竞赛项目组成员:
吴 阳 BX2005019 20级博士生 机电学院
方海东 SX2005111 20级硕士生 机电学院
吴镜宇 SX2105157 21级硕士生 机电学院
郭 坤 SX2105112 21级硕士生 机电学院
尹鸿润 SX2005113 20级硕士生 机电学院
张家辉 SX2005112 20级硕士生 机电学院
竞赛项目指导老师:
陈柏、刘凯、姚佳烽 机电学院
项目简介:
本项目基于电阻抗检测技术,自主研发床旁、无辐射、实时医学影像设备,硬件到软件全部自主开发,拥有全部自主知识产权,床旁式样机已经研制成功,核心部件包括①无线传输嵌入式硬件系统、②人工智能成像算法的软件系统、③可穿戴式多电极弹性传感器和④触屏人机交互界面HMI。
本项目产品通过床边实时监测肺部生物电阻抗变化,化繁为简,以动态影像(一秒钟10-30帧图像)直观连续显示肺通气分布,便于医生在床旁第一时间评估肺部病情演变,协助诊断及跟踪治疗效果,可用于急性肺损伤、呼吸窘迫综合症以及新冠肺炎引起的肺阻塞等肺部疾病的床旁、无辐射、实时监控。
项目创新点:
本项目创新地提出了一种肺部高精度电阻抗实时成像方法,从以下几点展开:首先,根据患者胖瘦程度选择最佳驱动模式,利用EIT人工智能算法完成肺部图像重建;然后,根据肺损伤位置选择BIS最优测量模式,并利用多频同步BIS高速采集技术,提取EIT图像特征作为BIS电气特征的补充,建立完备的特征组,输入机器学习模型,准确判断肺损伤的类别、大小和生理信息;最终建立一种包含肺损伤类别、大小和生理信息的EIT图像,实现了真正意义上的肺部高精度电阻抗实时成像。
核心技术创新点如下:
Ø 开发了人工智能EIT图像重建算法,有效提高了成像分辨率
Ø 开发了多频同步阻抗谱硬件系统,大大提高了检测速度
Ø 开发了生物阻抗谱(BIS)方法,实现了人体组织生理信息分析
(a)系统组成示意图 (b)床旁式样机实物图
(c)健康受试者演示现场 (d)一个呼吸周期肺通气分布结果
活动现场照片:
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