务
借助数字化、可视化模式,以低成本的方式实现患者与医务人员、医疗部门、医疗设备之间的有效互动,实时查询医疗信息、调阅患者病历(医嘱和护理信息);基于社区的体验式智能医护平台,使治疗师可以远程指导患者在社区或家庭独自进行康复训练,为更多人群提供经济便捷的服务;基于流动车的自助式智能医护平台,能够实时采集急症患者的体征信息,实现智能化、家庭化流动医疗服务。
总之,本项目提高了智能医护平台覆盖的范围和适用性,为有效解决多主体业务协同问题提供了可行的技术;为实现多模式集成应用,有效创新了多维时间和多维空间的智能医护平台集成技术;自助式、流动式平台扩展了智能医护平台的应用范围,提高了智能医护平台的综合服务能力和水平。

2、获得研究成果情况:专利(专利名称、专利号、申请授权时间、主要完成人等);标准(标准名称、编号、发布部门、发布时间、主要完成人等);论文(论文名称、主要完成人、发表刊物名称、发表时间、影响因子等);科技专著(专著名称、出版单位、时间、主要完成人等);新产品、农业新品种、新工艺、新装置等(名称、认定部门、主要完成人等);软件著作权(著作权名称、著作权号、申请授权时间、主要完成人等)

本项目研究基于社区的体验式和自助式智能医护平台,突破医院、社区、家庭多主体业务协同技术;实现多维空间数据采集、分析、决策的有效协同,以及多维时间医院监护、社区医护、家庭照护和紧急救护的有效集成;研发兼具智能化、体验式、自助式功能的智能医护关键技术与平台,实现国内和国外智能医护设备的有效集成,从而为亚健康人群、老年人、重症患者和残障者提供体验数据报告分析、自助式紧急救助、医疗康复方案等智能医疗服务。本项目形成如下研究成果:

2.1申请发明专利(12项):
[1]一种物联网可信标识确证系统及方法,申请号:201310021253.2,申请日期:2013年01月21日,发明人:赵林度,孙胜楠,杨世才,王新平,江亿平,黄志成
[2]一种基于物联网的可通信式网络监护系统的控制方法,申请号:201310668471.5,申请日期:2013年12月11日,发明人:赵林度、刘飞、李春阳、倪燕、沈杰、李晓妮、朱澄澄
[3]一种便携式心率监护系统的控制方法,申请号:201310668806.3,申请日期:2013年12月11日,发明人:赵林度、刘飞、李春阳、倪燕、沈杰、李晓妮、朱澄澄
[4]一种基于物联网的社区智能医护系统控制方法,申请号:201310668874.X,申请日期:2013年12月11日,发明人:赵林度、刘飞、李春阳、倪燕、沈杰、李晓妮、朱澄澄
[5]一种基于物联网的智能健康监管跑步系统控制方法,申请号:201310676905.6,申请日期:2013年12月11日,发明人:赵林度、刘飞、李春阳、倪燕、沈杰、李晓妮、朱澄澄
[6]一种基于物联网的重症监护病房患者智能家庭护理方法,申请号:201410188924.9,申请日期:2014年05月07日,发明人:赵林度、刘飞、李春阳、倪燕、沈杰、李晓妮
[7]一种基于远程数据的手术排程优化设计方法,申请号:201410191889.6,申请日期:2014年05月07日,发明人:赵林度、刘飞、李春阳、倪燕、沈杰、李晓妮
[8]一种基于云服务的智能健康监测系统,申请号:201410191704.1,申请日期:2014年05月07日,发明人:赵林度、刘飞、李春阳、倪燕、沈杰、李晓妮
[9]一种基于流动监测车的急症患者应急救援系统,申请号:201410191877.3,申请日期:2014年05月07日,发明人:赵林度、刘飞、李春阳、倪燕、沈杰、李晓妮
[10]基于患者步态测量下肢康复训练机构自适应升降控制方法,专利号:ZL201310481700.2,申请日期:2013年10月15日,发明人:宋爱国、倪得晶、李会军等
[11]基于Kinect视觉步态分析的情景交互康复训练方法,申请号: 201310562513.7,申请日期:2013年11月13日,发明人:宋爱国、倪得晶、李会军等
[12]二自由度上肢康复训练机器人系统,申请号:201310392998.X,申请日期:2013年9月3日,发明人:李会军、王茜、宋爱国

