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首次有兩支中國大陸賽區(qū)團(tuán)隊(duì)同時(shí)入選，腦卒中康復(fù)問題成為矚目焦點(diǎn)

近日，2024年戴森設(shè)計(jì)大獎國際20強(qiáng)公布，中國年輕一代發(fā)明者再次名列其中。中國大陸賽區(qū)首次有兩支團(tuán)隊(duì)挺進(jìn)國際20強(qiáng)。

此次國際20強(qiáng)的入圍作品涉足醫(yī)療健康、可持續(xù)發(fā)展、安全防護(hù)等多個領(lǐng)域。代表大陸賽區(qū)入圍的兩支團(tuán)隊(duì)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(fù)需求發(fā)明了CO-JUMP軟體機(jī)器人康復(fù)手套與Dysphagia Dynamics咽韻吞咽障礙康復(fù)訓(xùn)練平臺。

老齡化加速之下，康復(fù)護(hù)理成為剛需。腦卒中俗稱“中風(fēng)”，在老年人中發(fā)病率較高，每年10萬人中就有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、生活不能自理等障礙困擾。我國40歲及以上人群腦卒中現(xiàn)患人數(shù)達(dá)1242萬，而且近年發(fā)病呈現(xiàn)年輕化趨勢。漫長的康復(fù)過程對患者、家庭以及社會醫(yī)療體系來說，都是一項(xiàng)巨大的挑戰(zhàn)。

戴森設(shè)計(jì)大獎國際20強(qiáng)CO-JUMP軟體機(jī)器人康復(fù)手套團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人李元靖

首創(chuàng)3D打印被動波紋管驅(qū)動器 讓康復(fù)手套更安全有效

在腦卒中患者中，約有60% 會出現(xiàn)手部功能障礙。由于日常生活中的大多數(shù)活動都依賴于手部操作，手部功能的康復(fù)對于提升患者生活質(zhì)量至關(guān)重要。

針對這一康復(fù)需求，來自華南理工大學(xué)的團(tuán)隊(duì)深入走訪了多家三甲醫(yī)院的康復(fù)科和神經(jīng)外科，并與多位醫(yī)生和患者進(jìn)行深度交流。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，手部功能康復(fù)設(shè)備的安全性和有效性是醫(yī)生和患者最關(guān)注的兩大要素。然而，當(dāng)前市面上的很多康復(fù)設(shè)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(tuán)隊(duì)發(fā)明了CO-JUMP軟體機(jī)器人康復(fù)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打印被動波紋管結(jié)構(gòu)驅(qū)動器能使康復(fù)訓(xùn)練更安全有效，是它最大的亮點(diǎn)。

研發(fā)過程中的CO-JUMP

“腦卒中患者的手部會呈雞爪痙攣狀態(tài)，市面上現(xiàn)有康復(fù)手套需要掰開手指穿戴，而且會產(chǎn)生過伸等二次損傷。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(jī)器人舒適柔和，利用被動波紋管的伸縮輔助指關(guān)節(jié)屈伸，避免了主動驅(qū)動產(chǎn)生過大的力造成二次損傷。”CO-JUMP團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人李元靖向《IT時(shí)報(bào)》記者解釋道。

CO-JUMP團(tuán)隊(duì)成員大多是00后，來自華南理工大學(xué)、浙江大學(xué)等不同學(xué)校、不同專業(yè)，由李元靖、錢青云、關(guān)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(shè)計(jì)大獎，此前也有設(shè)計(jì)過吞咽康復(fù)類產(chǎn)品，“我在中國美術(shù)學(xué)院學(xué)設(shè)計(jì)，一直從事可穿戴產(chǎn)品的研發(fā)設(shè)計(jì)。同時(shí)，作為一個工業(yè)設(shè)計(jì)師，我認(rèn)為最重要的就是能夠有效地解決實(shí)際問題，而這也是戴森設(shè)計(jì)大獎在評選時(shí)所重點(diǎn)考慮的標(biāo)準(zhǔn)，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(fù)手套 實(shí)現(xiàn)線上問診抓住康復(fù)黃金期

以往，腦卒中患者的康復(fù)治療依賴治療師的“手”，但是國內(nèi)康復(fù)治療師人員短缺嚴(yán)重，醫(yī)療機(jī)構(gòu)床位緊張，部分偏遠(yuǎn)地區(qū)的醫(yī)療機(jī)構(gòu)更缺乏康復(fù)科資源。

《IT時(shí)報(bào)》記者曾走訪上海多家社區(qū)醫(yī)院康復(fù)科，為了能夠抓住康復(fù)黃金期，很多患者選擇家門口的社區(qū)醫(yī)院做康復(fù)治療，主要是因?yàn)榭祻?fù)需要日復(fù)一日的長期堅(jiān)持，距離近、便捷易用是重要考量。“如果能在家做康復(fù)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(shù)康復(fù)手套體積大，整體重達(dá)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(jī)械手套要靠遙控器來完成各種康復(fù)動作，多為伸張等重復(fù)單一動作，而CO-JUMP可以感知患者的肌電信號來預(yù)判動作意圖，精準(zhǔn)抓握不同形狀的物體，速度、彎曲角度等都控制得較好，當(dāng)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作，可以更好地增強(qiáng)患者大腦對神經(jīng)的控制，真正實(shí)現(xiàn)手隨腦動、手腦相連。

