XM-YT02高智能数字—体化脉象、针刺、推拿教学测定系统   XM-YT02高智能数字—体化脉象、针刺、推拿教学测定系统将3种测试融于一体，集成在一个台车上面，能进行中医脉象采集与分析、针刺手法与推拿手法参数测定与考核，使教学测试更加多样化，一机多用，节省资源。   一、脉象采集分析训练功能： ■ 由单头脉象换能器、脉象放大器、A/D转换卡、计算机和脉象辩证分析软件等部分组成。能自动采集脉象信号，并将中医脉象的位、数、形、势和脉象的各项特征参数自动分析处理，同时结合中医望诊、问诊（以人际对话形式），根据中医八钢辩证的思路，提示受试者的健康状况等内容。 ■ 无创伤性中医脉象检测，可将采集器固定于寸、关、尺任何一部位采集脉象信息，能实时显示和存储数字化脉波信号，自动判读脉象的位、数、形、势，识别脉图特征参数，并以多维逻辑判断模式确定脉名；能以脉诊检测为线索，经人机对话询问病人症状，作出初步的八纲和脏腑辩证结论，能显示和打印系列脉图、最佳脉图及其特征参数、取脉压力、脉幅趋势图、40秒脉波趋势图等组成的脉图检测报告，以及脉象提示的动脉系统张力、阻力、生理年龄、自律神经平衡状态和辩证结论等组成的临床辅助诊断报告。 ■ 测脉结论报告： · 脉位：分浮、中、沉三类。 · 脉力：分有力、中、无力三类。 · 脉势：分满实、正常、低乎虚、中空虚四类。 · 脉率：分迟、缓、平、带数、数、疾六类。 · 节律：分正常、不齐、结代、促四类。 · 脉形：以a，b，c分别标记主波、重搏前波、重搏波，按各波出现的情况分为abc，ab，ac，a等四种脉形。 · 脉名：按位、数、形、势综合判别，有平、弦I、弦II、弦III、弦IV、滑、平滑、平弦、弦滑、涩、芤、濡、虚、实、弱、微、散、革、牢、紧、洪、细、浮、沉、迟、缓、数、疾、结代、促等。 ■ 临床辅助诊断报告： · 张力：反映动脉管壁紧张程度，结论分张力高、张力正常、张力低三类。 · 阻力：反映动脉系统外周阻力，结论分阻力高、阻力正常、阻力低三类。 · 生理年龄：系统按脉图特征参数与生理年龄相关性推出的结论，可提示动脉系统的生理状态。 · 自律神经平衡状态：反映交感神经与副交感神经平衡状态的指标，结论包括低水平平衡、正常水平平衡、高水平平衡、大体平衡、交感神经功能亢进、副交感神经功能亢进等类型。 · 辩证结论：根据脉象分析和问诊的综合分析，从八纲、脏腑、气血津液等方面提供临床辩证的结论。 ■ 主要技术指标： 1、单探头脉象转能器： · 灵敏度：0.5mV/克力（桥压6V） · 线性范围：0-500克力（原0-250克力） · 温度漂移：小于1%（F.S）（-5℃~+40℃）（原小于2%） · 机械滞后：小于1%（F.S） · 输出阻力：1KΩ · 固有谐振频率：大于1000Hz(-3db) · 最大垂直位移距离：大于15mm 2、脉象采集器交流放大回路（脉搏波回路）： · 输入动态范围：0-25mV（相当0-50克力，动态力） · 满幅输出：5V（原4.5V） · 时间常数：大于3秒 · 上限截止频率：大于3000Hz（-3db）（原大于1000Hz） 3、直流放大回路（取脉压力回路）： · 输入动态范围：0-150mV（相当0-300克力，静态力）（原0-125mV（相当0-250克力，静态力）） · 电源：USB供电 · 功耗：小于10VA · 连续工作时间：4小时，停机1小时后再开机 · A/D转换器：8路12位A/D转换（原4路）   二、针刺手法训练功能： ■ 实时采集针刺手法：系统可以实时采集针刺手法，并以波形图的形式显示在一坐标轴中，实时反映出针刺手法波形的各种参数实际数值。 ■ 资料智能化处理：该系统可以采集的针刺手法各项参数进行智能分析，包括：针刺手法中提插、捻转、摇摆力的大小；提插的速度、位移；捻转的角速度；摇摆的角度；并且可以显示复式手法的分层操作。 ■ 数据库功能：该系统可以存储大量的针刺手法波形及其相关资料以形成针刺手法数据库，随时可以查看，并且可以与学习者的操作进行实时对照，学习者可以及时调整自己的手法，力求做到与教师的手法基本一致，从而达到学习效果。 ■ 考试功能：系统还配备考试评分功能，由于目前对针刺手法的各项参数具体数值尚无统一的标准，因此，授课老师可以将自己的或其他的手法课前输入系统，作为学生学习的榜样，评分系统会根据这个标准进行评分。 ■ 技术指标： · 提插幅度范围0-18mm · 输出电压变化：0.40-2.80V · 提插2厘米范围内的输出电压线形度 （0.50±0.05）V/4mm · 捻转范围≥7圈 · 捻转7圈输出电压范围1.0-2.8V · 每捻转1 圈时输出电压线形（0.30±0.05）V/360ْ · 摇摆转动范围±20度 · 转动范围输出电压0.80-2.00V · 移动10 -20 度时的输出电压变化范围为0.15±0.05V   三、推拿手法训练功能： ■ 在测力平台四周下方，分别装有能识别上下、左右、前后三个方向的应变传感器，这些传感信号转化成计算机变化，经动态电阻应变仪加以放大，再由A/D转化卡转化成数字元信号输入计算机。 ■ 借助windows界面特征，各项主要功能选择操作简便易行。 ■ 不同用户操作界面（包括：管理者用户、普通用户、个人用户）、资料获取、资料编辑、资料分析、资料管理、结果列印等。 ■ 个人用户管理功能：在管理者用户接口可增删个人用户及手法类型，并可建立个人密码。 ■ 数据采集功能：出样频率、操作者、手法类型、操作时间。 ■ 资料编辑功能：资料选择、资料剪辑。 ■ 资料分析功能：三维压力曲线，合力作用力轨迹，轨迹面积比、平均周期、平均周期误、标准误水平。 ■ 数据管理功能：资料增删、分类、结果打印等。 ■ 评分功能：可以对各类手法根据标准手法进行评分。 ■ 回映功能：能随时打开被记录的文件进行重放，还可以通过“放速率”控制曲线播放速度。 ■ 对比功能：能在同一坐标轴上显示静态的标准手法曲线和动态的实时操作手法曲线来进行对比，从而提高练习者的手法正确率。 ■ 打印功能：能进行曲线打印。

作为全球导航卫星系统(GNSS)的后起之秀，我国自主北斗导航卫星系统(BDS)近年来迅猛发展。“十二五”及未来“十三五”期间，已有和正在发展大规模的各类地基北斗 /GPS 站网(CORS 网、GNSS/MET 网等)，同时，空基(无人机、有人机)和天基观测载荷 研制已提上日程。所有这些观测数据将形成天空地一体化网络的北斗大数据资源。随着导航、 定位、授时等北斗传统应用的日趋成熟(图 1)，北斗大数据附加值发掘及新型应用领域产 业链的拓展将前景广阔。本项目为导航卫星创新增值应用及北斗大数据信息的深度挖掘，将干扰导航定位精度的大气折射、地表反射等误差源，“变废为宝”为遥感探测的信号源，在突破我国自主导航卫 星遥感探测关键技术的基础上，从地基探测和空基(无人机、有人机)探测两个层面，实现 软硬件一体化的北斗/GPS 双模气象水文生态多要素综合监测系统。方案及成果将面向行业 应用需求，引进吸收国际前端技术，紧密结合当地资源优势，打造内蒙古自治区成为国内率 先开展北斗气象水文生态增值创新应用的省份，拓展北斗大数据在气象预报、智慧农业、智 慧水利、生态环境等领域的应用(图 1)。图 2 为北斗/GPS 环境多要素智能监测与大数据服务平台总体方案。围绕“数据获取——数据存储——分析挖掘——应用服务”这一主线进行。其中: 数据获取分为地空天三类:(1)自主研发的低成本北斗/GPS 环境多要素智能监测设备;(2)无人机搭载北斗/GPS 智能监测传感器;(3)GNSS 遥感卫星。 环境监测要素包括:农业环境生态(土壤湿度、植被水分等)、气象水文(大气水汽、积雪深度、水位等)、海洋(潮位、风场、盐度、海冰等)。 该方案将充分发挥导航卫星无源探测、高时空分辨率、低成本高产出、实时性强的优势。同时，方案涉及的监测要素及方法可实现同卫星遥感(高分卫星、降水卫星、重力卫星等) 监测的有效结合和优势互补，作为国土资源实时监测系统的有机组成部分，共同实现国家级、 区域级空天地一体化物联网遥感大数据智能监测服务。清华大学在利用地基、空基北斗/GPS 观测数据进行气象水文生态要素监测技术开发、 产品研发、软硬件研发集成等方面具备丰富的研究积累，尤其针对我国自主北斗导航系统的 创新应用，团队成果国内领先且得到国际同行的高度认可，开发并集成了一套完备的“北斗 /GPS 双模多要素智能监测”整体解决方案。