瞄準(zhǔn)智能醫(yī)療級(jí)可穿戴設(shè)備,這位院士用20多年專注實(shí)現(xiàn)性能標(biāo)準(zhǔn)化
可穿戴移動(dòng)健康技術(shù)的“拓荒者”
每出席一個(gè)重要會(huì)議,國(guó)際醫(yī)學(xué)與生物工程院院士、香港中文大學(xué)教授、香港醫(yī)學(xué)工程研究院創(chuàng)始人、牛津大學(xué)高等研究院(蘇州)客座教授張?jiān)ざ紩?huì)強(qiáng)調(diào)心血管疾病預(yù)測(cè)早篩之急迫。
在2023未來(lái)醫(yī)療科技大會(huì)上,張?jiān)ね瑯右舱劦?,雖然醫(yī)療科技發(fā)展迅速很快,但中國(guó)及全球心腦血管疾病的發(fā)病率與死亡率都仍是逐年上升,尤其急性心臟病與中風(fēng)突發(fā)到死亡可能就是五六分鐘的事兒。
“目前大部分注意力都放在了疾病的后期治療,但心血管腦中風(fēng)事件大部分都發(fā)生并死在在醫(yī)院外,在診斷治療后也是呆在家里,現(xiàn)在家里的護(hù)理設(shè)施不完善,遠(yuǎn)程病人監(jiān)護(hù)系統(tǒng)缺乏,疾病早期防治手段缺乏?!?/p>
張?jiān)ぴ谖磥?lái)醫(yī)療科技大會(huì)上分享成果,來(lái)源于動(dòng)脈網(wǎng)
這已經(jīng)是一個(gè)全球關(guān)注的嚴(yán)重問(wèn)題。心血管疾病一直是全球死亡的主要原因。世界心臟病聯(lián)盟發(fā)布相關(guān)統(tǒng)計(jì),2021年,有2050萬(wàn)人死于心血管疾病,這一數(shù)字約占全球死亡總?cè)藬?shù)的三分之一。近30年來(lái),全球心血管疾病死亡人數(shù)在增加,這很大程度上源于人口老齡化人口增長(zhǎng)。
“都知道心腦血管疾病最主要的危險(xiǎn)因子是高血壓,然而其測(cè)量平臺(tái)與設(shè)備到現(xiàn)在還是不盡如人意?!?/strong>
心腦血管疾病死亡率逐年攀升及風(fēng)險(xiǎn)檢測(cè)設(shè)備的嚴(yán)重缺乏成了張?jiān)Q定、堅(jiān)持專研一種新的重大疾病篩查與建立防治生態(tài)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)力?!霸缙诤Y查與預(yù)防是極其重要的,是解決心血管疾病突發(fā)性死亡問(wèn)題的根本方法?!睆?jiān)ご_信,根據(jù)收集到的多模健康信息來(lái)進(jìn)行早期策略性關(guān)注及早發(fā)現(xiàn)、早斷判、早干預(yù)、早康復(fù),就可以大大降低心血管疾病突發(fā)性死亡率?!巴话l(fā)血壓升高或生理參數(shù)不穩(wěn)定時(shí),基于可智能穿戴技術(shù)的移動(dòng)健康系統(tǒng)可以馬上發(fā)出警示,及時(shí)與周圍醫(yī)院聯(lián)系?!?/p>
二十多年間,張?jiān)ひ恢敝铝τ谥悄芸纱┐髟O(shè)備的研究。早在2000年,張?jiān)ぴ贗EEE-EMBS專題學(xué)術(shù)會(huì)議上發(fā)表了利用手機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)無(wú)線連接的模擬與移動(dòng)健康實(shí)驗(yàn)方案。該方案不僅實(shí)現(xiàn)了短信、語(yǔ)音與數(shù)據(jù)傳輸,還在移動(dòng)手機(jī)上首次獲取并顯示了存儲(chǔ)在互聯(lián)網(wǎng)上的生理數(shù)據(jù),例如心電、血壓等。在移動(dòng)健康技術(shù)方面的開(kāi)拓性工作贏得了IEEE生物醫(yī)學(xué)工程(EMBS)學(xué)會(huì)最佳論文獎(jiǎng)。
2004年,張?jiān)y手英國(guó)科學(xué)家Robert S.H. Istepanian、美國(guó)科學(xué)家Emil Jovanov,在《IEEE生物醫(yī)學(xué)信息技術(shù)學(xué)報(bào)》上對(duì)“移動(dòng)健康”作了較早的界定,也是國(guó)際上首次將可穿戴技術(shù)引入移動(dòng)健康。今年該學(xué)報(bào)已決定發(fā)表二十周年特刋專輯記念他們的移動(dòng)健康里程碑工作,并進(jìn)一步推動(dòng)其技術(shù)全面深入發(fā)展。
