首次有兩支中國大陸賽區團隊同時入選，腦卒中康復問題成為矚目焦點
近日，2024年戴森設計大獎國際20強公布，中國年輕一代發明者再次名列其中。中國大陸賽區首次有兩支團隊挺進國際20強。
此次國際20強的入圍作品涉足醫療健康、可持續發展、安全防護等多個領域。代表大陸賽區入圍的兩支團隊不約而同地關注到發病率日漸升高的腦卒中群體，分別針對不同的康復需求發明了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“中風”，在老年人中發病率較高，每年10萬人中就有247人發病。發病幸存者中，約75%留下后遺癥，40%重度殘疾，被偏癱、失語、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，而且近年發病呈現年輕化趨勢。漫長的康復過程對患者、家庭以及社會醫療體系來說，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3D打印被動波紋管驅動器 讓康復手套更安全有效
在腦卒中患者中，約有60% 會出現手部功能障礙。由于日常生活中的大多數活動都依賴于手部操作，手部功能的康復對于提升患者生活質量至關重要。
針對這一康復需求，來自華南理工大學的團隊深入走訪了多家三甲醫院的康復科和神經外科，并與多位醫生和患者進行深度交流。調研發現，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題。
基于這些洞察，團隊發明了CO-JUMP軟體機器人康復手套。CO-JUMP適用于術后、腦卒中等神經損傷引起的手部功能障礙患者，首創的3D打印被動波紋管結構驅動器能使康復訓練更安全有效，是它最大的亮點。
研發過程中的CO-JUMP
“腦卒中患者的手部會呈雞爪痙攣狀態，市面上現有康復手套需要掰開手指穿戴，而且會產生過伸等二次損傷。而我們產品的最大優勢是符合人體工學，采用硅膠制作的軟體機器人舒適柔和，利用被動波紋管的伸縮輔助指關節屈伸，避免了主動驅動產生過大的力造成二次損傷。”CO-JUMP團隊負責人李元靖向《IT時報》記者解釋道。
CO-JUMP團隊成員大多是00后，來自華南理工大學、浙江大學等不同學校、不同專業，由李元靖、錢青云、關順梓、虞添麟、韋一、李俊楷、詹菁等七名成員組成。錢青云已是第三次參加戴森設計大獎，此前也有設計過吞咽康復類產品，“我在中國美術學院學設計，一直從事可穿戴產品的研發設計。同時，作為一個工業設計師，我認為最重要的就是能夠有效地解決實際問題，而這也是戴森設計大獎在評選時所重點考慮的標準，所以我們選擇來到了這個舞臺。”錢青云說道。
在家就能用的康復手套 實現線上問診抓住康復黃金期
以往，腦卒中患者的康復治療依賴治療師的“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時報》記者曾走訪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，最好用起來方便簡單不用人輔助。”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完成各種康復動作，多為伸張等重復單一動作，而CO-JUMP可以感知患者的肌電信號來預判動作意圖，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，手套就可以幫患者完成喝水這一生活常用動作，可以更好地增強患者大腦對神經的控制，真正實現手隨腦動、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，也是我們的目標市場，我們會將患者訓練數據同步至線下康復門診，便于康復師實時跟進，及時調整并制定個性化康復方案，患者也能通過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，很難達到最優的康復效果。
通過3D打印技術，CO-JUMP可以通過手機掃描患者手部大小來定制尺寸，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。千元左右的產品定價，也讓大多數家庭都能負擔得起。
經過多輪原型機測試和打磨，CO-JUMP團隊最終成功研發出了兼顧性能和使用體驗，同時能夠與線下康復醫院共享醫療資源，實現居家康復需求的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將軟體機器人技術應用于康復醫療領域，非常具有創新性。團隊通過將機械、硬件和軟件開發相結合，展現了真正的工程深度，是一個當之無愧的全球20強入圍項目。”
目前， CO-JUMP已經進行了小批量生產，并落地一家杭州的康復門診進行試點。李元靖向《IT時報》記者表示，未來，將通過與社區醫療服務點、私立康復機構、醫療私域平臺合作推進產品商用化。同時還將與三甲醫院合作開展臨床課題，深入測試與優化產品，為患者帶來更優質的康復體驗。
首次兩支中國大陸團隊入圍國際20強 中國原創新勢力走向國際舞臺
自2016年進入中國以來，戴森設計大獎已激勵超2萬名中國大學生，今年更是首次有兩支中國大陸團隊同時入圍國際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域。來自上海交通大學的朱兆鵬、何琦和印楠發明了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，受影響的患者無法正常進食、喝水。但市場上現有的吞咽障礙評估方法存在時間成本高、價格昂貴、臨床使用率低，以及容易造成患者不適等問題。為此，團隊圍繞腦卒中患者開展多個研究課題，經過反復的患者測試和大量的數據收集，成功發明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，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3萬英鎊獎金，最終結果將于11月16日揭曉。（IT時報記者 孫妍）
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