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尹志勇:立志军事医学 抒写科研传奇

来源:  发布时间:2013-12-27

本刊记者 钱朝军

  
  2013年5月22日,德国汉堡,第23届国际交通医学大会正在召开。当大会主席宣布,大会最佳论文奖由来自第三军医大学大坪医院野战外科研究所尹志勇教授的报告《新技术、新设备和新方法在交通事故深度调查与分析中的应用》获得时,会场沸腾了,人们纷纷向尹志勇教授投去了钦佩和赞许的目光。会后德国、瑞典、日本和英国专家对该项目给予了很高的评价,并表达了强烈的合作意愿。
  由于该项目的创新性和实用性较强,市场前景广阔,除能在国内推广应用外,还有望进入国际市场。尹志勇团队正积极工作,完善系统硬件和软件,力争早日形成产品,让其能够在全国甚至全球推广使用,造福人类。
  
踏实刻苦 在求学科研的途中
  
  尹志勇出生在四川省一个偏远小镇,从小成绩优异,对数学和物理有浓厚兴趣,对难题更是情有独钟,常常为破解难题花费1整天甚至1周的时间不放弃。初高中阶段,他多门学科成绩全年级排名第一。1979年,尹志勇考入重庆大学无线电系学习,大学毕业又考取了重庆大学生物医学工程专业的研究生,获硕士学位后志愿到第三军医大学大坪医院野战外科研究所工作。
  从小立志当工程师的尹志勇到部队后充分发挥自己动手能力强的优势,帮助同事解决了很多技术难题。将“复杂问题简单化”、“把不可能变成可能”是他最感兴趣的事情。到部队不久,看到课题组正在通过外协方式研制用于纠正偏瘫病人足下垂的电子助行器,便主动请缨对原有产品进行改进。针对原有产品存在的问题如灼烧皮肤引起刺痛、功耗大导致电池使用时间短、电路复杂导致成本高调试维修困难、功能单一等问题,采用高频变压器替代普通变压器解决体积、重量问题;采用一级按需升压电路降低助行器能耗,大大延长电池使用时间,降低使用成本;采用导电橡胶电极取代不能与皮肤很好贴合的金属电极,减少皮肤刺痛感;采用变频脉冲刺激避免神经肌肉产生适应性;采用低功耗时基电路控制输出,使助行器不仅用于助行,还可用于早期治疗,使之更加实用。改进后的产品在1988年首届北京发明博览会上一举夺得银奖。随后得到了广东珠海飞梭集团的青睐,愿意花100万买断该技术。为了更好地将该产品推向市场造福人民,最终与飞梭集团成立联合实体共同开发系列产品。除电子助行器外,还开发了用于地震截瘫病人镇痛的生理镇痛仪。
  
精业博学 在追随导师的路上
  
  1997年,尹志勇有幸师从王正国院士开展博士后研究,研究方向转向交通医学。期间除对原有的BIM-Ⅰ生物撞击机、BIM-Ⅱ卧式生物撞击机等致伤平台进行改造外,还针对交通伤基础研究工作需要对大量小动物进行致伤的需求,研制出小型多功能生物撞击机。
  为了解决交通心理研究效率低且不太适合国情的难题,擅长对人体生理信号采集和分析的尹志勇开始思考:若研制部分仪器设备来开展交通心理研究,则能起到事半功倍的效果。在第19届国际交通医学大会上,尹志勇的相关研究工作得到了外国专家的好评。
  随后尹志勇被抽调去负责院所重点建设项目:组建大型生物碰撞实验室。在系列生物撞击机的基础上,构建和完善了能逼真地模拟现场交通事故且国内唯一的生物碰撞试验平台,即使与国外发达国家的生物碰撞实验室相比,在实验室规模、设备的先进性和研究内容方面,该平台也具有显著优势。实验室竣工后,尹志勇积极组织开展对外服务和生物碰撞实验研究。一方面积极为汽车厂家提供法规碰撞实验、新车型研发试验、进口车商检试验和出口认证试验,为我国汽车工业提供技术服务;另一方面又开展了大量的生物碰撞实验研究,明确了部分损伤生物力学机理,如深入地探讨了脏器损伤规律,在实验研究的基础上还提出了一种新型的约束系统,并通过生物碰撞实验研究证实其有效性,伤亡率和创伤评分大大降低。该平台的建成为我国交通医学研究工作的深入提供了强大的技术支撑。
  过去交通事故处理的主要依据是刹车痕迹和散落物等,如今由于多数车辆装备了ABS,这些车辆在高速公路的柏油路面上发生事故时,由于ABS的作用,痕迹越来越少,甚至部分事故根本就看不见痕迹。如何分析事故成因、如何区分责任成了难题。能否根据车辆的变形等情况确定事发时的车速?能否根据现有信息确定事故形态?而当时尹志勇正面临一个难题:如何将王正国院士领导下的交通医学研究成果应用于社会?如何才能促进交通医学研究的深入?为解决这一难题,尹志勇带领团队积极思考、查阅国内外相关文献,最终建立了多种车辆速度分析方法,并于2009年2月成立了重庆市八益交通事故司法鉴定中心,一方面为相关部门处理交通事故提供技术支撑,另一方面又通过大量典型交通事故案例的研究,促进交通医学研究的深入。
  他在国家自然科学基金项目的资助下,建立了“颅脑损伤过程的动态可视化技术”,为揭示颅脑减速伤的发生机制提供了直观影像学证据。该可视化定量分析方法是一种无损、非接触式的测试手段。通过该实验研究可望从另一角度揭示颅脑减速伤的发生过程,并为颅脑减速伤的防护和诊治提供生物力学依据。
  为解决现有交通伤研究方法存在的诸多不足,尹志勇建立了一种全新的研究方法:即基于有视频的典型交通事故案例的“真人”碰撞生物力学研究。该方法选择有监控录像的典型交通事故案例,通过视频分析获取事故发生时的碰撞速度、碰撞角度等致伤物理参数;在获得遇难者家属同意的情况下对尸体进行64排CT扫描和三维重建获取人体损伤细节;采用3D激光扫描获取事故现场信息和车辆的变形;最后通过计算机仿真技术建立它们之间的联系,再现交通事故的发生过程和人体损伤过程,逐步建立伤害严重度与损伤物理参数之间的量效关系。随后,尹志勇团队又通过与公安局共建实验室、通过司法鉴定工作、通过参加NAIS体系建设、通过与保险公司合作、通过与其他司法鉴定机构联合实现数据共享方式获取更多的研究案例来支撑该项研究,并取得了很好的效果。
  