媒體稱他為,可穿戴移動(dòng)健康的“拓荒者”。
2000年,外資紛紛進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng),對(duì)中國(guó)網(wǎng)絡(luò)通信行業(yè)及生物傳感器行業(yè)的發(fā)展起到技術(shù)支撐作用,推動(dòng)了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和傳感器技術(shù)。
張?jiān)な沁@批最早研究可穿戴醫(yī)療設(shè)備的學(xué)者中的一個(gè)。出發(fā)時(shí),張?jiān)み€感覺(jué)比較孤單。當(dāng)時(shí)整個(gè)中國(guó)學(xué)術(shù)界對(duì)可穿戴醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域的探索幾乎一片荒蕪。所有的一切都等著他們開(kāi)墾。挖到石頭,水源不足是常有的事。而這名拓荒者的動(dòng)力來(lái)源于一股濃厚的興趣。
張?jiān)ごT士和博士研究方向分別是電子通信技術(shù)和生物電信號(hào)在神經(jīng)與肌肉通信系統(tǒng)建模?!霸缙谠诖髮W(xué)期間就喜歡無(wú)線電通信,讀碩士研究生時(shí)喜歡大規(guī)模集成電路,讀博士學(xué)位期間對(duì)信號(hào)在生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳輸與生物通信保持強(qiáng)烈的興趣?!?/p>
張?jiān)ぴ诖T博學(xué)習(xí)期間,同時(shí)解鎖了微弱信號(hào)檢測(cè)與傳輸軟件和硬件搭建技能。八十年代初期,晶體管電路蓬勃發(fā)展、集成電路剛剛起步,他有關(guān)CCD集成電路并聯(lián)應(yīng)用降低電荷傳輸噪聲理論與技術(shù)的碩士生研究成果填補(bǔ)了空白,并當(dāng)時(shí)受到其論文校外主審,雷達(dá)、信息處理技術(shù)國(guó)家級(jí)專家,北京理工大學(xué)毛二可教授的肯定。
后來(lái),在香港中文大學(xué)工作期間轉(zhuǎn)向可穿戴醫(yī)療設(shè)備與移動(dòng)健康技術(shù)開(kāi)發(fā)時(shí),他也覺(jué)得是興趣的延續(xù)與應(yīng)用。
2018年,有位記者問(wèn)張?jiān)ぃ骸澳男┘夹g(shù)很有價(jià)值卻被業(yè)界忽略了?”
張?jiān)っ摽诖鸬溃骸皞鞲衅?!?/p>
在醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域,張?jiān)て诖Y(jié)合生物傳感器技術(shù)做出一個(gè)具有革命性意義和具有廣泛健康市場(chǎng)需求的新型醫(yī)療設(shè)備?!皬纳韰?shù)檢測(cè)來(lái)看,我唯一不太滿意的是血壓測(cè)量設(shè)備,充放氣?帶即不方便攜帶使用,也難于實(shí)現(xiàn)每搏連續(xù)血壓測(cè)量。”
1733年斯蒂芬?海爾斯進(jìn)行了最早的直接動(dòng)脈血壓測(cè)量。此后,血壓監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了水銀血壓計(jì)與袖帶、柯氏音聽(tīng)診法一起組成了目前臨床血壓測(cè)量的金標(biāo)準(zhǔn)。1973年的電子血壓計(jì)和1980年的示波法自動(dòng)測(cè)量血壓成為至今仍為廣泛使用的方法。20世紀(jì)60年代,電子壓力換能器的出現(xiàn)使有創(chuàng)血壓監(jiān)測(cè)技術(shù)得以在臨床上廣泛使用。
但“不精準(zhǔn)、不連續(xù)、不及時(shí)、不方便使用、無(wú)法預(yù)測(cè)心腦血管疾病”仍是目前有袖帶血壓測(cè)量設(shè)備致命的缺點(diǎn)。
張?jiān)は胍朔@些缺點(diǎn),想要革命性地研發(fā)出一種無(wú)袖帶、無(wú)干擾的智能測(cè)量設(shè)備。20多年過(guò)去,張?jiān)と匀徽J(rèn)為:“無(wú)擾式醫(yī)療級(jí)血壓檢測(cè)設(shè)備市場(chǎng)和技術(shù)意義非常大,引起學(xué)術(shù)界和工業(yè)界廣泛關(guān)注,但至今還沒(méi)有規(guī)模性臨床應(yīng)用,仍需繼續(xù)努力!”
