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一、项目名称
高端老年运动康复医疗装备关键技术及应用
二、提名者及提名意见:山东省教育厅
该项目围绕我国高端老年康复医疗装备的重大需求,在国家重点研发计划课题、国家自然科学基金、山东省重点研发计划项目等项目支持下,坚持产学研用相结合,经过十多年技术攻关,突破了康复状态评估、高效实时轨迹规划、精准执行控制等三大关键技术,研制出老年康复医疗设备生产平台,成功应用于高端老年康复医疗装备制造企业。项目授权专利 286项,其中授权发明专利 71项;实用新型专利116项,外观专利92项,软件著作权 7项;制定行业标准 2项;发表SCI论文358篇(被引6142次,他引5528次),SSCI论文16篇,CSSCI论文15篇,EI论文95篇。
经院士专家评价:该项目“成果总体技术达到国际领先水平”。综上所述,该项目解决了我国高端老年康复医疗装备中急需的多项关键技术瓶颈难题,发明技术独特、创新性突出,取得了具有自主知识产权的技术成果,在产业化和推广应用方面取得了显著的成效,产生了良好的经济社会效益,并有力推动了我国高端老年运动康复医疗装备制造水平的提升,为“健康中国”战略实施和山东省“医养健康”产业高质量发展注入了强劲的新质科技动能。
经审阅,该项目提名书及附件材料全部真实有效,相关内容符合山东省科技进步奖的提名要求。
三、提名等级
山东省科学技术进步奖二等奖
四、项目简介
高端老年运动康复医疗装备是集机器人技术与康复医学于一体的智能化医疗设备,旨在为老年患者提供科学精准的运动功能康复辅助治疗。尽管我国高度重视老年健康产业发展,但项目启动初期,高端装备市场被国外公司垄断。面对日益严峻的人口老龄化形势,加快突破关键技术、实现国产高端老年运动康复医疗装备的自主创新与产业化,已成为我国医疗健康领域的重大战略需求。
为此,项目在国家重点研发计划、国家自然科学基金重点项目等支持下,产学研用相结合,自2010年始,经过十多年技术攻关及应用,突破了康复状态评估、高效实时轨迹规划、精准执行控制等三大关键技术,研制老年运动康复医疗设备生产平台,应用高端老年康复医疗装备制造企业。主要科技创新如下:
1.康复状态评估关键技术。提出了人体多生理数据融合柔性动态感知、海量生理数据安全存储与高效检索、基于多模态表征与孪生脑动力学模型的健康预测等方法,攻克复杂人机交互中多模态信息融合与精准认知评估难题,研制了老年智能康复评估系统,构建康复训练智能评价量表。与国外同类先进产品相比,关键字索引生成效率提高 12%,康复状态判别准确率提升4%。
2. 高效实时轨迹规划关键技术。发明多约束安全轨迹规划、基于数据驱动迭代学习的轨迹优化、基于用户主动参与程度的轨迹优化等技术,攻克了多重约束下实时生成个性化的最优康复轨迹等难题,实现了在康复训练安全与高效的约束条件下,根据用户不同状态实时优化康复训练轨迹。与国外同类先进产品相比,增加综合考虑康复者运动意图等功能,康复运动空间可行域增加了6%。
3. 精准执行控制关键技术。发明鲁棒轨迹跟踪协同控制、主动保护容错控制、主被动训练智能辨识与切换等技术,提出了面向用户康复运动与感觉功能重建的智能人机交互方法,攻克了对用户多种康复部位差异性康复训练的精准执行控制等难题,研制出老年康复医疗设备的软硬件智能管理系统,实现对康复装备故障的微秒级精准自诊断与主动容错保护,降低管理成本 15.4%~20.3%。
项目第1完成人和第6完成人入选校友会中国高贡献学者。项目获授权专利286项(其中发明专利71项)、软件著作权7项,制定国家行业标准2项。发表SCI论文358篇(被引6142次,他引5528次),SSCI论文16篇,CSSCI论文15篇,EI论文95篇。
经院士专家鉴定:“总体技术达到国际领先水平”。技术成果成功应用于全球35个国家和地区,服务超过4万家医疗设备制造企业以及医院和康养院。近两年新增销售额10.18亿元,新增利润1.36亿元。该关键技术的研制与应用,打破了国外技术及市场垄断,有力推动了我国高端老年运动康复医疗装备迈入国际领先行列。