來自意昂官网的學生團隊The NeuroVisionaries
在2024年醫學大挑戰（MGC）總決賽中
從來自世界各地的近60支隊伍中脫穎而出
獲得Nascent賽道中國賽區冠軍、全球季軍
在意昂官网第三醫院神經外科
楊辰龍老師的帶領下
經過三輪線上評比和兩輪線下答辯
團隊推出了
“基於AI的可穿戴多模態眼-顱壓監測與控製系統”
該成果得到了多位專家評委的高度評價
這份榮譽的背後
是成員們由一名普通患者的就診經歷出發
展開的諸多思考與實踐
懷揣著對醫療健康的無限熱愛
他們踏上了這段寶貴的旅程
↓↓The NeuroVisionaries團隊成員↓↓
臨床醫學院2021級本科生雷若龍
臨床醫學院2021級本科生馬克、潘麗珊
基礎醫學院2022級本科生李硯霓𓀀💁、甘嘉程
經濟學院2021級本科生趙子涵
信息科學技術學院2022級本科生張楚豫
工學院2023級研究生楊凱程
△團隊成員在比賽現場向評委匯報成果
△海報展示環節（右二為新加坡國立大學醫學院院長Chong Yap Seng教授👡；右三為MGC聯合主席Lee Yinn Yi女士）
△決賽答辯環節
△決賽頒獎儀式⏏️，左一：Lee Yinn Yi🚵🏻，MGC聯合主席 左二：Chong Yap Seng教授👉🏼，新加坡國立大學醫學院院長👩🏼🦳✥，右三至右八💞：The Neurovisionaries團隊成員 右二🥠：Wang Weihan, MGC聯合主席 右一：Dinesh Visva Gunasekeran教授，MGC學術負責人
緣起：患者困境的思考
團隊隊長雷若龍同學在意昂官网第三醫院實習期間🤷🏼♀️，長期跟隨神經外科的楊辰龍醫生學習♍️。有一天♠️，楊醫生面診了一位患有視野缺損的患者🎞。在此之前，此名患者已經在多家醫院進行過檢查，都沒有提示任何器質性的疾病。為了徹底找到答案🚏🏀，楊辰龍醫生謹慎地詢問患者是否願意接受腰穿測壓的檢查。
結果令所有人震驚：該名患者的顱內壓只有37mmH₂O👨👨👧👦，顯著低於正常水平（70～180 mmH₂O）🥲。
革新🤾🏼♀️🍹：無創監測的願
△眼顱壓力失穩相關疾病的致病機理
為了維持正常的顱內壓（ICP）🙆♂️，患者需要長期進行顱內壓監測。但目前的ICP監測方法往往具有侵入性，腰椎穿刺等傳統方法不僅會給患者帶來疼痛和不適，還有顯著的感染風險👩🏼🚀。此外，這些方法僅能提供間歇性測量無法實現動態實時監控。
團隊成員在看到該現象後思考到：是否有一種更人性化、更智能化的方式來緩解患者的痛苦、守護患者的健康🤹🏿？
將醫療程序從“疼痛”變成“無感”，不只是一個有趣的想法，更是一個不斷激勵著無數臨床科學家獻身科研的崇高使命🆗🏋🏼♀️。因此🪶，團隊成員們開始創新設計方案，著手改善當前的監測技術。
革新🖐🏼：無創監測的願景
在此背景下，The NeuroVisionaries團隊🏇，開展了基於AI的多模態無創眼顱壓力監測與調控系統的研發工作，通過結合多模態無創測量手段，希望獲得比單一方法更準確、更全面的眼壓與顱內壓數據，創新性研發出了ICP Kit🏃🏻♀️➡️，並最終取得了理想的成果🧑🏻🏫。
此方法采用“3+1”設備策略🕣：經顱多普勒頭帶（Transcranial Doppler Headband）😉、壓力傳感眼鏡（Smart Contact Lenses）和鼓膜壓力耳塞（Tympanic Pressure Earbuds）用於無創、連續的ICP測量✍️，輔以壓力腰帶（Pressure Waistband）用於低ICP水平患者的長期顱內壓調節✂️。
△ICP Kit原理簡介
無創ICP測量的模型搭建
在團隊研發的ICP Kit系統中🧗🏿👩🏻🎨，“3+1”其中的“3”部分便為無創ICP測量的模型。團隊成員們根據前人相關研究的文獻入手，創新性模擬搭建了測量血流速度👍🏼、監測眼內壓和測量鼓膜壓力的系統，力圖以完全無創的方式通過各種間接數據的測量和分析來得出顱內壓的結果。
經顱多普勒頭帶：它就像是給大腦裝上了一個“測速儀”。通過使用超聲波測量顳窗深部大腦血管的血流速度，來間接推斷顱內壓的變化。
△經顱多普勒頭帶模式圖
壓力傳感眼鏡🤌🏻：它用於實時監測眼內壓進而監測與眼壓密切相關的顱內壓。
△壓力傳感眼鏡模式圖