顛覆:可穿戴無(wú)袖帶血壓測(cè)量?jī)x
關(guān)于可穿戴設(shè)備的無(wú)擾式連續(xù)血壓測(cè)量的研究工作,張?jiān)ふ嬲胱龅氖沁M(jìn)一步提高測(cè)量精度并擴(kuò)充基于可穿戴設(shè)備的多模態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)。把血壓、基因參數(shù)、血液生化參數(shù)、影像參數(shù)等融合起來(lái),實(shí)現(xiàn)重大疾病尤其心腦血管疾病早期預(yù)測(cè)預(yù)防。
所謂無(wú)擾式、無(wú)袖帶血壓測(cè)量(又稱血壓圖技術(shù)(Tonoarteriography))是可以連續(xù)、實(shí)時(shí)、逐次心跳測(cè)量血壓以改進(jìn)對(duì)心腦血管和高血壓病人的遠(yuǎn)程及移動(dòng)監(jiān)控,即使當(dāng)他們正在睡覺(jué)中也可以獲取他們的相關(guān)健康數(shù)據(jù)。無(wú)袖帶的特點(diǎn)使其可以應(yīng)用在各種可以隨時(shí)隨地測(cè)量血壓的可穿戴載體上,比如手表、眼鏡、手機(jī)、衣料、電子皮膚或者貼膚柔性器件。
“可穿戴檢測(cè)血壓、24小時(shí)連續(xù)檢測(cè)、檢測(cè)無(wú)擾、不影響人的正常生活”是這類血壓測(cè)量設(shè)備的關(guān)鍵詞。通過(guò)精準(zhǔn)血壓參數(shù)測(cè)量與多模信息融合,即可早期診斷并預(yù)測(cè)心血管疾病。
當(dāng)能實(shí)現(xiàn)無(wú)袖帶可穿戴血壓測(cè)量功能后,張?jiān)ぞ蛯⒋舜窝芯恐凶畲筇魬?zhàn)之一鎖定為電池。
由于可穿戴設(shè)備的體積較小,電池容量有限,導(dǎo)致其續(xù)航能力相對(duì)較弱,用戶不得不頻繁地更換電池?!霸O(shè)備耗電量很大,幾個(gè)小時(shí)就沒(méi)電了。”張?jiān)じ嬖V橙果局,大約二十年前,那時(shí)候還沒(méi)有可穿戴設(shè)備的充電器,電池續(xù)航時(shí)間基本成為學(xué)者們的重要研究方向之一。
一些學(xué)者往電池材料技術(shù)上攻克,研發(fā)出能量收集器、鋰離子電池、薄膜電池、石墨烯電池四類,其中,石墨烯電池被認(rèn)為是目前所有電池類型中能量密度最高、電量存儲(chǔ)能力最強(qiáng)的電池。
而包括張?jiān)ぴ趦?nèi)的另一批學(xué)者則選擇從降低整體可穿戴設(shè)備功耗上下手。他們認(rèn)為可穿戴設(shè)備主要用來(lái)生理信號(hào)的采集、處理和無(wú)線傳輸,傳統(tǒng)的集成電路設(shè)計(jì)方法和技巧追求速度快、規(guī)模大不完全適用可穿戴設(shè)備,而可穿戴設(shè)備需要“三低”即低功耗、低頻率及低噪聲的芯片。
2008年,張?jiān)F(tuán)隊(duì)推出全球第一顆PPG檢測(cè)芯片——最早開(kāi)始追求用于可穿戴設(shè)備的低功耗、低噪聲、低頻率三低芯片設(shè)計(jì)目標(biāo)。
2011年,張?jiān)F(tuán)隊(duì)再次提出一種可用于血氧飽和度檢測(cè)集成電路的低功耗設(shè)計(jì)新方法,采用先電流濾波再對(duì)數(shù)放大的前端處理思路簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)、降低功耗,在相同檢測(cè)條件下,使LED驅(qū)動(dòng)脈沖電流占空比從原來(lái)的3%降為0.3%甚至更低,占檢測(cè)系統(tǒng)功耗主要部分的LED模塊功耗降為原來(lái)的1/10甚至更低。
最后仿真結(jié)果表明,在1.8V電源電壓下,輸入電流為2.7~15μA時(shí),芯片總消耗電流僅為22~80μA。