一路向前 精彩每一个瞬间
  
  随着研究的深入,常年战斗在交通事故一线的尹志勇开始思考一个问题:交通事故发生后,最常使用的工具就是皮尺和相机,近年来尽管引入了全站仪、三维激光扫描仪、摄影测量技术等新技术新方法,但收效甚微。交通现场信息的采集还是没有解决耗费时间长、工作量大等难题,现场数据漏测、漏标、错标等情况时有发生,而一旦现场撤除交通恢复就不能再次测量和核实数据了。经过数月的冥思苦想,尹志勇想到了采取从空中拍摄事故现场照片,快速获取事故现场信息的方法。此外,他们还在单位领导和学术带头人的大力支持和指导下,积极攻关,逐步筛选出了能满足项目技术指标要求的四轴飞行器、航拍相机、云台伺服系统,为了便于交警使用,还引入GPS定位技术。
  在拍摄宽广的交通事故场景时,为避免飞行器飞得过高影响航空飞行安全,便引入广角镜头进行拍摄,由此又带来镜头畸变和透视畸变等问题。攻关小组又采用新技术对镜头进行标定和校准,并提出了相应的补偿算法,解决了现场实景照片畸形的校准难题,随即编制了相应的软件,除能对图像畸变进行校准补偿外,还可采用图像测量的方法将过去交警必须在事故现场进行测量的工作移至办公室完成,大大减少交警在恶劣天气下在室外的停留时间。此外,由于现行的法律法规需要交通事故现场图存档,尹志勇团队又增添了软件功能,可根据交通事故现场实景照片快速生成事故现场图。为了确保结果的准确性,在不同高度拍摄现场照片,并采用图像测量的方法获取事故现场数据,并开展测试结果的精度分析,结果表明:现阶段航拍技术测试数据的相对误差可控制在2.5%,即10米的测试距离误差在0.25米以内。对精度要求较高的个别数据,可采用激光测距仪进行补充,误差仅1毫米。从而大大减轻了交警的劳动强度,尽可能避免人为因素的影响,缩短交通事故现场的处置时间,尽可能避免因交通事故造成的拥堵。该系统在重庆市公安局交巡警总队和重庆市高速公路行政执法总队试用后,得到了相关专家和领导的一致好评。
  竭诚献身科研工作,尹志勇和他的团队依然不辍前行。如今,他们除进一步完善产品外,又在着眼解决交通事故现场的夜间、雨天信息采集难题,解决隧道内交通事故现场信息的采集难题以及如何更好地让交警从繁杂的事务性劳动中解放出来,如何协助相关部门更客观更公平地处理交通事故。??
  面对未来,他目标明确,勇往直前。在与尹志勇交流的过程中,他雷厉风行又斗志昂扬的品质让记者由衷的钦佩,他对交通医学研究的痴迷和激情感染着周围的人。今后,他和他的团队将随时准备迎接新的挑战,不断攀登新的科技高峰,为降低交通事故的发生率和伤亡率而不懈努力。

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