2.2申请软件著作权(4项):
[1]体验式和自助式智能医护平台软件,软著登字第0921412号,授权日期:2015年2月17日,发明人:赵林度、李春阳,
[2]健康随手记,软著作登字0923352号,授权日期:2015年2月27号,发明人:赵林度、李春阳
[3]基于Kinect双目视觉的步行跟踪与虚拟场景漫游系统软件,软著登字第0908177号,授权日期:2015年2月2日,发明人:宋爱国,秦超龙
[4]一种面向康复训练的移动式健康信息测控软件,软著登字第0911270号,授权日期:2015年2月4日,发明人:宋爱国,冯超

2.3发表论文(15篇):
[1]Zhongmin Wang, Shengnan Sun, Lindu Zhao*. Operating room scheduling policy considering elective and emergency demand for surgery, ICIC Express Letters, Part B: Applications, 2015, 6(8): 2309-2315 (EI)
[2]Lupei Wang, Hongyun Xia, Shengnan Sun, Lindu Zhao*. The effect of doctor multi-sited practice on patient care seeking, ICIC Express Letters, 2014, 8(3): 723-729 (EI)
[3]Zhongmin Wang, Mengjuan Xu, Yiping Jiang, Lindu Zhao*. A scheduling model for multiple scarce medical equipment in hospitals, ICIC Express Letters, Part B: Applications, 2013, 4(5): 1465-1471 (EI)
[4]Chunyang Li, Lindu Zhao*, Community hospital location considering patient’s healthcare seeking behavior, (已投稿)
[5]Fei Liu, Lindu Zhao*, Resilience of Multi-Hospitals Network Based on the Collaborative Scheduling, submitted, International Journal of System Science: Operations & Logistics, 2015,2(3): 135-143
[6]Yan Ni, Ke Wang, Lindu Zhao*, A Markov decision process model for allocating emergency medical resource among multi-priority injuries, International Journal of Mathematics in Operational Research (已录用)
[7]潘礼正,宋爱国,徐国政,李会军,徐宝国. 基于SVM-GDFNN的上肢康复训练机器人处方诊断. 机械工程学报,2013, 13: 17-23.
[8]吴常铖,宋爱国,章华涛. 一种肌电假手的自适应模糊控制方法. 仪器仪表学报,2013, 06: 140-146.
[9]吴常铖,宋爱国,章华涛,冯超. 基于刚度模糊观测的假手反演控制策略.机器人, 2013, 06: 686-691.
[10]吴常铖,宋爱国,李会军,徐宝国,徐晓明. 一种上肢康复训练机器人及控制方法. 仪器仪表学报,2014, 05: 999-1004.
[11]Xiaoyong Yan, Aiguo Song, and Hao Yan. A Graph Embedding Method Based on Sparse Representation for Wireless Sensor Network Localization. International Journal of Distributed Sensor Networks, 2014 Article ID 607943 (SCI)
[12]Aiguo Song, Renhuan Yang, Baoguo Xu, et al. Challenges in neuro-machine interaction based active robotic rehabilitation of stroke patients. Advances in Robotics Research, 2014, 1(2): 155-169
[13]Xiaoyong Yan, Aiguo Song, Jiming Yu, and Zhong Yang. Toward collinearity-avoidable localization for wireless sensor network. Journal of Sensors. 2014 Article ID908956 (EI)


三、目标任务完成情况

 


1. 主要解决的关键技术与创新点

本课题主要解决的关键技术:
(1)智能感知技术:通过无线通信网络,将单体的健康、医疗设备(心率计、跑步机、监护系统、康复机器人等)与智能医护平台相连,实时将个人生理参数、人体位置信息和环境信息传输到智能医护平台进行存储和处理。
(2)远程报警与紧急呼救技术:根据医疗设备传输来的实时体征信息,与设定值进行比对,判别患者的健康状态,当出现异常时,可自动或手动发出报警和呼救信号。
(3)远程康复训练技术:通过蓝牙将康复训练机器人与移动端进行连接,实时采集训练者的训练信息并发送至远端服务端,远端服务端的专业医护人员进行实时康复训练指导。
(4)多主体业务协同管理技术:通过智能医护平台,连接居民、家庭、社区,和医院,实现信息在不同主体之间的无缝连接,进而对各主体的业务流程进行优化,减少业务衔接中的无效活动,实现多主体业务协作保障居民健康。