光是解決可穿戴設(shè)備供電問(wèn)題,張?jiān)ぴ缙谙牧瞬簧贂r(shí)間。在可穿戴設(shè)備小型化及電池蓄能被極為重視的襯托下,“生理參數(shù)測(cè)量精確度”問(wèn)題,應(yīng)該算是張?jiān)さ拇笠庵e。
“當(dāng)時(shí)動(dòng)脈收縮血壓數(shù)據(jù)檢測(cè)誤差就已經(jīng)達(dá)到10毫米汞柱以下,我想再努力一下,就很容易降到8毫米汞柱的方差,無(wú)袖帶、連續(xù)血壓測(cè)量設(shè)備就可以通過(guò)美國(guó)FDA了。”
但就是這2個(gè)毫米汞柱的差距,張?jiān)ず蛨F(tuán)隊(duì)久攻不下?!熬涂ㄔ谀莻€(gè)地方,一直達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)?!?/p>
為了解決精確性的問(wèn)題,不少學(xué)者提出了各種血壓估計(jì)模型,包括應(yīng)用Navier-Stokes方程、Moens-Korteweg(M-K)公式、啟發(fā)式建模與回歸技術(shù)相結(jié)合、或使用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方法如機(jī)器學(xué)習(xí)進(jìn)行預(yù)測(cè)建模。
但張?jiān)ば枰氖悄茉诓煌幕顒?dòng)狀態(tài)下、不同的身體姿勢(shì)、不同的溫度和濕度條件下以及不同的個(gè)體中,都可以進(jìn)行無(wú)袖帶血壓測(cè)量,并能到準(zhǔn)確、可靠的方法。
為此,張?jiān)F(tuán)隊(duì)較早大膽嘗試了機(jī)器學(xué)習(xí)算法,通過(guò)建立多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)學(xué)習(xí)更高級(jí)別的特征表示,從而提高血壓估計(jì)準(zhǔn)確性。
博士時(shí)期,張?jiān)ぞ徒佑|到人工智能技術(shù),但當(dāng)時(shí)并未做更多深入。原因很簡(jiǎn)單,“我個(gè)人的定位是做與健康醫(yī)療直接相關(guān)的技術(shù)研究,具體研究是生物電信號(hào)在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其與肌肉系統(tǒng)之間傳輸?shù)纳锿ㄐ判诺滥P?。人工智能是?jì)算機(jī)算法問(wèn)題,是對(duì)大腦神經(jīng)系統(tǒng)的模仿,強(qiáng)調(diào)人工智能‘工’的一面而‘人’/‘生物’的一面關(guān)注不足。那時(shí)我的想法是:哪一天計(jì)算機(jī)方面專家把人工智能做強(qiáng)了,能進(jìn)行精準(zhǔn)有效預(yù)測(cè)或是分類時(shí),那我就回來(lái)用它解決醫(yī)療健康問(wèn)題。”
從2011年起,人工智能一路狂奔。2023年,生成式人工智能或ChatGPT的出現(xiàn)再次把AI技術(shù)推上神壇。隨著AI技術(shù)在醫(yī)療行業(yè)的深入,張?jiān)ね瑯右哺惺艿剑?重大疾病如心腦血管病預(yù)測(cè)所需的數(shù)據(jù)不僅非常多,而且是多模態(tài)的,信息量很大。傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型難以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)分類和預(yù)測(cè),只有人工智能可以有效處理。