除发表高水平学术论文外，已申请多项发明专 利和软件著作权(表 1)，2016 年技术成果已通过软硬件服务在青海(气象/水利/环境)、四 川(农业/气象)、山东(农业)、北京(科研单位)等地取得了初期经济效益。中心已具备 的技术基础与部分成果展示如图 3-图 6 所示，包括全国范围地基综合观测站网建设(图 3)、 空基试验与技术攻关(图 4)、监测产品研发(图 5)、软硬件设备自主研发(图 6)。所有这 些技术积累将为本方案的顺利实施提供有力保障。目前市场上尚无相关产品，并且本项目的成果产出可从如下几个方向进行多层次、全方 位的市场化对接:(1)软件模块:研制内容一产出的气象水文生态监测要素估算软件模块，可同以北斗 导航定位为主打方向的企业对接，通过嵌入本软件模块，拓宽其业务范围，在为农业、气象、 水利等部门提供导航定位服务的同时，融入气象水文生态要素同步监测的功能。不同需求定 制的软件模块按 1-10 万元每套计算，初期市场年需求量预计 50 套，预计每年产生收益 50-500 万元，市场成熟后可面向全国推广，年收益可达 1000-5000 万元。(2)监测产品:研制内容一产出的气象水文生态监测要素产品，如通过 SDCORS 监测 网络附加得到的多要素监测产品，可实现政府买单为行业公众提供服务。可与高校、科研院 所等联合申报国家级、省部级科研项目，预计单个项目经费 500-1000 万元。(3)新型监测设备:研究内容二所产出的面向气象农业水文应用的北斗/GPS 双模气象 水文生态多要素综合监测设备，具有低成本、小型化、多功能等优势，可独立进行市场推广。 按单套收益 5 万元计算，初期市场年需求量 50 套，预计年收益 250 万元，市场成熟后可面 向全国推广，年收益可达 500-3000 万元，并可与目前市场上通用的 GNSS 定位型接收机竞 争，实现行业接收机的更新换代及初期市场垄断。(4)演示系统:研究内容三所产出的北斗/GPS 双模气象水文生态多要素综合监测演示 系统，可率先在山东省(青岛市)开展示范应用，且该创新应用模式在全国具有推广价值。 可联合申报科研项目，预计单个项目经费 500-1000 万元，同时可实现业务化推广应用，名 利双收。

大健康是未来世界发展的趋势，在未来10年内将产生10万亿美元的产业。我国在近期提出的健康中国，着眼于扩大在线健康服务，依托大数据提出诊断和治疗建议，实现大社区健康管理与大健康服务。实现这一体系的关键，在于各种柔性电子、传感器技术，与物联网、云通信技术，以及大数据与人工智能相结合。 随着经济的发展，人们对于健康的重视程度越来越高，在皮肤表面进行检测人们身体健康状况的柔性传感器，是未来电子科技发展的一个重要方向，将会有巨大的市场前景。在以智能手机为主体的电子元器件的开发日益盛行，开发一种柔性智能传感器，舒服的贴在皮肤表面，这种传感器既能够检测人们生命体征（如血压、心跳、体温、血糖等）的变化，又能够无线连接手机。医院的医生能够通过互联网、云通讯、分布式的监测和管理每个病房的病人的身体状况，既节省大量人力时间成本，又能够及时的检测到病人的生命体征变化；结合无线互联网、云通讯,能实现分布式医护,虚拟空间管理；与大数据与人工智能结合，进行智能健康管理,实现智慧医疗（图1）。 图1 基于柔性传感器的智慧医疗系统 本项目主要应用生物相容的蚕丝材料作为传感单元主要组成部分，以无线蓝牙模块与无源RFID标签作为人机数据交互单元，以大数据为手段对平台进行管理，瞄准柔性电子与智能大数据前沿领域，具有重要的科学意义。具体如下： （1）柔性电子皮肤等智能传感新技术与器件开发 近年来，蚕丝等柔性材料作为医用生物材料渐渐进入人们的视线，具有良好的生物相容性和极佳的力学性能。以此为基础开发柔性电子制造技术，通过柔性材料的光刻、打印等加工技术，制备传感单元。 （2）人体传感信号实时监测的云系统的开发 通过建立皮肤表面传感器无线信号传输技术，实现体温、心跳等信号的远程监测，符合国家精准医疗精神。