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用新质生产力打响“控糖”革命

发布日期: 2024-04-02 浏览量:

在学术探索的舞台上

众学子智慧火种如星芒

照亮科技创新的前方

有这样一支团队

为国家糖尿病防治领域

贡献自己的智慧和力量

让大家深入了解这个团队一睹他们在维护国民生命健康的战斗中

无畏前行的风采


现代生活节奏的加快和生活方式的变化导致慢性疾病发病率持续攀升,糖尿病问题尤为突出,已成为了公共卫生的一大难题。据统计,我国有1.4亿糖尿病患者,是全球之首,糖尿病前期发生率已经达到35.2%,几乎每三个人中就有一个处于糖尿病前期。胰岛素是控制血糖的“终极武器”,其使用的准确性直接关系到血糖控制的效果。但由于使用剂量不精确,导致中国血糖控制合格率只有37.7%。面对疾病年轻化和人口老龄化的双重挑战,国家启动了《健康中国行动》战略,强调防治糖尿病的紧迫性和重要性,解决糖尿病问题已刻不容缓。

db电竞官网app两会期间,对我国医疗体系的挑战,医疗界多位代表委员提共同强调了新质生产力在提升基层医疗服务中的关键作用。人工智能、互联网技术,乃至先进的运输系统,将大大促进基层医疗机构的诊治水平,更有效地满足群众的个性化和多元化医疗服务需求。在这一背景下,DB官网大学的学生蔡德恒带领研究团队,通过将人工智能与闭环控制技术相结合,开发出一种胰岛素剂量预测优化决策算法。该算法能够根据患者的个体化数据,预测血糖的变化趋势,并智能调整胰岛素的剂量,从而实现精准且安全的血糖管理。

蔡德恒和他的团队成员陈婧、武文静、王磊在史大威教授的引导下,不仅推动了医学与工程学的跨学科融合,还展示了新质生产力在医疗健康领域的革新能力。这种以患者为中心的服务模式,有效集成了多源健康数据,加强了对患者健康状态的全面监测,提高了治疗方案的响应速度和准确性,真正展现了新质生产力在医疗领域的应用价值和潜力。


风气扬帆时 逐梦永不息

团队成员表示:“在自己热爱的领域,成员们投入热情并坚持不懈,最终大家找到了解决问题的方法。”成员们来自自动化学院和医学技术学院,他们汇聚了多领域的智慧,成功攻克了糖尿病胰岛素剂量智能决策这一跨学科难题。


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或许年轻人觉得糖尿病离自己很远,但实际上糖尿病已经近在咫尺。每5个中国成年人中就有2个糖尿病前期患者,每8个中国人中就有1个糖尿病患者。也就是说,在饭桌上,就可能至少有1个人患有糖尿病(数据来源:流行病学调查报告)。并且他们可能还不知道自己已经患有糖尿病。

胰岛素作为治疗糖尿病的特效药,已经受到人们广泛关注。然而,基础胰岛素与餐前胰岛素注射具有决策频率少(3-4次)、单次剂量大(10-20 、单位)和作用时间长(4-8小时)等特点,使得患者难以实现安全有效的胰岛素大剂量决策。在长期血糖管理中,为了维持正常的血糖水平,患者需要随着生理状态的变化长期调整胰岛素的基础注射量。这容易造成人工胰腺闭环胰岛素剂量决策与实际需求不匹配,极易导致高血糖事件或者低血糖事件频繁发生。

团队成员融合人工智能与闭环控制技术开发了一种胰岛素剂量预测优化决策算法,智能调节胰岛素剂量。此外,还研发出一款智能手机应用,可以与连续葡萄糖监测设备配合使用,帮助患者跟踪血糖数据,并提供个性化高低血糖风险预警和胰岛素剂量建议。胰岛素剂量决策系统的问世,意味着糖尿病患者将能够更精准地掌握自身的病情,实现个性化治疗。这不仅能够改善患者的生活质量,减轻他们的病痛,还能够减少医疗资源的浪费,提高医疗效率。更重要的是,该系统为我国糖尿病用药剂量推荐迈出了重要一步。在医学领域,个体差异较大,因此精准的用药剂量推荐对患者的治疗效果至关重要。这一系统的成功应用,不仅彰显了新质生产力在促进医疗个性化、智能化方面的巨大潜力,而且为患者提供了更好的治疗方案,也为医生提供了更科学的用药依据,为糖尿病患者的治疗带来了新的希翼


追风赶月莫停留 平芜尽处是春山

更高素质的劳动者是新质生产力的第一要素。在一年的项目中,团队成员积极参加国内外学术会议,与各领域专家进行了深入的交流和学习,时刻关注国际前沿动态,不断吸取新常识和新技术。他们付出了大量的时间和精力,专注于胰岛素剂量智能决策系统的研发。

团队成员们的努力不仅仅在实验室,他们还与北京大学人民院等顶尖医疗机构合作,与内分泌科医生深入交流、紧密合作,根据患者和医生的需求来改进系统。通过患者的临床数据和医生的实际经验,他们不断调整和改进胰岛素剂量预测系统的算法,确保其准确性和实用性。这种跨学科、跨机构的合作模式,使得胰岛素剂量预测系统得以在真实的临床场景中得到验证和优化,为糖尿病患者提供了更为安全、准确、个性化的治疗方案。