早在2009年在他負(fù)責(zé)的國(guó)家重大基礎(chǔ)研究計(jì)劃“973”項(xiàng)目中就提出了用機(jī)器學(xué)習(xí)方法解決那些心腦血管疾病預(yù)測(cè)的挑戰(zhàn)。在2016年,張?jiān)F(tuán)隊(duì)首次用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)演示機(jī)器學(xué)習(xí)方法,在無(wú)袖帶血壓估計(jì)準(zhǔn)確度上超越了所有基于生物機(jī)理機(jī)制數(shù)學(xué)模型。
2023年,張?jiān)F(tuán)隊(duì)終于在數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度上迎來(lái)了突破。實(shí)驗(yàn)室博士后與研究人員采用AI方法,從公開(kāi)數(shù)據(jù)庫(kù)集中獲得660受試者的血壓數(shù)據(jù),其中包括2/3高血壓病人和1/3正常人,最終數(shù)據(jù)顯示血壓估計(jì)絕對(duì)誤差小于5毫米汞柱。
“這600多人的測(cè)試結(jié)果,是我感覺(jué)目前最精準(zhǔn)的血壓估計(jì)數(shù)據(jù)。”在會(huì)場(chǎng)上,張?jiān)は蛴^眾們分享了這個(gè)好消息。
在兩大技術(shù)難點(diǎn)都被攻克后,張?jiān)ご蛩氵M(jìn)一步開(kāi)展大量臨床測(cè)試和技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。
技術(shù)產(chǎn)業(yè)化需要考慮方方面面
產(chǎn)業(yè)界對(duì)于穿戴設(shè)備研究的反饋頗為熱烈。根據(jù)頭豹報(bào)告顯示,近年來(lái),中國(guó)可穿戴醫(yī)療設(shè)備的市場(chǎng)規(guī)模不斷攀升,伴隨著利好政策的指引以及5G和物聯(lián)網(wǎng)等信息基礎(chǔ)建設(shè)的發(fā)展,2017-2021年中國(guó)可穿戴醫(yī)療設(shè)備的市場(chǎng)規(guī)模由48.9億元增長(zhǎng)至143.7億元,年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到30.9%,預(yù)計(jì)2022年-2026年復(fù)合增長(zhǎng)率約為18.1%。
張?jiān)ぴO(shè)計(jì)無(wú)擾式智能穿戴血壓檢測(cè)設(shè)備的初衷,也是為了解決龐大市場(chǎng)規(guī)模背后的慢性管理問(wèn)題。現(xiàn)在,可穿戴醫(yī)療設(shè)備已經(jīng)慢慢影響居民的日常生活,被應(yīng)用在各個(gè)引用場(chǎng)景,包括心腦血管疾病預(yù)測(cè)預(yù)防、高血壓控制、糖尿病管理等。
在會(huì)場(chǎng)上,這位近70歲的教授最“潮”。演講時(shí),手腕上的智能手表即能控制智能手機(jī)PPT翻頁(yè)。實(shí)際上,他從2015年就開(kāi)始用智能手機(jī)加手表作報(bào)告、講課,十幾年來(lái)基本不用計(jì)算機(jī)作ppt演講了。
張?jiān)じ嬖V橙果局,技術(shù)上實(shí)現(xiàn)這一功能并不難,開(kāi)發(fā)也許只要幾個(gè)月時(shí)間,但設(shè)備的廣泛推廣使用需要時(shí)間。如果放在醫(yī)療場(chǎng)景,可穿戴設(shè)備的發(fā)展與推廣應(yīng)用就更不容易了。
“首先,每個(gè)生理參數(shù)測(cè)量都有其個(gè)性的要求,不同參數(shù)問(wèn)題,需要的研發(fā)時(shí)間也不一樣?!崩?,解決心率問(wèn)題,最短只要2-3個(gè)月就可以完成,但搞定無(wú)袖帶血壓,實(shí)現(xiàn)估計(jì)動(dòng)脈血壓變化趨勢(shì)或?qū)崿F(xiàn)共功能則用了張?jiān)?shí)驗(yàn)室約一年時(shí)間。
