王友清: 讓糖尿病患者用上智能胰臟

        科技日報 2021-04-13 13:15:05

        剛剛過去的假期,山東科技大學教授王友清幾乎都是在實驗室度過的,他想早日讓糖尿病患者用上“智能胰臟”。他研制的“智能胰臟”能根據(jù)患者血糖動態(tài)變化,實時調(diào)節(jié)胰島素注射速度。

        王友清并不是醫(yī)學專業(yè)出身,他本科是在山東大學讀的數(shù)學專業(yè),直博階段則是在清華大學攻讀控制學科的故障診斷和容錯控制方向?!拔沂窃诿绹又荽髮W圣巴巴拉分校做博士后期間接觸的人工胰臟。因為人工胰臟是醫(yī)療器械,安全性非常關(guān)鍵,這就需要用到故障診斷和容錯控制。”他說。

        在美留學期間,王友清對迭代學習控制、重復控制、批對批控制3種過程控制方法進行了系統(tǒng)梳理,清晰分析了三者的相似點和區(qū)別,并提出適用指南,相關(guān)論文在國際頂級學術(shù)刊物《過程控制期刊》刊發(fā)。

        2010年,王友清結(jié)束在美博士后工作。雖然導師非常希望他留在美國工作,也有一些國外科研機構(gòu)和企業(yè)向他拋出“橄欖枝”,但王友清選擇了回國。“還是回到國內(nèi)有歸屬感。另外,人工胰臟在國內(nèi)是空白,國內(nèi)自動化領(lǐng)域發(fā)展又很快,回國感覺發(fā)展空間更大?!彼f。

        2010年4月,王友清來到北京化工大學任教授和博導,當時還不到29歲。回國后,他給一些國內(nèi)知名糖尿病專家發(fā)郵件介紹人工胰臟,但都石沉大海。王友清覺得不能這么等下去,便掛了一個中日友好醫(yī)院的專家號,為的是當面給專家講講他在美國接觸的人工胰臟。

        “對1型糖尿病人的傳統(tǒng)治療手段是人工注射胰島素,后來有了胰島素泵。但不管病人體內(nèi)血糖如何變化,胰島素泵的注射速率都是固定的。可能病人發(fā)生了低血糖,但還是在注射胰島素?!蓖跤亚褰榻B,“人工胰臟則是通過傳感器動態(tài)監(jiān)測病人血糖數(shù)值,并根據(jù)血糖變化實時調(diào)整胰島素注射速率,形成一個閉環(huán)系統(tǒng)。”

        王友清團隊和合作伙伴在中日友好醫(yī)院對糖尿病患者展開了臨床實驗。利用迭代學習控制技術(shù)及加入一些干擾因素,病人血糖的控制效果明顯好轉(zhuǎn),人工胰臟的控制效果保持穩(wěn)定。

        “接下來,我們將不斷提高人工胰臟的系統(tǒng)安全性,爭取讓人工胰臟早日實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,并利用人工智能技術(shù)提高糖尿病并發(fā)癥的診療水平?!蓖跤亚逭f。

        2016年,王友清加入了山東科技大學。除繼續(xù)堅持人工胰臟研究,還將專業(yè)理論知識應用到無人艇研制等領(lǐng)域?!扒鄭u是一座海洋城市,無人艇在海洋產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮重要作用。我們正在為無人艇設計故障自愈系統(tǒng),如果無人艇在海上出現(xiàn)故障或異常工況,可以通過自適應補償、部分重啟、群體協(xié)同等實現(xiàn)自愈?!彼f。(張旭東)

        關(guān)鍵詞: 友清 糖尿病 患者 用上

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