戴森設計大獎國際20強名單出爐

首次有兩支中國大陸賽區團隊同時(shí)入選，腦卒中康復問(wèn)題成為矚目焦點(diǎn)

近日，2024年戴森設計大獎國際20強公布，中國年輕一代發(fā)明者再次名列其中。中國大陸賽區首次有兩支團隊挺進(jìn)國際20強。

此次國際20強的入圍作品涉足醫療健康、可持續發(fā)展、安全防護等多個(gè)領(lǐng)域。代表大陸賽區入圍的兩支團隊不約而同地關(guān)注到發(fā)病率日漸升高的腦卒中群體，分別針對不同的康復需求發(fā)明了CO-JUMP軟體機器人康復手套與Dysphagia Dynamics咽韻吞咽障礙康復訓練平臺。

老齡化加速之下，康復護理成為剛需。腦卒中俗稱(chēng)“中風(fēng)”，在老年人中發(fā)病率較高，每年10萬(wàn)人中就有247人發(fā)病。發(fā)病幸存者中，約75%留下后遺癥，40%重度殘疾，被偏癱、失語(yǔ)、生活不能自理等障礙困擾。我國40歲及以上人群腦卒中現患人數達1242萬(wàn)，而且近年發(fā)病呈現年輕化趨勢。漫長(cháng)的康復過(guò)程對患者、家庭以及社會(huì )醫療體系來(lái)說(shuō)，都是一項巨大的挑戰。

戴森設計大獎國際20強CO-JUMP軟體機器人康復手套團隊負責人李元靖

首創(chuàng )3D打印被動(dòng)波紋管驅動(dòng)器 讓康復手套更安全有效

在腦卒中患者中，約有60% 會(huì )出現手部功能障礙。由于日常生活中的大多數活動(dòng)都依賴(lài)于手部操作，手部功能的康復對于提升患者生活質(zhì)量至關(guān)重要。

針對這一康復需求，來(lái)自華南理工大學(xué)的團隊深入走訪(fǎng)了多家三甲醫院的康復科和神經(jīng)外科，并與多位醫生和患者進(jìn)行深度交流。調研發(fā)現，手部功能康復設備的安全性和有效性是醫生和患者最關(guān)注的兩大要素。然而，當前市面上的很多康復設備往往存在不符合臨床需求、甚至可能造成二次損傷的問(wèn)題。

基于這些洞察，團隊發(fā)明了CO-JUMP軟體機器人康復手套。CO-JUMP適用于術(shù)后、腦卒中等神經(jīng)損傷引起的手部功能障礙患者，首創(chuàng )的3D打印被動(dòng)波紋管結構驅動(dòng)器能使康復訓練更安全有效，是它最大的亮點(diǎn)。

研發(fā)過(guò)程中的CO-JUMP

“腦卒中患者的手部會(huì )呈雞爪痙攣狀態(tài)，市面上現有康復手套需要掰開(kāi)手指穿戴，而且會(huì )產(chǎn)生過(guò)伸等二次損傷。而我們產(chǎn)品的最大優(yōu)勢是符合人體工學(xué)，采用硅膠制作的軟體機器人舒適柔和，利用被動(dòng)波紋管的伸縮輔助指關(guān)節屈伸，避免了主動(dòng)驅動(dòng)產(chǎn)生過(guò)大的力造成二次損傷。”CO-JUMP團隊負責人李元靖向《IT時(shí)報》記者解釋道。

CO-JUMP團隊成員大多是00后，來(lái)自華南理工大學(xué)、浙江大學(xué)等不同學(xué)校、不同專(zhuān)業(yè)，由李元靖、錢(qián)青云、關(guān)順梓、虞添麟、韋一、李俊楷、詹菁等七名成員組成。錢(qián)青云已是第三次參加戴森設計大獎，此前也有設計過(guò)吞咽康復類(lèi)產(chǎn)品，“我在中國美術(shù)學(xué)院學(xué)設計，一直從事可穿戴產(chǎn)品的研發(fā)設計。同時(shí)，作為一個(gè)工業(yè)設計師，我認為最重要的就是能夠有效地解決實(shí)際問(wèn)題，而這也是戴森設計大獎在評選時(shí)所重點(diǎn)考慮的標準，所以我們選擇來(lái)到了這個(gè)舞臺。”錢(qián)青云說(shuō)道。

在家就能用的康復手套 實(shí)現線(xiàn)上問(wèn)診抓住康復黃金期

以往，腦卒中患者的康復治療依賴(lài)治療師的“手”，但是國內康復治療師人員短缺嚴重，醫療機構床位緊張，部分偏遠地區的醫療機構更缺乏康復科資源。

《IT時(shí)報》記者曾走訪(fǎng)上海多家社區醫院康復科，為了能夠抓住康復黃金期，很多患者選擇家門(mén)口的社區醫院做康復治療，主要是因為康復需要日復一日的長(cháng)期堅持，距離近、便捷易用是重要考量。“如果能在家做康復是最好的，最好用起來(lái)方便簡(jiǎn)單不用人輔助。”多位患者和家屬反饋道。