通过云系统可对老年社区、医院等场所进行智能化、集成化的监控，实现健康的大数据管理。除此以外，也可实现个体的远程诊疗体系。向“健康中国2030”靠拢，依托大数据提出诊断和治疗建议。 （3）将系列传感器材料制备技术与无线信号传输云平台结合，实现个人和医院的对自身和病人的健康指标数据进行检测和管理。以此无线体征检测的平台框架为基础，后续又可以引入更多传感与控制体系，适应场景的多样化。 二、前期研究基础 （1）模仿神经元突触的蚕丝忆阻器 在神经系统中，当神经冲动从轴突传导到末端时，Ca2+离子大量涌入突触前膜引起递质的分泌，从而改变突触后膜的导电性。我们通过仿生该过程，利用Ag+离子在外加电场作用下WK@AuNCs蚕丝蛋白薄膜的迁移行为来模拟阻值渐变和阻值记忆的过程。其电学特性表明其具有独特的突触特性，并具有突触学习能力。 （2）蚕丝基应力传感器—柔性电子皮肤 人体电子皮肤传感器是未来传感器发展的新方向之一，超薄超柔的特性使其可以在人体几乎难以察觉异状的情况下，完成多种生理指标的采集。我们通过研制柔性压力传感器，已在运动检测、发声检测、脉搏检测等方面开展了大量研究。 （3）纤维传感器 可穿戴设备在未来智能装备领域具有广泛的应用前景，而我们平时穿戴的衣物均是由纤维编织而成，智能穿戴设备设计的最高境界为对其本身必须的纤维材料的功能化。我们通过对纤维材料进行改造和设计，制备除了纤维状温度、压力传感器。对纤维传感器进行编织可实现多维度传感，并可适应多种场景，这项工作与传统纺织行业结合开创了尖端智能科技研究新领域。

本平台基于SAAS云模式，以大数据与人工智能技术为支撑，解决了多中心医学健康研究、药物试验、慢病管理、随访管理等各类临床数据采集与分析问题，集成了轻量级项目管理、多终端灵活病例采集、支持队列与随机对照的临床试验设计、数据采集、数据质控、生物样本库、数据统计分析以及临床资料数据存储管理等功能，有效提高临床科研、流行病调查、临床试验和健康随访的流程化数据全生命周期的管理效率，保障了临床数据真实性和有效性。平台提供了项目管理、临床业务管理（随访管理、队列数据采集、随机试验、流程规划、慢病管理）、盲法设定、邮件提醒（微信扫描）、CRF表库管理、受试者管理（电子病历管理与知情同意书）、数据分析、数据高级检索、生物样本库管理、数据集管理与共享、知识库管理、平台门户（新闻公告）、公开注册、微信集成与智能通知、用户管理、机构伦理审核与管理、日志管理、字典管理、菜单管理、角色管理、数据留痕等服务，帮助快速配置和积累各临床科室CRF表和数据采集（教育培训）流程规划，形成临床大数据采集、管理与分析平台，提供全生命周期的临床数据服务，服务于医院随访管理、队列研究、临床评价、医学健康调查、慢病管理、健康管理等各类临床业务，积累临床大数据资源，促进医学科学发展。

针对行政约谈场景中存在的人工记录效率低、内容理解偏差记录、资料追溯繁杂等问题，本成果开展了基于音视频识别及语义分析的智能约谈平台的研究。基于 AI 深度学习的音视频识别框架、复杂网络理论和语义知识本体的文本语义相似度计算方法，研究音视频识别的语音转写、对话管理、计算机视觉技术和内容分析的语义理解、语义优化、情感识别方法，实现网信约谈、纪委约谈、公安审讯、监狱谈话等多种行政约谈场景下的约谈智能化和数字化。其中，语音识别转写是开展智能约谈系统研究的前提和基础，本成果训练了声学模型和语言模型，构建编码器，通过音频角色分离和声纹识别技术分离说话人声音，编码器识别解码，经过文本语义处理转写为文本。而文本语义处理是智能约谈系统提升约谈效能的源动力，成果构建了基于语义本体的自动专家导引约谈知识库，通过基于复杂网络的语义相似度计算给约谈工作人员推荐约谈问题；约谈结束后，利用融合主题特征的文本自动摘要技术快速生成汇报摘要，利用基于分布式表示的事件抽取技术自动生成约谈报告。本成果研制高效、便捷的智能约谈音视频识别及语义分析平台，实现了在线约谈预约、人脸识别身份核验、语音实时转写、约谈问题智能引导提问、音视文同步显示、汇报摘要自动生成、约谈报告自动生成、约谈文件回溯、约谈大数据分析等功能。