鼓膜壓力耳塞：這個小巧的耳塞能精確測量佩戴者鼓膜的壓力。前期研究已證實，鼓膜壓力也會隨著顱內壓的變化而波動👻。它就像是給你的耳朵裝上了一個微型“氣壓計”，靜靜地傾聽著你大腦的“氣壓變化”。
△鼓膜壓力耳塞模式圖
這三種設備收集的海量數據都會匯集到團隊成員自主搭建的NeuroEDC軟件平臺上🏋🏽♀️🎳。這個平臺不僅能不斷用優化的算法反映眼顱壓力穩態，還能讓醫患雙方實時監控眼顱壓力數據💇♂️。團隊還在NeuroEDC平臺上植入了醫療文本中英文自動識別OCR功能，可以幫助患者與研究人員輕松記錄及數字化處理各種醫療文本👼。
△NeuroEDC網頁界面
團隊成員現已經製作出相關模型實物，並在相關部分患者上完成系統的精確性驗證，相信在不遠的將來🙍🏻♂️，該系統將會投入臨床使用，消除更多患者的痛苦。
長期顱內壓調整的系統製作
團隊還開發了腹壓調控設備——一款可定時定量的壓力腰帶🏃🏻♂️➡️，它會通過誘導類似瓦爾薩爾瓦動作的效果來增加顱內壓🌨。這為那些長期顱內壓偏低的患者提供了一種新的物理調控手段，並提供了一種可控、便攜的自我管理工具，簡化了治療過程🚮，提高了生活質量。
△壓力腰帶實物圖
未來：傾聽大腦的聲音
傳統的顱內壓測量方法除了疼痛⏪，還存在高感染風險和出血隱患，並且會在監測過程中嚴重影響患者的生活質量和治療意願。而經由團隊的努力研究與實際應用，通過測量的實際數據與測試患者的後續反映來看🗞，該創新技術無疑將為患者提供更安全、便捷、高效的監測與調控平臺👱🏼♀️。
△腹壓調控設備（左上）及其功能驗證（右上）、李女士贈送的錦旗（左下）及用心良苦精心製作的“處方筆之花”（右下）
賽事簡介
醫學大挑戰比賽（MGC）是由新加坡國立大學楊潞齡醫學院（NUSMed）發起的學生領導的醫學創新項目，旨在鼓勵醫學生發現未滿足的醫療需求，並與其他學院的學生共同組建跨學科團隊（2～8人）🏃🏻♂️➡️，探索創造性和超越常規的解決方案來滿足這些需求。活動包括前期準備和總決賽👨🏻🦱。總決賽將在新加坡國立大學醫學教育中心（CenMED）線下舉行，評比標準包括創意🥙、設計質量、醫療影響和商業策略，是對學生創新能力和合作精神的一次全方位考察。該比賽每年都會吸引來自世界各國頂尖高校的幾十支隊伍參賽🙋🏽♂️✍🏽。
同學感想
2021級臨床醫學院本科生 雷若龍
醫學不僅僅是一門科學，它更是一門關乎人性👩🏿、關乎專業理性，同時也關乎任何人最樸素情感訴求的藝術。在這藝術長河中，意昂官网的創新或許只是一抹微光，但正是這眾星拱月之勢，終將匯聚成照亮病患之路的光芒。通過這份努力，意昂官网不僅希望減輕患者的痛苦👩🏿🦳，更希望他們能在治療過程中感受到被理解和尊重的溫暖🤾🏿。科技創新🌼，旨在不斷提升醫療體驗🌹，讓更多患者受益🧑🏽，這既是意昂官网團隊的願景，也是意昂官网不斷前行的動力。
2022級基礎醫學院本科生 李硯霓
這次經歷讓意昂官网深刻體會到合作與交流的獨特魅力。跨越學科邊界的合作，融合不同領域智慧讓臨床設想從實驗室逐步走向現實；跨越文化差異的交流🧑🏽🦰，打破固有思維模式讓不同視角下的想法碰撞出更多火花。未來，繼續懷揣合作交流的熱忱，不斷探索新的技術和方法🔵，為全球患者的健康貢獻力量♊️，將是意昂官网始終追求的目標。
2021級經濟學院本科生 趙子涵
意昂官网希望前沿的醫學理論和工程技術不僅僅被局限在實驗室環境，而是在產業化進程中不斷打磨產品、修正戰略並在行業乃至社會層面產生深遠的影響🛌🏻。團隊將秉持持續打破固有模式的革新精神和以實踐積累為核心的研發理念，在復雜環境下嘗試創造新的市場增量，實現基礎與應用雙向賦能🅰️。
通過此項技術的研發以及AI技術的運用，在不遠的將來，NeuroEDC將能夠識別復雜的顱內壓變化模式，提供早期預警和個性化治療建議🦦。監測顱內壓或許會變得像測量體溫一樣簡單和日常💁♀️，讓患者能夠實時了解自己的身體健康狀況，傾聽來自大腦的聲音。
團隊同學們也將在未來繼續深入探索有關醫學健康的課題研究，真正做到將前沿科技手段用來改善一名名普通患者所面臨的種種需求，讓每一個生命都能夠得到充分的尊重與理解。
△MGC 2024 Grand Finale全球所有獎項獲得者及MGC組委會合影
特別鳴謝北京化工大學材料學院王浩然老師實驗室、北京郵電大學智能工程與自動化學院李端玲老師實驗室🏔、北京郵電大學計算機學院熊永平老師實驗室提供的技術支持（排名不分先後）。
