项目周期：
2023.1-2026.12（在研）
项目来源：
国自然基金面上项目
合作单位：
中科大第一附属医院
项目简介：
PICU是重症患儿救治的重要场所，精准有效的镇静镇痛评估是PICU患儿救治与提高生存率的核心问题，PICU患儿疼痛是很多因素综合作用的结果，疼痛和镇静水平的测量存在方法学上的挑战。目前国内外PICU信息系统面临着智能化水平不高，镇静镇痛评估主要依赖人工，镇静镇痛策略准确性不高等难题，导致临床治疗效果受到影响，相关并发症和不良事件时有发生。本项目计划针对PICU中镇静镇痛程度持续监测及策略动态调整这两个核心问题开展研究。首先，通过研究面向顺序决策的个性化精准镇静推荐，围绕基于强化学习的精准镇静镇痛适配 过程进行建模，从而实现PICU镇静镇痛策略的动态调整。其次，面向PICU患儿状态持续监测难题，计划引入超低功耗无源感知技术，实现医用环境下的可靠无源传输。同时构建具备数据隐私保护功能的PICU边缘计算平台，实现超低时延的自动镇静镇痛评估，提高PICU信息系统智能水平。
项目目标：
实现超低时延的自动镇静镇痛评估。
研究方法：
本项目的研究架构如下：
本项目的目标拟针对PICU精准镇静镇痛智能系统的基础理论、关键技术和临床应用等几个方面展开研究：
一、基于强化学习的 PICU 个性化精准镇静镇痛适配方法
首先适配个性化治疗方案至马尔科夫决策过程，随后选用最优策略学习，然后解决确实和不规则采样时间序列数据，以在每次镇静药物和剂量、呼吸机设置、开始 自主呼吸试验 方面做出最好的选择，或者在捕捉到潜在过程的随机性、 行为的延迟效应以及状态转换和结果中的不确定性时拔管。
二、医用环境下的无线无源高可靠性传输技术
本项目拟使用反向散射通信技术（Backscatter Communication），并结合WiFi、蓝牙（Bluetooth）、ZigBee等目前市场上主流的无线通信协议，实现医用环境下的无线无源高可靠性传输。将分别利用直接调制技术实现高可靠性无线传输、利用导频调制技术实现高吞吐量无线传输、利用多协议识别技术实现高效无线传输。
三、搭建硬件软件数据一体化的PICU边缘平台
PICU边缘平台，它是一个集硬件、软件、和数据一体化的平台。本项目分别从硬件、软件、以及数据三个层面入手。在硬件和软件层面，我们分别采用FPGA加速和设计快速启动算法来提高应用的部署和使用速度，提高PICU边缘平台的使用效率。在数据层面，我们从数据的安全性和隐私保护出发， 针对著名的DIKW架构构建了数据隐私保护方法，以提高PICU边缘平台的有效性及安全性
项目成果：
本项目处在在研阶段