市面上大多數康復手套體積大，整體重達2—3千克，患者只能在固定場(chǎng)景使用，而CO-JUMP整體僅600克。以往笨重的機械手套要靠遙控器來(lái)完成各種康復動(dòng)作，多為伸張等重復單一動(dòng)作，而CO-JUMP可以感知患者的肌電信號來(lái)預判動(dòng)作意圖，精準抓握不同形狀的物體，速度、彎曲角度等都控制得較好，當患者想喝水時(shí)，手套就可以幫患者完成喝水這一生活常用動(dòng)作，可以更好地增強患者大腦對神經(jīng)的控制，真正實(shí)現手隨腦動(dòng)、手腦相連。

因為其便攜易用性，CO-JUMP康復手套在家就能用。“居家康復還是較為空白的市場(chǎng)，也是我們的目標市場(chǎng)，我們會(huì )將患者訓練數據同步至線(xiàn)下康復門(mén)診，便于康復師實(shí)時(shí)跟進(jìn)，及時(shí)調整并制定個(gè)性化康復方案，患者也能通過(guò)小程序預約康復師溝通。”李元靖認為，如果不建起醫患溝通的橋梁，患者在家只能盲目訓練，很難達到最優(yōu)的康復效果。

通過(guò)3D打印技術(shù)，CO-JUMP可以通過(guò)手機掃描患者手部大小來(lái)定制尺寸，而且軟體機器人的自適應性和順應性更強，不需要用昂貴的3D掃描儀精準掃描手指數據，可以有效控制成本。千元左右的產(chǎn)品定價(jià)，也讓大多數家庭都能負擔得起。

經(jīng)過(guò)多輪原型機測試和打磨，CO-JUMP團隊最終成功研發(fā)出了兼顧性能和使用體驗，同時(shí)能夠與線(xiàn)下康復醫院共享醫療資源，實(shí)現居家康復需求的CO-JUMP軟體機器人康復手套。

戴森設計大獎國際20強評委、戴森硬件團隊負責人胡宏飛表示：“CO-JUMP將軟體機器人技術(shù)應用于康復醫療領(lǐng)域，非常具有創(chuàng )新性。團隊通過(guò)將機械、硬件和軟件開(kāi)發(fā)相結合，展現了真正的工程深度，是一個(gè)當之無(wú)愧的全球20強入圍項目。”

目前， CO-JUMP已經(jīng)進(jìn)行了小批量生產(chǎn)，并落地一家杭州的康復門(mén)診進(jìn)行試點(diǎn)。李元靖向《IT時(shí)報》記者表示，未來(lái)，將通過(guò)與社區醫療服務(wù)點(diǎn)、私立康復機構、醫療私域平臺合作推進(jìn)產(chǎn)品商用化。同時(shí)還將與三甲醫院合作開(kāi)展臨床課題，深入測試與優(yōu)化產(chǎn)品，為患者帶來(lái)更優(yōu)質(zhì)的康復體驗。

首次兩支中國大陸團隊入圍國際20強 中國原創(chuàng )新勢力走向國際舞臺

自2016年進(jìn)入中國以來(lái)，戴森設計大獎已激勵超2萬(wàn)名中國大學(xué)生，今年更是首次有兩支中國大陸團隊同時(shí)入圍國際20強名單。這對于戴森設計大獎中國大陸賽區而言是一個(gè)重要的里程碑。

除了CO-JUMP，本次戴森設計大獎國際20強的另一支中國大陸賽區上榜團隊同樣聚焦腦卒中患者康復領(lǐng)域。來(lái)自上海交通大學(xué)的朱兆鵬、何琦和印楠發(fā)明了Dysphagia Dynamics咽韻吞咽障礙康復訓練平臺，一款為吞咽障礙患者提供精準評估與家庭康復的訓練方案。

Dysphagia Dynamics咽韻吞咽障礙康復訓練平臺團隊成員印楠（左）、朱兆鵬（右）

據團隊了解，吞咽障礙也是腦卒中的一大后遺癥，受影響的患者無(wú)法正常進(jìn)食、喝水。但市場(chǎng)上現有的吞咽障礙評估方法存在時(shí)間成本高、價(jià)格昂貴、臨床使用率低，以及容易造成患者不適等問(wèn)題。為此，團隊圍繞腦卒中患者開(kāi)展多個(gè)研究課題，經(jīng)過(guò)反復的患者測試和大量的數據收集，成功發(fā)明Dysphagia Dynamics咽韻吞咽障礙康復訓練平臺。該平臺由頸部可穿戴硬件和配套軟件組成，相比傳統治療方式更加高效、經(jīng)濟、更具依從性，可穿戴的設計也提升了患者的使用體驗。

接下來(lái)，CO-JUMP軟體機器人康復手套與Dysphagia Dynamics咽韻吞咽障礙康復訓練平臺將代表中國大陸賽區角逐國際冠軍，獲勝者將獲得3萬(wàn)英鎊獎金，最終結果將于11月16日揭曉。

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