因?yàn)槠浔銛y易用性，CO-JUMP康復(fù)手套在家就能用。“居家康復(fù)還是較為空白的市場，也是我們的目標(biāo)市場，我們會將患者訓(xùn)練數(shù)據(jù)同步至線下康復(fù)門診，便于康復(fù)師實(shí)時(shí)跟進(jìn)，及時(shí)調(diào)整并制定個性化康復(fù)方案，患者也能通過小程序預(yù)約康復(fù)師溝通。”李元靖認(rèn)為，如果不建起醫(yī)患溝通的橋梁，患者在家只能盲目訓(xùn)練，很難達(dá)到最優(yōu)的康復(fù)效果。

通過3D打印技術(shù)，CO-JUMP可以通過手機(jī)掃描患者手部大小來定制尺寸，而且軟體機(jī)器人的自適應(yīng)性和順應(yīng)性更強(qiáng)，不需要用昂貴的3D掃描儀精準(zhǔn)掃描手指數(shù)據(jù)，可以有效控制成本。千元左右的產(chǎn)品定價(jià)，也讓大多數(shù)家庭都能負(fù)擔(dān)得起。

經(jīng)過多輪原型機(jī)測試和打磨，CO-JUMP團(tuán)隊(duì)最終成功研發(fā)出了兼顧性能和使用體驗(yàn)，同時(shí)能夠與線下康復(fù)醫(yī)院共享醫(yī)療資源，實(shí)現(xiàn)居家康復(fù)需求的CO-JUMP軟體機(jī)器人康復(fù)手套。

戴森設(shè)計(jì)大獎國際20強(qiáng)評委、戴森硬件團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人胡宏飛表示：“CO-JUMP將軟體機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用于康復(fù)醫(yī)療領(lǐng)域，非常具有創(chuàng)新性。團(tuán)隊(duì)通過將機(jī)械、硬件和軟件開發(fā)相結(jié)合，展現(xiàn)了真正的工程深度，是一個當(dāng)之無愧的全球20強(qiáng)入圍項(xiàng)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(fù)門診進(jìn)行試點(diǎn)。李元靖向《IT時(shí)報(bào)》記者表示，未來，將通過與社區(qū)醫(yī)療服務(wù)點(diǎn)、私立康復(fù)機(jī)構(gòu)、醫(yī)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(yī)院合作開展臨床課題，深入測試與優(yōu)化產(chǎn)品，為患者帶來更優(yōu)質(zhì)的康復(fù)體驗(yàn)。

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

自2016年進(jìn)入中國以來，戴森設(shè)計(jì)大獎已激勵超2萬名中國大學(xué)生，今年更是首次有兩支中國大陸團(tuán)隊(duì)同時(shí)入圍國際20強(qiáng)名單。這對于戴森設(shè)計(jì)大獎中國大陸賽區(qū)而言是一個重要的里程碑。

除了CO-JUMP，本次戴森設(shè)計(jì)大獎國際20強(qiáng)的另一支中國大陸賽區(qū)上榜團(tuán)隊(duì)同樣聚焦腦卒中患者康復(fù)領(lǐng)域。來自上海交通大學(xué)的朱兆鵬、何琦和印楠發(fā)明了Dysphagia Dynamics咽韻吞咽障礙康復(fù)訓(xùn)練平臺，一款為吞咽障礙患者提供精準(zhǔn)評估與家庭康復(fù)的訓(xùn)練方案。

Dysphagia Dynamics咽韻吞咽障礙康復(fù)訓(xùn)練平臺團(tuán)隊(duì)成員印楠（左）、朱兆鵬（右）

據(jù)團(tuán)隊(duì)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(jìn)食、喝水。但市場上現(xiàn)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題。為此，團(tuán)隊(duì)圍繞腦卒中患者開展多個研究課題，經(jīng)過反復(fù)的患者測試和大量的數(shù)據(jù)收集，成功發(fā)明Dysphagia Dynamics咽韻吞咽障礙康復(fù)訓(xùn)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(tǒng)治療方式更加高效、經(jīng)濟(jì)、更具依從性，可穿戴的設(shè)計(jì)也提升了患者的使用體驗(yàn)。

接下來，CO-JUMP軟體機(jī)器人康復(fù)手套與Dysphagia Dynamics咽韻吞咽障礙康復(fù)訓(xùn)練平臺將代表中國大陸賽區(qū)角逐國際冠軍，獲勝者將獲得3萬英鎊獎金，最終結(jié)果將于11月16日揭曉。（IT時(shí)報(bào)記者 孫妍）