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老年居家环境跌倒风险人工智能识别及改造系统

申报人:邱娴 申报日期:2025-01-17

基本情况

医学院第十九期大创项目(2024-2026)
老年居家环境跌倒风险人工智能识别及改造系统
创新训练项目
医学
护理学类
工学
电子信息类
健康促进项目
医学院
邱娴
指导教师
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主持课题研究6项,其中市级课题2

基于脑机接口的帕金森病患者睡眠障碍现况与风险预测模型构建研究2024上海护理学会课题(2024MS-B13

帕金森病术后患者的智慧护理服务’”2021上海市申康中心临床科技创新项目(SHDC12021625

脑深部电刺激术对帕金森患者非运动症状及其生活质量的影响”2022上海交通大学医学院护理骨干项目(SJTUHLXK2022

“帕金森病脑深部电刺激患者的非运动症状纵向研究”2022获上海市交通大学医学院护理科研面上项目(Jyh2203)。

专业方向为神经外科护理,目前担任上海交通大学医学院附属瑞金医院护理督导,中国抗癫痫协会护理专业委员会委员,第十二届上海护理学会疼痛专委会委员,上海市黄浦区青年联合会委员,第五届2023上海市五四青年奖章。担任《上海护理》、《内科理论与实践》等杂志的审稿专家,参编教材十四五规划教材以器官系统为中心的《神经系统疾病护理》,《肿瘤护理学》等教材和《瑞金护理精粹II》等专著

所在科室为国家神经外科专科医师培训基地,国家神经外科专科医师师资培训基地,中国医师协会神经内镜培训基地,学科下设神经肿瘤组、垂体瘤诊治中心、颅神经疾病组、功能神经外科中心、脑血管病组、伽玛刀中心,科室年手术量近4000台(四级手术超70%)。是国家住院医师培训基地(神经外科方向),垂体疾病的规范化诊治和中国垂体卓越中心之一,国家神经疾病医学中心脑胶质瘤MDT专科联盟理事单位,中国脑积水联盟单位等。拥有包括DSA杂交手术室,荧光手术显微镜,神经内镜,术中导航系统,超声骨刀,超声吸引,神经电生理监护,术中超声,伽玛刀等一系列全面配套的手术医疗设备,同时拥有脑电图、TCD等各类无创检查设备;以及颅内压检测仪、医用降温毯、床旁B超仪等辅助治疗设备。

科研紧密结合临床特色,在垂体瘤、脑血管病、功能神经外科、胶质瘤、脑膜瘤等方面先后承担国家自然科学基金、国家部委及上海市科委重点攻关课题三十余项,获国家科技进步三等奖、卫生部科技进步三等奖、国家教委科技进步三等奖、上海市科技进步二、三等奖、中华医学奖、上海医学科技进步奖等16余项,发表 SCI 论文130多篇。IF 总分大于400分,总经费超过2000余万元。近5年培养毕业博士研究生15人,硕士研究生10人,多名博士生获市级、校级优秀毕业生称号。科室与日本、美国、德国、法国的神经外科中心建立了友好学术交流关系。

护理亚专科涵盖中枢神经系统肿瘤、颅神经疾病、脑血管病、功能神经、伽玛刀中心、神经重症。近年来,对术后库欣病患者的生活质量、心理状况进行评估,通过主动联系干预,提高患者术后随访率,同时结合围手术期患者特点,设计脑室引流固定支架、改良垂体瘤患者术后吸氧面罩、发明脑血管介入手术操作辅助台,不断创新,提升临床效率和患者体验。积极探索帕金森外科全程护理方案,全面开展专科护理评估,关注患者围手术期安全,完善护理用具,开展帕金森外科护理门诊,为患者提供延伸护理服务。积极护理创新,获得实用新型专利7项,发明专利2项,获上海市卫生健康委员会优秀护理服务项目、上海市优秀发明奖等奖项。

指导老师团队积累较好的前期研究基础,带领本科生进行帕金森病脑深部电刺激手术患者的居家安全指导工作,发表帕金森病患者居家环境对居家跌倒发生的影响研究,帕金森病患者居家跌倒与非运动症状的队列研究,进一步关注给予AI对于老年居家跌倒的应用与预防研究,具有一定的临床资源与课题指导能力。

项目简介或设想

目前,与老年人跌倒相关的信息系统多为跌倒报警系统,其目的是为及时发现老人跌倒,通知相关人员,进而采取行动,使老人得到及时救护。而针对老人跌倒风险的解决方案多依赖于物理设备,如穿戴式设备、家庭监控摄像头等。这些设备通常成本较高,操作复杂,且不能对居家环境进行全面分析。而现有的跌倒风险评估工具(如HOME FAST)需要专业人员入户评估,效率低下且难以普及,且具有明显的局限性,包括主观性强、缺乏实时性和准确性、缺乏智能化处理等。目前尚未有成熟的技术方案能够通过智能手机APP实现自动化的居家环境跌倒风险评估,并提出针对性、个性化的居家环境改造指导意见。

为解决上述技术问题,本发明提出了一种基于深度神经网络与全景分割算法相结合的老年居家环境跌倒风险人工智能识别及改造系统,深度神经网络可以自动学习环境照片的特征,无需手动设计特征,能够更好地捕捉环境信息、准确识别出跌倒危险因素,并扩展到不同的应用场景。


项目现有基础

现已完成视频采集与风险识别中的部分数据收集

预期需要开展的工作

完善数据收集、搭建各个模块,包括1. 视频采集模块2. 图像处理与风险识别模块,3. 评估与预警模块,4. 个性化预防指导模块,5. 数据存储与分析模块


【“大创”办公室备注】正式申报材料中,学生团队需体现出健康促进实践开展、健康促进成效评价两方面的内容。

1. 建议护理学或相关感兴趣学生2人;

主要工作:参与临床数据收集,包括跌倒患者信息调查、居家环境数据采集,形成分析数据来源;

                参与AI技术应用于老年居家跌倒患者的系统综述文献回顾,为项目开展确立模型与方案提供理论基础;

                参与撰写研究报告,为老年居家跌倒预防提供可行性报告。

2. 生物医学工程或电子信息专业1-2人;

主要工作:参与居家环境数据、图像分析的程序开发;

                参与设计AI技术应用与居家跌倒环境因素的程序设计。

选题成员

0

指导教师

序号 教师姓名 电子邮箱 所属学院
1 邱娴 登录状态下查看 医学院 第一指导教师

选题附件

结束