科技计划项目申请书......doc

项目编号：山东省教育厅 科技计划项目申请书 课题名称：老龄化综合测定系统 承担单位：协作单位：申请者：申请金额：25 万元 填表时间：2007-5-26 山 东 省 教 育 厅 制 2 填 写 说 明 一：本申请书目录所列各条内容，必须实事求是，逐条认真填写，并打印。二、纸面不敷可另加附页。本申请书一式三份，所在单位签署意见后，统一报送山东省教育厅科研处（济南市佛山苑小区 411 号，邮编：250011，联系电话：[phone]-11209）。三、填写研究工作起止时间，应考虑从提出申请到批准所需要的时间。3 一、本课题的目的和意义 当前，我国经济快速发展，同时也面临一系列的社会问题。其中，人口老龄化就是其中一个不可忽视的问题。我国即将迎来人口老龄化的高峰，由老龄化所带来的各种问题也将摆在我们面前。环境污染的加剧、工作压力的增大使几乎所有成年人都不同程度地处于超速老化状态。过早衰老是成年人常见疾病（例如心脑血管疾病、神经系统退行性疾病、呼吸系统疾病等）的一个重要致病因素。面对人类社会逐步迈向老龄化所带来的巨大挑战，如何延长职业人群的工作寿命、改善他们的生活质量成为当前医学的主要课题之一。近年来，我国关于这方面的研究已经取得了一些进展。如何确定老年人的实际生理年龄和心理年龄，形成老龄化综合测定系统，是提出如何改善老年人生活质量和延长寿命的基础。目前衰老度测试仪的产品并不成熟，国内外测定仪都存在一定的缺陷。国外测定仪的不足或缺陷：目前，国外比较先进的测定仪器是 H-SCAN，此仪器尚未得到我国 FDA的批准，并且欧美白人的生理指标参考值并不适用于我国，另外这套检测系统仅仅针对人体生理指标，没有包括心理指标及疾病史，也没有相关的干预措施。国内测定仪的不足或缺陷：第一，已经进行的研究指标比较陈旧，目前省立医院抗衰老监测室能够很好的预测人体增龄性变化的一些指标如：脉搏传导速度（PWV）、人体成分分析仪测定的细胞内外液比例等，而国内测试仪并没有包括进来。第二，一些指标客观性比较差，如：人体外观表现、敲击试验等没有统一客观的判断标准。第三，一些对于人体老化具有十分重要影响的因子如：疾病史，生活方式，职业因素等并没有包括进来。第四，一些生理性的指标并没有各年龄段的统一公认的正常值范围。老龄化综合测定系统将目前对机体衰老机理的研究成果投诸于实践，开辟衰老研究的新时代，适应人类社会逐步迈向老龄化的趋势。所研究的系统具有高可靠性、高稳定性等特点，并克服了国内外测试仪的不足，能够快速精确完成机体衰老的量化生理参数并根据专家知识给出相应的生活指导和针对性的用药建议。目前国内该系统的研究尚处于起步阶段。本课题的研究具有不可估量的经济效益和社会效益。4 二、本课题所在技术领域的国内外技术现状、水平与发展趋势（重点说明近五年的国内外进展情况）目前为止，国内外对于老龄化的测定方法研究大致可以分为以下几类结果。第一，单项测定指标的研究。人体的衰老涉及到整个机体各个部位的功能衰退，据此提出了各种反映生理功能变化的测定指标。根据这些指标的测定结果与年龄增加的关系，大致可分为以下几类：一个随着年龄的增长其测定值不断升高的指标，如血压、血栓素 A2(TXA2)和前列环素（PGI2）的比值、总胆固醇、总磷脂等。二是随着年龄的增加其测定值不断减少的指标，如智力、心输出量（心阻抗血流图测定）、肺活量、红细胞超氧化武歧化酶活性、免疫稳定机制、微量元素锌、血浆睾铜含量等。三是随着年龄的增加而出现双向变化的指标，如血浆过氧化脂质（LPO），其测定值可随着年龄的增加而升高，60岁左右达到最高值，70 岁后又下降；还有血浆雌二醇在男性则随着年龄的增长而升高，在女性则随着年龄的增长而下降。四是随着年龄的增长而出现特定改变的指标，如脑电图节律变慢，出现异常波型，心电图 P-R,QT 间周期延长，QRS 符合波延长，Q 波加深等。此外还有很多指标随着人年龄增加而变化。