7月26日,第九届全国大学生生物医学工程创新设计竞赛于三亚崖州湾科技城圆满落幕。赛事期间,全国各高校的生物医学工程学子们群雄逐鹿,尽显优秀团队风采。来自华南理工大学生物医学科学与工程学院医学信息与神经影像实验室(MINI-Lab)的七支参赛队伍,展示出了优秀的创新能力与拼搏的比赛精神,取得了3项二等奖和2项三等奖的优异成绩!
获奖项目 |
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奖项 |
项目名称 |
成员 |
二等奖 |
基于EEG-fNIRS的音乐情绪解码与个体化音乐生成 |
白子茜,崔梦琦,李昊伦,曾一轩 |
二等奖 |
基于EEG-fNIRS的音乐想象脑机接口范式设计与实现 |
朱玮玥,曹鑫淼,房林 |
二等奖 |
基于40Hz光声刺激的非侵入性多模态认知障碍干预调控系统设计 |
姜宇辰,曹孟桉,李怡阳,杨知武 |
三等奖 |
基于EEG-fNIRS融合分析的青少年近视神经血管耦合机制研究 |
汪煜新,王雨桐,陈鹏天,蒋知乐,陈文睿 |
三等奖 |
基于柔性穿戴式心电衣的心脏功能远程监测及预警技术研究 |
刘洛言,余天启,林嘉毅,徐得皓,张玮澎 |
实验室的五支获奖队伍,从神经血管耦合分析、音乐想象、神经调控以及心电采集等技术出发,研究对象包括了认知障碍疾病、青少年近视等一系列健康医疗问题,充分展现出华南理工大学生物医学工程专业学子们医工交叉的创新实践能力与医工融合服务社会的责任理念。
1、基于EEG-fNIRS的音乐情绪解码与个体化音乐生成
2023级白子茜同学的团队成员通过EEG-fNIRS同步技术,从电生理学、血流动力学、神经血管耦合等多角度综合评估脑功能状态,实现了音乐诱发情绪的解码与评价。并在此基础上探究音乐调控个体情绪的具体机制,构建了个体化音乐-情感耦合模型,通过控制音乐的声学-脑功能耦合特性实现了个体化层面的情绪精准评价。
2、基于EEG-fNIRS的音乐想象脑机接口范式设计与实现
2023级朱伟玥同学的团队成员基于EEG-fNIRS同步技术,从不同脑波频段的平均功率、微状态、脑网络特征、动态功能连接、小波包能量、其他时域特征等角度综合评估,并借助机器学习技术的识别,最终得出了音乐想象在人脑中旋律期望的神经机制,为帮助精神疾病患者通过音乐想象实现情绪调节及认知功能恢复提供了理论与技术的支持。
3、基于40Hz光声刺激的非侵入性多模态认知障碍干预调控系统设计
2022级姜宇辰同学组织的项目通过同步采集被试的脑电信号和血氧饱和度信号,借助EEG-fNIRS耦合分析技术,从神经血管信号特征的层面评估被试在接受40Hz光声同步刺激前后脑功能状态的改变,探索了基于40Hz光声同步刺激的非侵入性神经调控技术在干预认知障碍疾病发展方面的神经机制。
1、基于EEG-fNIRS融合分析的青少年近视神经血管耦合机制研究
2022级汪煜新同学组织的项目重点研究基于EEG-fNIRS融合分析的青少年神经血管耦合机制特征,通过EEG和fNIRS技术同步记录被试的脑电信号和血氧饱和度信号,借助图论计算静态和动态大脑网络及其相关耦合特性,深入探讨不同频率带下大脑网络效率等指标在3D视觉训练前后的差异及其同视觉性能之间的相关性,揭示了裸眼3D视觉训练在改善被试神经血管属性和视觉性能方面的积极作用。
2、基于柔性穿戴式心电衣的心脏功能远程监测及预警技术研究
2023级刘洛言同学的团队成员基于柔性穿戴式心电衣,通过构建CNN-LSTM模型并使用SE-Net模块和医院联合采集的数据优化,进行心电信号远程检测与预警技术的研究。项目成功搭建了24小时实时心电信号检测系统,为辅助医生进行术后居家康复检测提供了技术支持。
另有2支队伍也参与了此次的竞赛,分别由2021级的石天睿同学和2023级的唐一远同学带领。其中石天睿团队成员通过柔性穿戴式传感器采集心梗患者的心脑电数据,借助转移熵和皮尔森相关系数量化心电和脑电功率谱之间的相关性,成功实现了心梗患者和健康人心脑耦合强度差异性的对比,并在此基础上绘制了脑区热力图用于可视化该差异性,对潜在的心梗复发风险做出了有效的预警;唐一远团队成员基于EEG-fNIRS-EMG融合分析技术全面评估被试在接受VR视觉刺激过程中大脑活动状态的变化,借以反映不同情绪场景下被试的应激反应与心理状态,实现了基于VR视觉刺激的多模态生命体征应激水平的量化评价。无论是在备赛还是短暂的参赛过程中,项目成员都保持着认真细致严谨的态度,尽可能地去施展其真实力量追逐竞赛荣誉,即使未能赶超与其一同奔跑的其他赛道选手,这两组团队也展现出华工学子的创新与科研素养。让我们共同期待他们能够在未来不断进步,夺得更加瞩目的成绩。
经过数月的紧张备赛与长达四天的激烈角逐,来自MINI-Lab的参赛队伍凭借明确的创新目标、过硬的技术手段、灵活的应变能力和坚毅的拼搏精神,于数千竞争者之中层层突围并脱颖而出,时隔一年再次取得优异的成绩!