其次,相較于研發(fā),醫(yī)療級(jí)產(chǎn)品的推廣使用有嚴(yán)重的滯后性。二十多年前,張?jiān)F(tuán)隊(duì)就攻破了介指上無(wú)線精準(zhǔn)心率測(cè)量技術(shù)難關(guān),直到最近幾年,他才看到相關(guān)產(chǎn)品上市。而二十多年過(guò)去,針對(duì)無(wú)擾式醫(yī)療級(jí)精準(zhǔn)血壓測(cè)量設(shè)備,仍然沒(méi)有產(chǎn)品上市。
“和其他電子產(chǎn)業(yè)最大的不同是,這個(gè)醫(yī)療級(jí)可穿戴產(chǎn)品往往需要藥監(jiān)局批準(zhǔn)。”
1智能穿戴,“SUPERMINDS”概念是趨勢(shì)
2015年,張?jiān)ぴ诿绹?guó)硅谷蘋(píng)果公司傳感硬件及健康科技部擔(dān)任傳感系統(tǒng)構(gòu)架師、顧問(wèn)一職。在蘋(píng)果的那3年時(shí)間,張?jiān)びH眼見(jiàn)識(shí)到了一家世界級(jí)公司是如何做產(chǎn)品的?!白鳛閮?nèi)部技術(shù)產(chǎn)品研發(fā)員工,我最大的感受就是做產(chǎn)品要考慮到的方方面面如此之多,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)在大學(xué)實(shí)驗(yàn)室核心技術(shù)攻關(guān)?!?/p>
“就是一個(gè)小小的手表,我可以看到公司投入的人才、精力和時(shí)間都非常嚴(yán)格和巨大。不管是功能、精準(zhǔn)度還是外形,他們都盡可能做到極致。”
全球第一款無(wú)袖帶血壓測(cè)量手表,受訪者供圖
2006年,張?jiān)ぱ邪l(fā)出了全球第一臺(tái)可穿戴無(wú)袖帶血壓測(cè)量手表,不僅如此,他在香港中文大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室還將其拓展在不同平臺(tái)上,如衣服、眼鏡、介指、手機(jī)、床墊、坐椅等。
即便如此,該無(wú)袖帶測(cè)試技術(shù)成果仍然沒(méi)有實(shí)現(xiàn)批量產(chǎn)業(yè)化。追問(wèn)背后的原因,張?jiān)け硎荆骸拔也幌胪瞥鲆粋€(gè)還沒(méi)達(dá)到醫(yī)療級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的血壓測(cè)量設(shè)備產(chǎn)品?!?/p>
多年前,他提出可穿戴設(shè)備“SUPERMINDS”的“五性五化”設(shè)計(jì)概念——安全性、無(wú)擾性、個(gè)體性、高效性、魯棒性、小型化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化,希望智能穿戴醫(yī)療產(chǎn)品更早、更好進(jìn)入人們的生活。
以無(wú)擾式測(cè)量為例,他們?cè)O(shè)計(jì)岀了新型織物傳感器并放在床墊上,病人身穿正常睡衣躺在床上,就可獲取血壓、心電和呼吸等數(shù)據(jù);也可“就像創(chuàng)口貼一樣”,做到了可貼式的用于血壓,心電等生理參數(shù)的各種柔性傳感器。
張?jiān)か@得2023IEEE生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì)威廉姆斯J. 莫洛克獎(jiǎng),受訪者供圖
為表彰他在可穿戴技術(shù)的開(kāi)創(chuàng)性研究,IEEE-EMBS在2023年國(guó)際年會(huì)上將生物醫(yī)學(xué)工程屆歷史最悠久的威廉姆 J. 莫洛克獎(jiǎng)?lì)C發(fā)給了張?jiān)?,他也成為迄今為止設(shè)該獎(jiǎng)60多年來(lái)唯一一位來(lái)自亞洲地區(qū)獲得此榮譽(yù)的學(xué)者。
