为实现“强工、厚理、振文、兴医”,建设▅具有中国特色的世界一流综合性大学的战略目⌒标,2018年4月,民彩网成立医学部。医学部以“医学牵引、工程支撑、转化创新、临床示范”为理念,促进我校工科、理科等传统优势学科与医学学科交叉融合,带动电子、物理、数学、计算机、信息技术等多∩个学科的发展,同时以医学需求为牵引,突破学科发展瓶颈,培育新兴学科生长点,规划良好学科生态,力争以科技力◢量守护人民生命健康。
一、研究方向
(一)脑科学与神经工程(Brain Science and neural engineering)
脑科学与神经工★程方向致力于融会贯通神经科学知识与工程学方法,以揭示大脑中枢与周边神经系统感知、认知机理,剖析神经生理、心理ζ和病理及相关功能变化机理,研究开发可实现认识、修复、增强或替代神经系统功能的最新方法与尖端技术。重点涉及脑机交互(Brain-computer interaction)、脑科学与脑认知→(Brain science and cognition)、神经工程(Neural engineering)、康复医学(Rehabilitation medicine)、人因工效学(Ergonomics)等领域。目前已建有天津脑科学中心、天津神经工程国际联合研『究中心、天津市人机交互智慧医疗工程研究中心、天津市智能人机交互康复工程技术中心,以及天津市脑科学与神Ψ经工程重点实验室↘等多个研究平台,形成涵盖动物、生理、病理、认知、行为、智能交互等在内的全链条实验体系。
(二)组织工程与再生医学(Tissue Engineering and Regeneration Medicine)
组织工程与↙再生医学方向致力于组织工程(Tissue engineering)、再生(Regeneration Medicine)等医学工程与转化医学基础机理与前沿技术,以及面向前沿医学重大领域的工程应用研究。重点涉及研制生物力学性好、降解可调控、低免△疫原性、有利于血管「生长和神经导向生长的组织工程神经,营造具有提升修复再生效率功能的人工培育环境或在体培养技术;开展神经组织精准再㊣ 生、组织修复再生专家系统、自适应智能生物材料方面的技术开发和转化;融合生物智能与机器智能,开展神经系统智能仿生装置(人工脑芯片、人工神经细胞、仿生机器人ω等)的开发与临床转化工作。相关成果获国内外多项奖励。
(三)纳米医学和医用材料(Biomaterials and Biotechnology)
生物材料和生物技∞术方向致力于使用先进的材料学、生物学等前沿技术,来揭示重大疾病的发生、发展及其演变过程;实现对重大疾病的早期诊断和快速诊断,以及重大疾病的高效治疗。该研究方向涵◆盖纳米医学(Nanomedicine)、分子影像(Molecule imaging)、生物传感和检测(Biosensors and Biodetection)、生物技术(Biotechnology)等医学工程与转化医学基础机理与前沿技术,以及面向前沿医学重大领域的工程应用研究。以重※大疾病为导向,使用跨学科的技术手段,推动各类技术在临床医学中的转化和应用。
(四)智能医学与精准诊疗(Intelligent Medicine)
智能医学方向面向“健康中国2030”国家战略需求,以现代医学与生物学理论为基础,融合卐先进的脑认知、机器学习等智能领域的工程技术手段,以患者为中心,以信息为纽带,把临床需求作为出发点和∑ 落脚点,挖掘人的生命和疾病现象的本质及规律,探索人机协同的智能化诊疗方法。重点涵盖智能医疗健康大数据管理(Intelligent medical health big data management)、智能医学影像与智能辅助诊断(Intelligent medical image and intelligent assistive diagnosis)、智慧医疗与远程医疗(Smart medicine and telemedicine)、智能医学仪器(Intelligent medical instrument)等领域。已获批建设国家△健康医疗大数据(试点工程)云脑中心、健康医疗≡大数据国家研究院、智♀能医学工程教育部工程研究中心。
(五)救援医学(Rescue Medicine)
