在剛結(jié)束的2020東京奧運(yùn)會上，伴隨著國歌和國旗，中國運(yùn)動員一次次站上領(lǐng)獎臺，每一枚獎牌背后都凝聚了運(yùn)動員的拼搏與汗水。如今的奧運(yùn)賽場已不單單是場內(nèi)運(yùn)動員們個人能力的比拼，更是賽場之外運(yùn)動員團(tuán)隊(duì)乃至是國家層面體育科技實(shí)力的競爭。在這一枚枚金牌背后到底隱藏了哪些高科技？
奧運(yùn)金牌
背后的“黑科技”
奧運(yùn)健兒王錚、鞏立姣、劉詩穎
在東京奧運(yùn)會女子田徑賽場上，中國隊(duì)在鉛球、標(biāo)槍和鏈球項(xiàng)目中奪得兩金一銀的好成績。
投擲類項(xiàng)目對體能和技術(shù)的要求非常高，并且涉及生物力學(xué)、空氣動力學(xué)等多個交叉學(xué)科。傳統(tǒng)的生物力學(xué)科技助力手段，是通過人工分析運(yùn)動員訓(xùn)練的視頻畫面，耗時耗力，成本高效率低，導(dǎo)致生物力學(xué)參數(shù)信息反饋不及時。
在中國田徑協(xié)會的大力支持下，北體大生物力學(xué)團(tuán)隊(duì)聯(lián)合銳動科技研發(fā)了人工智能無標(biāo)記點(diǎn)人體運(yùn)動錄像解析系統(tǒng)。
該系統(tǒng)基于深度學(xué)習(xí)與人工智能搭建起一個模擬手工解析動作技術(shù)視頻過程的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)模型，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對動作技術(shù)視頻中人體關(guān)節(jié)點(diǎn)的自動識別，并進(jìn)而建立起一個適用于一般生物力學(xué)研究的生物力學(xué)數(shù)據(jù)采集、處理、計(jì)算和分析的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
這一系統(tǒng)在幾分鐘內(nèi)就能自動完成過去人工需要幾小時才能完成的錄像解析工作，極大地提高了效率。
在這項(xiàng)技術(shù)的幫助下，團(tuán)隊(duì)通過搜集海量的世界優(yōu)秀投擲運(yùn)動員生物力學(xué)數(shù)據(jù)，建立了適合我國運(yùn)動員的個體化“冠軍模型”，為運(yùn)動員技術(shù)和體能訓(xùn)練提供數(shù)據(jù)支撐。根據(jù)運(yùn)動員過往數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對訓(xùn)練歷史的追溯，提出科學(xué)訓(xùn)練方案，有效提升運(yùn)動員訓(xùn)練效率。
人工智能無標(biāo)記人體運(yùn)動分析采集系統(tǒng)
該技術(shù)不僅在東京夏季奧運(yùn)會上大放異彩，還將在北京冬季奧運(yùn)會上嶄露頭角。
團(tuán)隊(duì)已經(jīng)積極地在為北京冬奧會空中技巧、跳臺滑雪等項(xiàng)目做準(zhǔn)備，通過實(shí)時采集跳臺滑雪等運(yùn)動員關(guān)節(jié)點(diǎn)三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，進(jìn)而計(jì)算起跳角速度、角度、身體姿勢和飛行距離等數(shù)據(jù)。我們期待明年可以助冬奧會健兒們一臂之力。
醫(yī)體融合
臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用
這樣的“黑科技”只能用在國家隊(duì)運(yùn)動員身上嗎？人工智能無標(biāo)記點(diǎn)人體運(yùn)動錄像解析系統(tǒng)不僅可以助力競技體育運(yùn)動員取得好成績，也可以應(yīng)用于醫(yī)療康復(fù)大健康領(lǐng)域。
