首都体育学院创建于1956年,是北京市属高等体育院校,也是我国较早开展运动人体科学、运动康复与健康促进研究的专业院校之一。学校长期服务“健康中国”“体育强国”与体医融合国家战略,围绕运动促进健康、运动干预慢病、运动康复与体育人工智能等方向形成了较强科研与技术转化能力。学校于2019年和2020年先后成立体育人工智能研究院和体医融合创新中心,在脑健康方向,学校运动与脑科学团队重点关注运动干预阿尔茨海默病、轻度认知障碍等问题,积极推进“运动—营养—认知—生理指标”多维数据融合研究,具备构建运动促进脑健康大模型的技术基础。
◆ 脑健康相关创新技术与产品优势
| 技术/产品名称 | 核心技术原理 | 创新点与优势 | 当前发展阶段/转化基础 | |
| 1 | 全民健身大模型运动处方智能生成技术 | 融合体检数据、可穿戴生理指标、健康画像与AI大模型,自动生成运动类型、强度、频率、时长等处方参数。 | 个体化、科学化;支持“评估-处方-执行-反馈”闭环,适配脑健康主动预防与全生命周期管理。 | 国家重点研发项目支撑;可面向阿尔茨海默病早期、血管性认知障碍等人群定制部署。 |
| 2 | 基于多轴传感器的跌倒AI识别报警技术 | 集成多轴加速度传感器与深度学习算法,实时捕捉重心变化和姿态异常,跌倒后快速识别并报警。 | 无创、便携、响应快;准确率可达97.5%;适合养老机构、社区居家与远程监护场景。 | 已进入市场,具备规模化落地基础;可结合病理步态和认知障碍行为特征继续优化。 |
| 3 | 身体活动量高精度监测技术 | 多轴传感器融合算法与机器学习模型,识别走路、跑步、游泳、太极拳等活动类型及强度,计算能耗、步数、时长。 | 解决传统手环计步不准、活动类型识别弱等问题;形成客观量化指标,支持医生和患者追踪干预效果。 | 已集成于首体健身App;可作为脑健康智慧管理的数据采集层。 |
| 4 | 计算机视觉动捕AI动作评价和指导技术 | 基于姿态估计与骨架追踪,识别关节角度、重心偏移、动作节奏,并输出语音、图像、文字纠正指导。 | 无需复杂穿戴设备;可降低家庭康复中错误动作风险,提升康复依从性与安全性。 | 可嵌入元宇宙脑健康中心、社区健身站、智能健身房和家庭康复场景。 |
| 5 | 多群体运动健身可视化高清视频库和课程 | 覆盖儿童、成年人、老年人、孕妇、慢病患者等群体,遵循身体活动指南并融入运动处方推荐逻辑。 | 课程标准化、循证、通俗易执行;适合健康宣教、社区推广和基层健康管理师培训。 | 可定制认知训练操、卒中康复操、防跌倒训练操等脑健康专属课程。 |
| 6 | 脑健康运动分子数据库与大模型调用算法 | 筛选、清洗、标准化运动干预相关分子数据,建设可供AI大模型调用的数据库、算法模块和接口。 | 为运动处方提供分子证据维度,增强可解释性;核心价值在于质控、注释、差异分析和方向性比较。 | 可建设演示原型、上线调用原型或商业化平台;涉及核心算法和预算部分可内部另议。 |
| 7 | 运动促进脑健康精准营养模型 | 融合膳食营养、体成分、运动负荷、生理生化指标、认知评价及AI建模,形成个体化营养推荐。 | 实现运动与营养匹配,回答“吃什么、吃多少、何时补、如何与运动匹配”等问题。 | 已有青少年、优秀赛艇运动员精准营养研究基础;可拓展至老年认知风险和慢病合并脑健康风险人群。 |
| 8 | 基于运动因子精准监测的健脑运动方案库及配套干预方案 | 基于已发表及本实验室发现的多种健脑运动因子的分泌特征、运动特异性、组织来源特异性等数据,设计开发的精准健脑运动方案,以及配套运动补剂、分子监测技术设备。 | 基于近年来新发现的健脑相关运动因子,设计的精准运动干预体系。 | 已发现某些健脑运动因子具有运动特异性(在不同运动方式中表达不同),并完成运动方案设计、运动补剂研究,正在研发相关生化、蛋白、核酸等生物标志物的便捷监测技术装备。 |
◆ 临床结合需求
面向脑神经重大疾病预防、康复与长期健康管理需求,拟联合天坛医院及相关科技企业,共同开发“运动促进脑健康大模型”。项目重点围绕脑健康人群运动干预数据采集、多模态健康数据融合、运动处方智能生成、运动风险预警、康复依从性评估及院外连续监测等关键问题开展研究。大模型将融合临床诊疗数据、运动行为数据、可穿戴设备数据、营养与认知评价数据,构建“评估—干预—监测—反馈—优化”闭环体系,服务于阿尔茨海默病、轻度认知障碍、脑卒中康复及老龄化脑健康管理等场景。相关成果可应用于医院、社区、养老机构、家庭康复和智慧健康管理平台,推动脑健康管理从经验型向智能化、精准化转变。
◆ 预期成果与合作目标
年度内拟联合天坛医院及相关企业,推进脑健康多模态数据库建设与运动促进脑健康大模型研发,形成涵盖运动行为、生理生化、认知功能、营养状态及临床指标的标准化数据体系,完成初步模型训练、场景验证与示范应用。项目拟形成运动促进脑健康大模型原型系统、智能运动处方模块、脑健康风险预警模块、院外数字康复管理平台及相关标准规范,推动科研成果向临床与产业应用转化。
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