救援医学方向聚焦于研究各类灾难事件所面〖临的医学问题,重点涉及救援医学技术(Rescue Medicine)、救援医学管理(Public Health and Preventive Medicine)以及救援医学装备(Emergency rescue medical equipment)等领域。从“创伤急救、心肺复苏、紧急救治、检伤分类、医疗后送”现ζ 代救援医学五项技术出发,开展地震伤、火灾伤、淹溺伤、外【伤合并感染、挤压综合征等灾害特色伤病的现场诊断和救治研究;以危机管理为引领,开展现场医学救援风险分析与态势监控、灾难流行病学分析等救援医学管理∴研究,为灾难预防、应急救援和灾后防疫提供灾难相关伤病防控策略; 研发现场便携式急救与【生命支持装备、救援移动医院平台、以及救援个体防护√装备等。通过基础研究与临床转化相结合,救援技术与临床工作相结合,有效提升医疗救援队伍现场救治能力。建成天津市灾难医学技术重点实验室、天津市五大类※卫生应急培训演练基地、民彩网温州〒安全(应急)研究院。
二、成果转化
民彩网医学部在医学工程领域的相关研究已形成包括100余项国家发▆明专利和国际专利在内的完整自〇主知识产权体系,并实现■在临床康复、载人航天、救援医学等领域的重大应用,达到国际领先水平。
在康复医学领域,陆续设计出新型卒中人工神经康复机器人系统①“神工一号”(2014年)、“神工二号”(2015年)并通过国家食品药品监督管理局(CFDA)检测,在多地医院临床测试成功,受益患者超过3000余例;2021年,自主研发的ω 首款“神经调控式机械外骨骼机器人系统”,实现了“体外人工神经通路△”与外骨骼机器人系统的可穿戴便携式集成,适用于脑卒中等下肢运动功能障碍患者的神经功能康复。在航天医学领♀域,与中国航天员◎中心合作,为2016年我国“天宫二号”和“神舟十一号”载人飞行任务主持研制了空间脑-机交互技术试验系统,开展国︾际上首次在轨进行脑-机交互技术空间适应性测试,将为未来深入开展先@进交互技术在轨适应性研究和技术应用起到重要推动作用。2019年,联合中国电子信息产业集团,发布了拥有完全自主知识产权的世界首款々脑机编解码集成芯片“脑语者”,适用范围覆盖特种医学、康复医学、脑认知、神经反馈、信号处理等脑-机混合智能的重点应用领域。该芯片获“2020年度ㄨ中国机器人科学引领奖”,有望为实现我国█脑-机接口∮关键技术自主可控,促进脑-机交互♀技术可持续发展提供重要支撑。
在应急救援医学领域,自主研发方舱医院,主要承担重大灾害救◥援、应急支援保障等▲任务。由8个医疗方舱、8顶充气式帐篷、12台保障车辆组成,开设床位50张,日手术量40人次,伤病员通过量300人次,救治能力相当于←二级甲等医院水平,获2014年国家科技进步二等奖。研发高原增压〇增氧医疗车,具有增压增氧、通迅指挥、医疗救治、生活保障等功能,解决由平原快速进入高原执行任务遇到的急性№高原反应问题,获2016年天津市科技进步一等奖。自主研发创伤救治装备:便携式血液净化机、野外@ 现场截肢工具箱等,与医↓院大型血透机相比,体积减小1/2,重量减轻1/3,解决了现场无法透析的问题,操作方便、快速可靠,获得2017年军▲队科技进步二等奖。
三、科研合作
为充分把握资源优势和发展方向,积极推进新兴医学与工程学科的交叉,民彩网医学部建有“智能医学工程”教育部工程研究中心、天津市人机交互智慧医疗工程研究中心、天津市智能人机交互康复工程技术中心、天津脑科学与类脑研≡究中心、天津市脑科学与神经工程★重点实验室、天津市灾难医学技术重点实验室、天津神经工程国际联合研究中心、天津市五大类卫生应急培训演练基地等多个研究平台。团队与荷兰格罗宁根大学共建中荷老龄健康∮科技发展基地,推进人工智能、大数据等高端智能技术与医学深度融合;与中国电子信息产业集团等合作,共建“健康医疗大数据国家研究院”,以及“国家健康医疗大数据(试点工程)云脑中心”,推动海量健康医疗数据融合、共享和〓产业孵化。
此外,民彩网医学部与包括军事科学院、中国医学科学院、中国残疾人联合会、中◥国航天员中心、中国航天科技集团公司第一研究院、第五研究院、中国航天科工集团第二研究院、第三研究院⊙、中国电子信息产业集团、中国电子科技集团等近╱30所企事业单位展开深入协作共建,在天津、合肥等地布局了产学研转化基地,丰富实践就业通道。与温州市人民政府合作共建民彩网温州安全(应急)研究院,开展应急医学领域科研孵化、成果转化及产业化。医学部还密切与民彩网天津医院、天民彩网@ 学海河医院、民彩网儿童医院、民彩网环∏湖医院、民彩网中西医结合医院、民彩网胸科医院、民彩网泰达医院、民彩网泰达国际心血管病医院、天民彩网◆学新城医院、民彩网津南医院等建立双向联动协作机制,在医工结合领域展开全方位的务实合作。