北京積水潭醫(yī)院引進(jìn)了整套系統(tǒng)——包含AI運(yùn)動分析、表面肌電、足底壓力以及紅外精準(zhǔn)評估——可以準(zhǔn)確評估康復(fù)患者運(yùn)動功能，同時獲得髖關(guān)節(jié)及膝關(guān)節(jié)的精準(zhǔn)活動數(shù)據(jù)。通過運(yùn)動學(xué)評估，結(jié)合仿真建模，給人工置換關(guān)節(jié)等手術(shù)提供優(yōu)化方案，同時對術(shù)后康復(fù)進(jìn)行個性化定量評價。
北京積水潭醫(yī)院髖關(guān)節(jié)矢狀面失衡典型案例
蘇州市立醫(yī)院康復(fù)中心采用該人體運(yùn)動評估系統(tǒng)結(jié)合表面肌電系統(tǒng)，進(jìn)行腦癱及帕金森患者的功能評估。目前已經(jīng)收集100多例臨床患者信息，即將建立國內(nèi)腦癱偏癱病人下肢肌肉力量運(yùn)動學(xué)數(shù)據(jù)庫。
蘇州市立醫(yī)院康復(fù)中心腦癱偏癱案例
不僅如此，未來該技術(shù)還將逐步推廣到居家康復(fù)市場。隨著醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的發(fā)展和人民生活水平的提高，康復(fù)醫(yī)療行業(yè)的市場需求也驅(qū)動著行業(yè)快速發(fā)展。
據(jù)預(yù)測，2020-2025年期間，我國康復(fù)醫(yī)療行業(yè)市場規(guī)模年復(fù)合增長率將達(dá)20.9%，至2025年，市場規(guī)模將突破2000億元。而康復(fù)評估是康復(fù)醫(yī)療首要工作，三維運(yùn)動學(xué)數(shù)據(jù)又是人體運(yùn)動生物力學(xué)分析以及康復(fù)評估分析中最重要的基本數(shù)據(jù)?？祻?fù)評估設(shè)備以及評估技術(shù)也將迎來越專業(yè)越綜合全面的發(fā)展。
創(chuàng)業(yè)大賽結(jié)緣新區(qū)
銳動科技參加了2021年“醫(yī)·智匯”蘇州科技城醫(yī)療器械創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽并獲獎，銳動團(tuán)隊(duì)也被國仟團(tuán)隊(duì)的專業(yè)服務(wù)以及蘇州高新區(qū)的醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)環(huán)境所深深吸引，遂決定落地蘇州高新區(qū)，在此布局長三角臨床醫(yī)學(xué)業(yè)務(wù)以及未來市場巨大的居家康復(fù)業(yè)務(wù)。
銳動團(tuán)隊(duì)表示希望能在蘇州扎根繼而發(fā)光發(fā)熱，也期待明年北京冬奧會上用中國自己的科技，助力中國冬奧健兒再創(chuàng)輝煌
關(guān)于國仟
國仟醫(yī)療科技(蘇州)有限公司由張旭博士等七名在生物醫(yī)學(xué)和醫(yī)療器械領(lǐng)域成功創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的國家重大人才工程專家聯(lián)合其他股東共同投資設(shè)立。
國仟醫(yī)療致力于醫(yī)療器械創(chuàng)新科技產(chǎn)業(yè)投資、創(chuàng)業(yè)孵化及精準(zhǔn)賦能。全資控股的國仟創(chuàng)業(yè)投資管理(蘇州)有限公司，是一家專注醫(yī)療器械早期股權(quán)投資的風(fēng)險(xiǎn)投資機(jī)構(gòu)。本著“成就他人夢想”的經(jīng)營理念，國仟創(chuàng)投通過所管理的股權(quán)投資基金來進(jìn)行產(chǎn)業(yè)投資和聚集，國仟醫(yī)療通過孵化和賦能打造產(chǎn)業(yè)生態(tài)，兩大業(yè)務(wù)平臺高度協(xié)同，在蘇州高新區(qū)打造一個高端醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)聚集群和生態(tài)圈。