奧運(yùn)以 “更高、更快、更強(qiáng)”為格言,但安全健康是無疑是隱含的永恒前提,遇上北京冬奧科技創(chuàng)新的鮮明底色,二者邂逅會擦出怎樣的火花?奧密克戎的威脅下,“科技冬奧”的愿景下,北京又交出了一份怎樣的答卷?
01 AOP-KF固體堿:新一代空氣凈化材料
AOP-KF固體堿是一種獨(dú)特的空氣凈化材料,具有良好的殺菌滅活的作用,尤其體現(xiàn)在對新冠病毒方面。
2020年末,AOP-KF固體堿口罩通過新的ISO18184: 2019權(quán)威認(rèn)證檢測,成為世界證實(shí)有效針對新冠病毒滅活率達(dá)99.31%,并可多次重復(fù)使用的口罩。冬奧會上,這種口罩被提供給各國參賽運(yùn)動員,提示口罩可以重復(fù)使用7天,并且7天中口罩正反面都是無病毒狀態(tài)。
不僅如此,AOP-KF固體堿還被直接用于冬奧會場館中的空氣凈化系統(tǒng)。30臺帶有AOP-KF固體堿的空氣凈化器,出現(xiàn)在花樣滑冰和短道速滑兩個(gè)項(xiàng)目的賽事場地中,24小時(shí)不停運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí),其他訓(xùn)練基地、訓(xùn)練館、公寓等場館也都配備了這種空氣凈化系統(tǒng)。
02 氣溶膠檢測系統(tǒng):針對空間的新冠檢測系統(tǒng)
氣溶膠直徑小于100微米,是新冠肺炎病毒在密閉環(huán)境傳播的重要途徑之一。生物氣溶膠新冠病毒核酸監(jiān)測系統(tǒng)能對空氣中的生物氣溶膠進(jìn)行收集和檢測,由于采用了微流控平臺結(jié)合新型核酸提取與擴(kuò)增技術(shù),靈敏度是常規(guī)qPCR方法的10倍。
2020年10月,清華大學(xué)、北京大學(xué)、中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院病原生物學(xué)研究所、昌平實(shí)驗(yàn)室等多家科研單位開展應(yīng)急攻關(guān),共同開發(fā)完成了這套公共空間生物氣溶膠新冠病毒核酸監(jiān)測系統(tǒng)。
該系統(tǒng)能將氣體和氣溶膠分離,并讓氣溶膠在采樣管中富集。收集試劑對病毒進(jìn)行滅活,保證所收集的病毒樣本不再具有傳染性。每臺采集器30分鐘可以采集到12立方米內(nèi)的氣溶膠顆粒,經(jīng)過45分鐘的自動化一體檢測,即可得出檢測結(jié)論。從采樣開始到將終結(jié)果反饋至防疫部門,全程不超過4小時(shí)。
03 腋下創(chuàng)口貼:全球小的可穿戴式連續(xù)智能測溫設(shè)備
冬奧會測試賽中,對運(yùn)動員測溫使用的是一款 “腋下創(chuàng)口貼”,這是目前全球小、的可穿戴式連續(xù)智能測溫設(shè)備。
這款“體溫計(jì)”的芯片傳感器僅有沙粒大小。需要測溫的人員只需將設(shè)備貼合在腋下的皮膚上,即可實(shí)現(xiàn)自動測量、自動上報(bào),一旦發(fā)現(xiàn)體溫異常,遠(yuǎn)端檢測人員便會發(fā)出預(yù)警,測溫者自己也可通過手機(jī)App關(guān)聯(lián)后隨時(shí)獲取測量結(jié)果。
“腋下創(chuàng)口貼”測溫精度極高,達(dá)到了0.05℃,美國的同類體溫貼檢測精度為0.1℃-0.2℃。
而且“腋下創(chuàng)口貼”功耗極低,充一次電可用10天。
目前,“腋下創(chuàng)口貼”的升級版多體征感知設(shè)備,與大數(shù)據(jù)預(yù)警平臺相結(jié)合,可實(shí)現(xiàn)體溫、心率、呼吸率、血氧、運(yùn)動、血壓、睡眠7項(xiàng)監(jiān)測和預(yù)警。已配發(fā)首都體育館場館群。