2成果轉(zhuǎn)化在于“融合收斂”
要產(chǎn)業(yè)化,離不開(kāi)產(chǎn)品的“二次開(kāi)發(fā)”。張?jiān)な冀K認(rèn)為,核心技術(shù)一般都是大學(xué)研究出來(lái)的,大學(xué)實(shí)驗(yàn)室的原型機(jī)離產(chǎn)品往往相差很遠(yuǎn),不能滿足客戶需要。二次性開(kāi)發(fā)很重要, 大學(xué)要做基礎(chǔ)和核心技術(shù)研究, 發(fā)表文章, 不適合做產(chǎn)品開(kāi)發(fā),公司難以啃下相關(guān)核心技術(shù),公司也需要科研人員的技術(shù)支持。
2023年8月29號(hào),國(guó)務(wù)院印發(fā)《河套深港科技創(chuàng)新合作區(qū)深圳園區(qū)發(fā)展規(guī)劃》,目的是在深圳與香港交屆的河套區(qū)培育一批世界一流的創(chuàng)新載體和頂尖科技企業(yè)研發(fā)中心,成為世界級(jí)的科研樞紐。
抓住這一難得機(jī)會(huì),張?jiān)ふ诖撕犹椎貐^(qū),發(fā)揮粵港澳大灣區(qū)與國(guó)際合作優(yōu)勢(shì),搭建起心腦血管疾病早期防治生態(tài)系統(tǒng)的初型?!熬褪且蚱菩畔⒐聧u,讓產(chǎn)業(yè)與學(xué)界,學(xué)科與學(xué)科之間深度融合、共同研發(fā)核心技術(shù),建立生態(tài)系統(tǒng),引領(lǐng)新興醫(yī)療健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展,為人類健康事業(yè)做出貢獻(xiàn)?!?/p>
他還是最喜歡麻省理工學(xué)院Phillip Sharp教授提出的“convergence:第三次革命”概念——生命科學(xué),物理數(shù)學(xué),數(shù)字,及工程學(xué)在醫(yī)療領(lǐng)域的融合收斂。
不同技術(shù)和學(xué)科要如何融合形成統(tǒng)一的整體,從而產(chǎn)生新的途徑和機(jī)遇而實(shí)現(xiàn)重大疾病的早期預(yù)測(cè)、早期診斷、早期干預(yù)生態(tài)系統(tǒng)。張?jiān)ふf(shuō),這是有挑戰(zhàn)、不容易的地方。他現(xiàn)在想先從高血壓控制及心腦血管疾病防治及已有的研究平臺(tái)上做起,將多學(xué)科多領(lǐng)域人才與技術(shù)融合。
這又是一次拓荒。張?jiān)ふf(shuō),未來(lái)15年,他將持續(xù)推動(dòng)以融合收斂為指導(dǎo)、以智能可穿戴移動(dòng)健康技術(shù)為核心的健康工程的發(fā)展,建立起聯(lián)接個(gè)人、家庭與醫(yī)院(connected health)的閉環(huán)心腦血管疾病防治生態(tài)系統(tǒng)(健康“使命”平臺(tái))。
作為該平臺(tái)第一期, 團(tuán)隊(duì)爭(zhēng)取3至5年內(nèi),與醫(yī)院、醫(yī)療器械公司和移動(dòng)終端設(shè)備公司緊密合作,借助生成式人工智能和可穿戴技術(shù),研發(fā)出來(lái)融合實(shí)時(shí)生理參數(shù)、生物標(biāo)記物,血管影像標(biāo)記物的個(gè)性化智能醫(yī)生(personalized AI doctor) ,以助力醫(yī)生實(shí)施心腦血管疾病尤其易損班塊/易損病人的全面篩查、早期預(yù)測(cè)與早期干預(yù)。
或許,你在某次重要會(huì)議上,還會(huì)聽(tīng)到他講訴無(wú)擾式智能穿戴設(shè)備、心腦血管疾病防治生態(tài)系統(tǒng)、及河套融合發(fā)展的最新進(jìn)展。
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