但这些指标都是通过仪器或是实验室单项测定，仅能反映人体各部位的一些生理功能变化，对于用于评价人体老龄化显然有局限。第二，综合性指标的研究。仅靠上述单项指标难以全面反映老龄化现象，但若测定以上所有指标，不仅工作量大，也不便于综合评价；此外还有人认为指标愈多，人为误差愈多，其代表性并不强。根据当前文献报道，已提出以下几种指标。一是外观衰老征积分，这一指标通过对被测对象的精神状态，面色，腰酸膝痛症状，健忘，夜尿，脱发，牙摇脱，老年斑，老年环，听力，皮肤弹性，近视力 12 项指标的 5 级（0，1，2，3，4）观察平分之和而成，积分大小与年龄有非常显著的正相关关系；二是老年病指数，也有的称成人病指数，是根据 40 岁以上年龄人群中常见的脑中风与动脉硬化，心脏病与高血压，肝脏病，白内障与青光眼 5 种症状群编制成问卷形式进行测评；三是生理年龄的测试，它是通过对血流流变学，肺活量，听力，握力，体位平衡协调及记忆力等反映生理功能变化指标的客观测定，再采用统计学方法将这些测定值进行综合处理，推算被测对象的生理年龄，并与其日历年龄进行比较，用以评价调查对象的老龄化程度；四是心理年龄测试，通过心理测试题目的等级得分推算心理年龄，并与日历年龄比较作出评价；五是工作能力指数，这是芬兰赫尔辛基职业卫生研究所提出的一个自评量化指标，包括 7 个方面的内容：目前工作能力的自我评价（0-10 分），身体状况对目前工作的体力和脑力要求的适应情况（1-7分），病伤对从事工作的影响（1-6 分），一年内因病伤缺勤天数（1-5 分），对两年后工作能力的预测（1-7 分），心理健康状况（1-4 分），根据这些内容评定的总得分高低，评价被测对象的工作能力。近年来，国外对老龄化测定仪的研究进展快于国内，美国生产出一种老龄化测试仪器 H-SCAN，通过对被测对象身体 12 项指标的测定综合得出人体老化度。其中，这 12 项指标是：听觉反应时间，最高听力音频，震动触觉感知灵敏度，视觉响应时间，肌肉反映时间，肺活量，单位时间肺气最大通量，决议反应时间，运动决议反应时间，记忆力，视力，交替敲击等。但是该仪器中所测试的指标参数不够全面。目前普遍认可的参数除了上述指标参数以外，还应该包括脉波速度（PWV，评估动脉僵硬度的一个指数）和细胞内外液成分分析等。5 三、研究内容和主要技术、经济指标及预期成果形式和水平 1 1、研究内容、研究内容 （1）多种老龄化测试仪器设计 本系统拟设计的多种老龄化测试仪器主要完成对以下指标中的几项指标的测定：1）肺活量，2）闭目单腿站立时间，3）拉力计，4）听觉反应时间，5）视觉反应时间，6）视敏度，7）听力，8）关节柔韧性，9）6 分钟步行试验，10）手臂稳定度，11）两点辨别觉，12）敲击反应。将使用嵌入式系统实现上述 12 项指标相关生理数据的采集，通过网络通讯功能，形成原始数据库。正确取得数据是本课题后续研究的关键。本课题将结合现有的医疗产品，设计某些生理参数的测试设备，实现网络环境下相关的医疗数据测量。（2）基于射频卡的档案管理与生理参数的关联 为了提高设备的使用效率和测试效率，本系统的终端设备将基于射频卡实现流水化作业。射频卡中记录被测人员的基本档案信息，测试完成后，与其相关联的生理参数将通过网络方式传输到服务器，以实现数据共享。（3）网络传输 本课题采用先进的网络技术，将远程的医疗特征数据通过网络传送到医疗数据库中。各种数据将在数据库中进行集中管理和综合分析。（4）通过专家知识进行测试结果的发布 基于专家知识的方法，以网站发布或打印文档的方式给出测试结果，并给出相应的预防治疗措施，包括生活指导建议或者用药建议。2 2、主要技术、经济指标、主要技术、经济指标 肺活量（误差小于毫升，用数字肺活量测试仪测定。）