04 興奮劑檢測:干血斑檢測技術(shù)
干血斑(DBS)檢測是一種采集生物樣本的新技術(shù),用于運(yùn)動員的興奮劑檢測。2019年10月起,由世界反興奮劑組織發(fā)起,包括中國反興奮劑中心在內(nèi)的全球7大國家反興奮劑中心和國際組織共同決定大力推行干血斑檢測法,終于今年在奧運(yùn)會上投入使用。
傳統(tǒng)方法中,尿檢的取樣需要專人陪同,涉及“隱私性”;血檢則強(qiáng)調(diào)專業(yè)性和程序正確性,必須由具備醫(yī)學(xué)資質(zhì)的專業(yè)人士,嚴(yán)格使用取血器材來抽取血樣,且抽血程序需要得到運(yùn)動員的認(rèn)可和簽字確認(rèn)。
干血斑是指將指血滴在專用卡紙上,干燥后形成的斑點(diǎn),可用于微量血液樣本的儲存、運(yùn)輸和分析檢測。與傳統(tǒng)的血檢方式相比,干血斑檢測具有微量采樣、運(yùn)輸和儲存方便、固態(tài)血液樣品穩(wěn)定等優(yōu)勢獨(dú)特的優(yōu)勢,并且可由運(yùn)動員自行獨(dú)立完成。
05 單導(dǎo)聯(lián)、三導(dǎo)聯(lián)心電儀:智慧訓(xùn)練解決方案
今年的短道速滑隊(duì)使用了單導(dǎo)聯(lián)、三導(dǎo)聯(lián)心電儀,通過無感穿戴設(shè)備完成高頻采樣,之后通過醫(yī)療級體征數(shù)據(jù)平臺,完成一整套智慧訓(xùn)練解決方案。
在高負(fù)荷運(yùn)動訓(xùn)練中,運(yùn)動員的心率大幅上升,此時(shí)心臟非常容易受到損傷,其中隱藏的問題更容易凸顯和發(fā)作。單導(dǎo)聯(lián)、三導(dǎo)聯(lián)心電儀可以提供高心率的心臟風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控,預(yù)防心臟損傷。
運(yùn)動前,通過長時(shí)間佩戴,心電監(jiān)測設(shè)備可以對運(yùn)動員進(jìn)行心臟風(fēng)險(xiǎn)篩查,還可以根據(jù)運(yùn)動員的大心率和儲備心率,因人而異為其安排個(gè)性化定制訓(xùn)練計(jì)劃。如果在運(yùn)動后,高強(qiáng)度的訓(xùn)練和比賽造成了運(yùn)動傷害,該設(shè)備能及時(shí)篩查和發(fā)現(xiàn)運(yùn)動員的心臟損傷,有效保護(hù)運(yùn)動員安全。通過監(jiān)控運(yùn)動員的恢復(fù)狀況,教練則可以更加科學(xué)地為運(yùn)動員制定恢復(fù)或者后期訓(xùn)練計(jì)劃。
在睡眠的運(yùn)動后恢復(fù)過程中,該設(shè)備也能監(jiān)控運(yùn)動員的睡眠質(zhì)量,通過心率和心電變化,發(fā)現(xiàn)呼吸打鼾、間歇、假性睡眠等不良睡眠狀態(tài),及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患,并評估其恢復(fù)狀態(tài)。
06 智能床:打造個(gè)性化睡眠模式
中國冬奧會專門為選手配備了可以進(jìn)行智能化控制的智能床,曾令美國雪橇運(yùn)動員薩默·布里徹在自己的社交平臺贊不絕口。
智能床寬1.2米,默認(rèn)長2米,并在高度、硬度、長度上都可以調(diào)節(jié)。在長度上,智能床以20厘米為一檔,大可以調(diào)整到2.4米的長度;在高度上,床頭床尾的高度可以分別調(diào)節(jié);在硬度上,除為記憶綿床墊外,還有準(zhǔn)備了一些椰棕床墊,以滿足不同需求。
智能床可以照顧到運(yùn)動員的脊柱,只需要通過遙控設(shè)置到適合的睡覺角度,床墊中的記憶棉和智能傳感器就能為運(yùn)動員們提供按摩等服務(wù)。不僅如此,如果睡姿不舒服,運(yùn)動員打呼嚕,智能床還能幫助調(diào)整頭部高度進(jìn)行緩解。