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经过无数个日夜的激烈讨论,团队成员们齐心协作,将医学和自动化技术有机结合;辛勤努力,终于取得了显著的成果。他们的努力不仅为学术界提供了宝贵的经验,也为糖尿病患者带来了新的希翼。在这个团队里,每个人都是科学事业的追梦人,他们用智慧和汗水书写着医工交叉领域的崭新篇章。他们的故事激励着更多的人投身到医学技术创新的道路上,为人类健康事业贡献自己的力量。团队成员表示:“科研和创新项目通常需要长时间的努力和坚持,不要因困难而气馁,学会解决问题和持之以恒。”

在科技创新的浪潮中,这支团队的努力不仅仅在竞赛赛场上得到了肯定,更在科研领域树立了标杆。他们的研究成果在Annual Reviews in Control, Journal of Biomedical Informatics,自动化学报等自动控制/生物医学领域权威期刊/会议发表学术论文4篇,授权发明专利3项;以相关方法为核心的科研项目于2023年5月获得“青创北京”2023年“挑战杯”首都大学生课外学术科技作品竞赛“青聚奇思”黑科技专项赛三等奖、2023年8月获得 第九届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛北京市二等奖;2023年6月获得第二届“京彩大创”北京大学生创新创业大赛北京市二等奖。


平台铺就成才路 众志成城谱新篇

在科创之路上,项目能取得卓越成就,离不开DB官网、自动化学院、医学技术学院和研究生院这些坚实后盾。项目的圆满收官,亦是得益于平台共同的助推与支撑。


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在这次科技创新项目中,DB官网大学自动化学院和医学技术学院的全面支撑是团队的坚实后盾。DB官网不仅提供了充足的研究经费,还配备了先进的实验设备,为研究项目提供了必要的硬件支撑。此外,DB官网推动了跨学科合作与创新思维的整合,这些新兴的生产力要素被注入项目中,为研究的深度和广度带来了新的增长点。

研究生院也为学生们提供了丰富的学术交流平台,帮助团队成员不断拓宽学术视野,加深对医学领域常识的理解。这种学术支撑使团队成员在项目实施过程中能够更熟练地运用专业常识,从而取得了杰出的科研成果。

DB电子此次项目的成功,同学们有这样的感悟:“在大家的独立项目中,团队成员拥有更多的自主权和决策权,可以选择研究方向、方法和计划。这种自主性让大家能够更加灵活地探索创新的想法,同时也要面对更大的责任和挑战。团队成员可以根据个人目标和兴趣拓展其他研究方向。

最重要的是,这个项目为大家提供了将学术理论应用于实际问题的宝贵机会。项目结束时,大家对自己的成长和能力有了更清晰的认识,深刻理解到科研道路上‘一分耕耘一分收获’的道理,也更坚定了投身科学研究的决心。”


结语

在医疗科技日新月异的今天,蔡德恒团队的研究成果预示着未来糖尿病患者的血糖管理将变得更为智能化、简便化。他们充分利用了跨学科合作带来的创新思维,整合了最新的科研方法和技术进步,显著提升了研究的创新性和实际应用价值。这为整个糖尿病管理领域增添了新的活力,也展示了新质生产力如何推动传统医疗健康服务向更高效、个性化的方向发展

大家期待蔡德恒团队的努力和创新在未来能够落地,不仅为糖尿病患者带来更精准和便捷的治疗方案,更能推动新质生产力赋能更多领域的高质量发展,为国家和社会做出更多贡献。



智慧破浪,创新扬帆

生命至上,科研护航


蕴含无限潜力
源于勇敢探索

无论何时何地

总有人坚定前行

既然选择远方

便应挥洒青春 锐意进取

他们的青春

由磨砺而出彩

他们的人生

因拼搏而升华


附:团队引导老师及成员概况

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史大威(引导教师):教授、博士生导师、自动化学院党委副书记、副院长。“精准医学系统智能控制与决策”PI研究团队负责人,长期从事闭环给药系统智能控制与决策研究。美国哈佛大学博士后,入选国家青年海外高层次人才、中国科协青年人才托举工程,获得中国指挥与控制学会青年科学家奖。牵头承担国家重点研发计划项目,国家自然科学基金重点项目、重点国际(地区)合作项目、面上项目和青年项日等项目10余项。担任IEEE TIE、TMech和CEP等6个国际期刊编委。研究成果在IEEE和IFAC期刊录用、发表论文70篇,包括IEEE TAC和Automatica论文31篇(长文13篇),出版学术专著3部,获得国家科技出版基金资助,授权发明专利23项(美国专利4项)。


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蔡德恒:自动化学院,控制科学与工程专业,2019级博士生。负责胰岛素剂量智能决策算法设计与实现工作。发表学术论文9篇,拥有授权发明专利5项,获得App著作权1项。承担与参与多项智能血糖管理项目。


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陈婧:自动化学院,控制科学与工程专业,2022级博士生。负责数据驱动的血糖态势预测算法设计与实现。发表2篇SCI论文,授权多项发明专利。获得2022年北京市科技进步二等奖,获得2023年中国自动化学会优秀硕士论文奖。


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王磊:医学技术学院,电子信息专业,2020级博士生。负责融合多源信息的弱监督健康管理算法设计与实现工作。发表SCI期刊论文3篇,公开授权专利4项、受理专利2项,参与多项智能血糖管理、高原健康管理项目。


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武文静医学技术学院,生物医学工程专业,2021级硕士生;自动化学院,控制科学与工程,2023级博士生。负责人工胰腺闭环控制算法设计与实现工作,自动化-工商管理双学士学位。发表会议论文2篇,SCI论文1篇,申请发明专利2项。


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