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第十一届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛二等奖获得者 梁振虎
发布日期:2010-5-9 10:30:05  新闻来自:本站原创

 

梁振虎于2000年进入燕山大学机械工程学院就读,毕业后赴合肥工作一年。之后,考入我校电气工程学院研究生部,在关新平与李小俚老师的指引下组建了网络控制与事务信息实验室,自此开始了他对生物医学与电子信息技术的研究。

 

    2009年10月28日至11月1日,在第十一届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛中,我校电气工程学院博士生梁振虎的作品《基于排序熵的麻醉深度监护仪》获得大赛二等奖,为我校再添荣誉。那么梁振虎博士的监护仪究竟有哪些特点,他为这个监护仪又付出了怎样的努力呢?带着一系列疑问,记者对梁振虎博士进行了采访。

 

    在医疗领域,麻醉是手术中一个至关重要的环节,如果麻醉过程管理和操作不当,就会存在麻醉失败的风险。据相关统计资料显示,在手术麻醉期间死亡的患者有25%是因为麻醉不当导致的。麻醉过深,会延长患者的苏醒时间,还容易导致患者休克甚至死亡;相反,麻醉过浅造成的术中知晓对病人造成的伤害也同样不容忽视。在此种情况下,麻醉监护就显得尤为重要。

 

  当今医学领域所广泛采用的普通的心电监护不但无法直接反映术中病人的意识状态,而且无法判断病人是否存在术中知晓,因而越来越不能满足当今医疗手术较高的精度要求。而更先进的脑电麻醉监护能够直接观测到大脑的活动状态,从而大大提高手术的成功率。目前丹麦、瑞士和美国等国家都有自己的脑电麻醉监护产品,但中国在这方面还是一片空白,不得不从国外引进。但国外已有的产品存在着算法复杂、价格昂贵、不适用于国内人群等诸多问题,所以研发适合国内医疗环境的麻醉深度监护仪意义重大。

 

  基于此,梁振虎博士对脑电麻醉监护的研究产生了兴趣,在对国内外的麻醉监护领域进行了深入的了解与分析并听从了老师的建议后,最终确定了研究方向。他通过技术上的不断突破与创新,研发出了中国第一台具有完全自主知识产权的麻醉监护仪,不仅为我国在麻醉监护领域提供了很好的临床技术支撑,打破了国外在该领域对我国的技术封锁,同时也在脑电信号的应用研究方面实现了突破,产品的应用领域同样可以扩展到对睡眠的监护以及对脑功能的深入认识等方面,有着广泛的应用价值及市场潜力。

 

  梁振虎博士的设计在算法上采用非线性动力学上的熵算法,在复杂度上比国外的麻醉监护仪采用的算法简单、鲁棒性高,具有很好的药效动力学特性。监护仪的监测结果和国外唯一得到美国FDA(美国食品和药物管理局)认证的产品BIS监护仪高度重合,而且临床实验也证明算法能够满足复杂的麻醉过程的监护需求。监护仪前端的放大器设计采用了TI公司TMS320C5416数字信号处理器,在片上实现了数字滤波与算法处理。同时,由于采用高速的AD采样和数字隔离技术,大大提高了抗干扰能力。前端放大器与主控制器分离设计,采用了高速的USB传输方法。系统的主控制器采用了工业级的atom主板,嵌入了Linux的操作系统,保证了手术监护的可靠性和实时性。系统还采用了高可靠的存储技术,能够完整保存500小时以上的麻醉监护脑电数据。此外,触摸屏技术在其中的大量采用,极大地方便了临床应用。

 

  “我不是刻意地去参加这次比赛的,也不是为了获奖而设计本产品的,这个二等奖是我们艰苦研究的一个很自然的结果”,谈到获奖感受时,梁振虎博士一脸坦然。

 

  “我们实验室的设备是比较先进的,但与其他顶尖高校相比还是有一定的差距。但大家始终坚持,没有一丝一毫的懈怠”。在研究过程中资金周转问题始终是他们面临的一大难题,但这并没有影响他们对未知的探索。有目标才有高度,正是他们始终对自己高要求才使得他们的研究不断地向前发展。这其中也包含了老师对他们的厚望,关新平老师和李小俚老师的支持在他们的研究过程中一直起着重要的作用。在提到老师时他满心崇敬,“在我考上研究生后,李老师指引我进行脑电信号方面的研究,中国在这方面与国际相比存在着很大的差距,我们现在所做的就是仿照国内最好的去做,然后一步步与国际接轨,并不断从国际专家发表的论文中学习最前沿的理论与知识”,这不仅是老师的希望,也是他们的前进方向。“我们的技术是国内一流的,但还不能跟上国际的步伐,这一直激励着我们不断探索。”

 

  “您是一个拓荒者,带领着您的实验室在这条充满艰辛的路上不断克服困难,开拓进取”,当听到记者对他这样评价时,梁振虎博士坦言:“我不是什么拓荒者,我只是在做我该做的事,做我喜欢的事。”简单朴实的话语显示了他的谦虚与低调。他说兴趣对学术研究很重要,因为兴趣的存在才不会使人在研究中感到寂寞。梁博士在机械、电信、生物医学等领域的丰富的知识储备帮他解决了研究中的很多难题,不同学科间的知识交叉与碰撞给他带来了全新的思维方式,在遇到问题时他也可以从多个角度思考,所以他总会发掘出新的技术,开创新的道路。“我希望每个学生都要开拓自己的视野,‘海纳百川,有容乃大’,不仅要学好自己的专业知识,还要重视不同学科间的均衡发展,积极涉猎旁类专业,不断丰富自己,这对将来的研究与工作很有益处。”除此之外,他还提到在参赛过程中哈尔滨工业大学等高校学生的动手能力和整体素质给他留下了深刻的印象。“参赛的过程是一个思维碰撞的过程,不同的作品代表着不同的思维,这次比赛开阔了我的视野,拓宽了我的知识面,让我发现了许多不足,我在比赛中学到了很多,这对我以后的研究很有益处。”当记者问到他对学弟学妹有何期望时,他说:“创意很重要,大学生应该着重培养创新能力。对大学生来说最重要的是要有自己的想法,在这基础上选定一个属于自己的研究方向,然后不断研究,不断深入,才能做出很好的成绩。”

 

  在采访的最后梁振虎博士告诉记者,学校是最好的缓冲器,只有在学校里根据自身的特长去寻找奋斗目标才能在社会上有更好的飞跃,而不是盲目地跟从社会的潮流。谈及未来,他表示自己将会在明年初完成脑电麻醉的研究,然后开始无线煤矿安全监控系统的研究工作。据他介绍,无线煤矿是他们实验室正在进行的另一项研究,在此次比赛中也获得了三等奖的成绩。此监护系统可以很好地解决煤矿瓦斯隐患问题,使煤矿安全生产状况实现根本好转,大幅降低煤矿生产从业人员的事故死亡率,具有很大的研究价值。

 

  “我相信我们的实力是很强的,今后我们会继续努力,把实验室做好做大。”这次比赛只是他们研究路上的一个片段,他们不会为此停下探索的脚步,今后他们会更加自信的面对未来的挑战。(编辑 董世非)

 
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