闭目单腿站立时间（误差小于秒）拉力计（误差小于0.1牛）听觉反应时间（误差小于10毫秒）视觉反应时间（误差小于10毫秒）视敏度（误差小于厘米）听力（用数字电测听器测定声阈）关节柔韧性（用图像处理技术测定，误差小于1厘米）3 3、预期成果形式和水平、预期成果形式和水平 本课题拟研制以下系统：闭目单腿站立时间测定仪：国内先进水平 听觉反应时间测试仪：国内先进水平 视觉反应时间测试仪：国内先进水平 视敏度测定仪：国内先进水平 听力测试仪：国内先进水平 关节柔韧性测定系统：国内先进水平 敲击反应测试仪：国内先进水平 6 四、预期成果的应用前景和经济、社会效益分析 老龄化综合测定系统是提出如何改善老年人生活质量和延长寿命的基础，将目前对机体衰老机理的研究成果投诸于实践，开辟了衰老研究的新时代，适应人类社会逐步迈向老龄化的趋势。所研究的系统具有高可靠性、高稳定性等特点，能够快速精确完成机体衰老的量化生理参数并根据专家知识给出相应的生活指导和针对性的用药建议。目前国内该系统的研究尚处于起步阶段。本课题研究成功后，可广泛应用于大中型医院的医疗保健科，为老年人的医疗保健提供咨询和保健服务。本课题的研究具有重大的经济效益和社会效益。五、进度安排 2008.12008.3：学术调研和文献资料的收集，完成该项目总体设计方案。2008.32009.10：老龄化综合测试仪器的研制，生理数据的采集，形成原始数据库。2009.102010.10：专家诊断知识库的建立并进行临床验证，远程专家诊断系统的形成。2010.102010.12：进行课题总结、鉴定，准备结题报告。7 六、经费来源及概算 金额单位：万元 申请资助总额 其 中 本课题其他经费来源及金额 2008 年 2009 年 2010 年 25 10 9 6 经 费 概 算 支出项目名称 金额 用 途 仪器采购费 4 采购定量分析仪器、计算机等 材料费 13 用于采购测试用的传感器和设计嵌入式系统所需的元器件 测试费 3 人群生理参数的采集 外协加工费 3 用于电路制作、传感器加工 调研费 1 用于出差调研、参加有关会议 鉴定费 1 用于鉴定 合 计 25 其 中 仪器、设备、材料 名 称 规格型号 数 量 金 额 计算机 双核 3 3 瞬时记忆测定仪 图片式 1 1 射频卡模块 射频 10 2 嵌入式系统 自制 10 9 传感器 压力等 10 2 小 计 17 8 七、承担本课题已具备的条件（包括过去的研究工作基础、现有的研究技术力量和已有的主要仪器设备）申请者和课题组成员在计算机先进控制，基于嵌入式系统的数字信号处理，模式分类和抗衰老诊断方面进行了大量的研究工作，并取得了较多的研究成果，为本课题打下了坚实的理论和实践基础。申请者所在单位是“十五”强化建设省级重点学科单位之一，在教学，科研及实验设备方面都居全省同类学科的首位，在国内也有较大的影响。该学科师资力量雄厚，实验设备及测试仪器先进齐备，拥有控制理论与控制工程，检测技术与自动化装置，电力电子与电力传动和生物医学工程 4 个博士学位授予权，其中控制理论与控制工程和生物医学工程拥有一级学科博士授予权。学院重点建设的生物医学工程实验室目前已成为一个完善的综合性实验室，具有比较完善的软硬件设施，可为本研究项目提供最大限制的支持。本课题的协作单位设临床和医技科室 66 个，其中泌尿外科、妇产科、儿科心血管病研究神经外科、治疗中心、消化内科、呼吸内科、内分泌科、小儿内科等 9 个科室是山东省医药卫生重点学科；医院还设有山东省生殖医学研究中心、山东省疼痛临床研究中心、山东省医院管理科学研究中心、山东省远程医疗信息中心、山东省继续医学教育培训中心等 12 个省级医学研究中心；为适应现代医学发展和满足不同层次人员的医疗需求而新建并发展起来的生殖医学研究中心、PET-CE 诊疗中心、健康查体中心、碎石中心、门诊静脉药物配置中心、高压氧治疗中心、激光近视治疗中心、加强治疗中心、天然药物研究中心、脑血管疾病介入诊疗中心、泌尿腔内微创中心、口腔种植中心等12 个中心正以独具的优势跻身国内一流行列。9