07 智能移動方艙,5G救護(hù)車:基于人工智能、5G技術(shù)的賽事急救
冬奧會項(xiàng)目多在低溫環(huán)境下進(jìn)行,難度系數(shù)大、危險(xiǎn)性高,據(jù)國際奧委會相關(guān)數(shù)據(jù),冬奧會雪上項(xiàng)目運(yùn)動員受傷概率約在10%-14%。本屆北京冬奧會在賽事急救工作上也動用了國際領(lǐng)先的科技手段進(jìn)行保障。
智能移動方艙是國內(nèi)基于人工智能的凍傷及頜面創(chuàng)傷移動式智能化診療平臺,為國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“科技冬奧”的專項(xiàng)研究成果,具備融合頜面創(chuàng)傷智能化分析、凍傷產(chǎn)熱復(fù)溫、心肺診療監(jiān)測三項(xiàng)功能,從受傷到完成治療,時(shí)間不超過10分鐘。
智能方艙內(nèi)面積不到20平方米,配備了臥式錐形束CT、凍傷面部數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、便攜式智能心肺復(fù)蘇機(jī)、心電監(jiān)護(hù)儀等,用于凍傷及頜面創(chuàng)傷現(xiàn)場診治的關(guān)鍵診療整體化裝備。對運(yùn)動員進(jìn)行CT檢查、輸入診斷數(shù)據(jù),生成診斷結(jié)果、發(fā)出診斷報(bào)告,給予治療建議,一套流程下來僅需30秒,保障運(yùn)動員在救治黃金窗口期得到有效治療。
奧運(yùn)期間,北京急救中心還為每一個(gè)比賽場館至少配備了1輛5G救護(hù)車,優(yōu)先用于救治急危重癥傷員。5G網(wǎng)絡(luò)具有大帶寬、低時(shí)延、高可靠的特點(diǎn),急救醫(yī)生在現(xiàn)場為傷員做檢查和處置時(shí),診療數(shù)據(jù)和影像會清晰、穩(wěn)定地傳輸至定點(diǎn)醫(yī)院,實(shí)現(xiàn)救護(hù)車和指揮部的視頻通信,救護(hù)車上配有BeneHeart D6除顫監(jiān)護(hù)儀、BeneVision N1轉(zhuǎn)運(yùn)監(jiān)護(hù)儀和邁瑞高端便攜彩超M9等先進(jìn)的監(jiān)護(hù)搶救設(shè)備,實(shí)現(xiàn)上車即入院。
08 智能機(jī)器人 :消殺、巡檢,遠(yuǎn)程診療多場景覆蓋
本次冬奧中,智能機(jī)器人的大量使用彰顯了“科技冬奧”的元素。
防疫用霧化消毒機(jī)器人一次能裝下16升消毒液,一分鐘可消殺36平方米,續(xù)航4到5小時(shí),主要負(fù)責(zé)開放式空間消毒。底盤上裝有視覺傳感器和激光雷達(dá)識別路況,自動避開障礙物并執(zhí)行消毒任務(wù)。
紫外線消毒機(jī)器人用于密閉區(qū)域、小范圍消毒,覆蓋范圍約為250平方米。巡檢機(jī)器人對方圓5米內(nèi),眼前120度內(nèi)的人群發(fā)出提醒,直到人類戴上口罩它才會離去。
先進(jìn)的遠(yuǎn)程超聲機(jī)器人診斷系統(tǒng)用于患者治療的閉環(huán)管理區(qū)域,實(shí)現(xiàn)“醫(yī)患無接觸”診斷。遠(yuǎn)程超聲診斷系統(tǒng)集成了多傳感仿真探頭、互聯(lián)網(wǎng)安全加密、高保真低延時(shí)圖像傳輸、高容錯音視頻傳輸、高精度機(jī)械臂柔性控制、力反饋等先進(jìn)技術(shù)。冬奧會期間,病人端部署在閉環(huán)診室內(nèi),超聲科醫(yī)生通過醫(yī)生端仿形探頭即可在閉環(huán)區(qū)外完成遠(yuǎn)程掃查和實(shí)時(shí)問診溝通。