本课题的主要创新点:
(1)支持多通道人机交互:在康复医疗过程中,利用低成本、便携式、可穿戴数据采集终端,以及传感器、RFID等智能嵌入式设备,支持多通道人机交互,交互形式简单、便捷。
(2)实现个人健康管理:智能医护平台实时记录居民每次运动数据、健康体检数据,居民可以通过网络端和手机客户端查询个人的体征数据,并获取个人膳食、运动建议,实现个人健康管理。
(3)提供远程智能医疗服务:利用无线通信网络,将医疗设备与智能医护平台相连,医护人员可以实时掌握患者的健康信息,进而进行远程医疗指导,患者可以在社区或家庭进行护理或康复训练。
(4)提供远程报警和紧急救护服务:通过对患者心电、血压、血氧等生理监测数据的自动检测,实时监控监护对象的健康状况,实现异常情况下远程报警,并为紧急救护提供相应的信息支撑服务。
(5)低成本提供医疗服务:通过智能医护平台,居民可以在家庭、社区自助式测量个人的体征信息,医护人员在医院根据相应信息对居民的健康状态进行诊断,并提出相应的指导方案。智能医护平台降低了居民的就医时间消耗,提升了有限医护资源的利用率,进而实现低成本提供降低医疗服务。

 

2. 主要技术与经济指标完成情况

围绕本项目的合同指标:
(1)完成了具有体验式和自助式功能的智能医护平台的研制,性能稳定可靠,具有可移植性,软硬件系统可集成性强,满足推广示范应用的基本要求;
(2)申请专利12项;
(3)申请软件著作权4项;
(4)发表学术论文13篇;
(5)培养博士后、博士和硕士研究生11名。

综上所述,已全面达到合同规定的指标要求。

 

3. 项目实施的经济、社会效益

本项目的实施打破了居民、医护人员、医疗部门和医疗设备的空间地理位置约束,以低成本的方式实现对人的智能化医护和对物的智能化操作,实现患者与医护人员、医疗部门和医疗设备之间的实时互动,带动医疗信息数字化、医疗流程科学化、医疗服务人性化,有助于提高公共卫生服务能力,缓解我国医患矛盾,实现民众健康和社会和谐稳定。
此外,本项目的实施一方面有利于医疗机构改变医疗服务模式,提高有限医疗服务资源的利用率,进而提高医疗机构的收益;另一方面有助于培育居民健康信息消费观念,促进信息消费升级,带动智能医疗相关软硬件产业的发展。
总之,本项目实施具有显著的经济价值和社会效益。

 


四、项目主要参加人员名单

 

 

性别

出生年月

技术职称

学历

工作单位

承担的主要研究任务

本人签名

赵林度

1965-02-01

教授

博士

东南大学

系统整体设计

周耀平

1963-01-25

经济师

硕士

招商局健康产业投资

项目示范

宋爱国

1968-11-11

教授

博士

东南大学

康复机器人设计

李会军

1976-08-17

副教授

博士

东南大学

康复机器人研发

孙胜楠

1984-05-30

讲师

博士

东南大学

综合集成平台设计

聂洁妍

1990-11-02

博士生

学士

东南大学

康复机器人控制与实验

李春阳

1989-07-08

硕士生

学士

东南大学

综合集成平台开发

刘飞

1990-08-13

硕士生

学士

东南大学

远程报警与呼救技术研发

冯超

1989-01-04

硕士生

学士

东南大学

生理信息检测

倪燕

1988-08-05

硕士生

学士

东南大学

多主体协同技术研发

李晓妮

1990-12-12

硕士生

学士

东南大学

多主体协同技术研发

魏征

1992-03-01

硕士生

学士

东南大学

智能感知技术研发

赵俊晨

1991-10-06

硕士生

学士

东南大学

综合集成平台开发

王贵江

1990-05-07

硕士生

学士

东南大学

硬件系统设计

秦超龙

1991-08-21

硕士生

学士

东南大学

康复机器人人机交互



1、东南大学

2、南京医药股份有限公司

 

验收申请表

项目拟验收公示

项目合同书

项目工作报告

项目技术报告

财务审计报告

用户示范证明

项目成果材料(专利、软件著作权、论文)

江苏省科技计划项目验收材料


 

 

 

 

 

 

                        单位负责人签字:              (单位盖章)

                                                     

                                                          

 

 

 

 

 

 

                    处负责人签字:                (部门盖章)

                                                    

                                                          

 

 

 

 

 

 

                           处负责人签字:                (部门盖章)

                                                    

                                                          

 

 

 

 

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