2023年戴森设计大奖中国大陆赛区三强揭晓 发明见证未来

[9月13日– 上海] 2023年戴森设计大奖中国大陆赛区三强今日正式揭晓。清华大学房昱安团队作品“水木呼吸”、浙江大学冯书阅团队作品MechCircuit、北京理工大学潘文娟团队作品Portable Stroke Detector,从中国大陆赛区的590份作品中脱颖而出,分别荣膺本届大奖冠亚季军。

作为全球科技公司,戴森一直致力于解决容易被他人忽视的问题。戴森于2013年进入中国,十年以来,见证了中国新生代发明人才的崛起,并通过戴森设计大奖激励1万多名大学生用原创思维来解决生活中的实际问题,为获奖者提供了展示自我的国际舞台和媒体曝光。

医工交叉,探索慢病管理未来

今年戴森设计大奖中国大陆赛区冠军“水木呼吸”是一款针对呼吸道慢性疾病的创新医疗解决方案,由来自清华大学博士房昱安与北京大学硕士张谋伟研发。该设计采用声学气流转换技术,集成了传感芯片系统、物联网智慧算法,能够指导病患正确使用药物,规范用药流程,并实时监测生理指标。在患者使用药物时,系统能够自动记录用药频率和用药情况,供医生进行线上诊疗。

“水木呼吸”团队

统计数据显示,全球17%的哮喘病人有治疗困难的问题,若能有效控制恶化因子、正确用药,该比例会减少到3.7%。然而,临床研究表明,吸入型药物使用错误率高、药物遵从性差,且呼吸道慢病的发作难以预测。传统哮喘管理辅助产品无法仿真实际用药情形,可能会干扰药物使用。而院内病案管理方式多为手动记录,对于依从性较低的病患病情控制率不高,例如儿童哮喘患者。房昱安与张谋伟由此出发,希望通过“水木呼吸”改善患者使用方式,提升院内呼吸道慢病的管理效率,让一个医生能够同时有效地管理50到100个,甚至500个病患。

为了打造一款能够适配多数市售吸入型药物的产品,团队花费了三年时间进行产品研发与临床实验。最终,经历三次原型迭代后,他们决定将声音感测芯片集成在吸入型药物底座,并重新设计了电路结构,以降低背景噪音,提升测量准确度。同时,团队还开发了一套线上使用教程及慢性病管理系统,为医患提供更智能的使用体验。

“水木呼吸”原型设计

目前,团队正在和清华大学附属北京清华长庚医院儿科进行合作,建立院内个案管理体系。谈及未来规划,房昱安表示:“我们希望推广该体系到更多医院,提供更直观、更智能的病患个案管理方式,提高‘护患比’。后期,我们通过收集更多数据,完成相关数据库建设,在采集足够多样本信息后,利用大数据算法协助药企进行吸入药物的药械开发。”

对于“水木呼吸”,戴森设计大奖评委、戴森硬件工程师团队负责人胡宏飞给予高度评价:“近年来,中国的年轻工程师们对于目前的医疗需求有着深入的观察,并积极地寻找突破口和改进方案。水木呼吸团队创新性地利用声音信号测算患者用药时吸入的气流值,也采用了降噪措施来提高准确性。这个作品非常符合戴森设计大奖的评选标准,有明确的问题解决方案,清晰的原型机和迭代过程,并且商业化前景良好。我非常期待团队的后续发展,希望赛区冠军奖金能为他们的创业计划提供支持。”

灵巧设计,展现人文关怀

由浙江大学冯书阅团队发明的作品MechCircuit摘得本届戴森设计大奖中国大陆赛区亚军。MechCircuit是一个创新的原型设计和制造平台,利用钕磁铁的磁性和导电性将电路设计、结构设计和造型设计结合在一起,实现带有机械结构和电子元件的可交互原型,帮助设计师轻松进行外观、电子和结构设计,大大降低研发成本和时间。

MechCircuit创新原型制造平台

产品开发过程中,外观、电路、结构的设计往往是分开进行的,缺乏电路和机械背景的设计师、艺术家或研究人员,在实现创意时往往缺乏技术手段,在产品迭代过程浪费时间、精力和金钱。而通过MechCircuit及配套的软件开发工具,使用者能够快速上手,利用激光切割制作机械式电子产品。未来,团队希望该设计能广泛应用于科学研究、艺术和教育等领域,为创意开发人员提供新的制造思路。

Portable Stoke Detector便携性脑卒中检测设备

本届季军作品为北京理工大学潘文娟团队设计的Portable Stoke Detector便携性脑卒中检测设备。该设备搭载高灵敏度检测识别技术和人工智能算法,能够在短时间内识别脑卒中类型和进行预警。

脑卒中是我国第一大死因,缺血性脑卒中是最常见的脑卒中类型,占我国脑卒中的69.6%～70.8%,可能被误认为出血性脑卒中,耽误治疗。院前延误是导致急性缺血性脑卒中患者不能在时间窗内到达可开展溶栓治疗的医疗机构的重要原因之一。而检测设备和移动 CT 车体积较大、移动困难、程序复杂、检测时间较长。

团队基于多频非均匀背景微波成像技术,打造出易携带、制造成本较低的便携性脑卒中检测设备。在运行时,它能发射 0.5-2 GHz 范围内的微波,将接收到的信号进行可视化处理,形成大脑内部介质特征分布图像,让医务人员能够快速识别脑卒中类型并提供治疗,从而提高治疗成功率和康复率。团队表示,该产品现已完成样机制作,并且通过生物测试与辐射测试,他们将继续进行相关临床实验。

戴森设计大奖自创立以来,一直致力于支持年轻工程设计人才解决实际问题,为崭露头角的发明家提供展示才华的平台。今年中国大陆赛区三强作品聚焦医疗健康与创意赋能领域,体现出中国新生代工程人才以创新科技推动社会进步的责任与担当。来自清华大学的冠军团队及北京理工大学的季军团队,他们将工业设计、机械工程与医学相结合,为全球性医疗难题提供切实可行的管理方案;而浙江大学学生团队创造了全新的原型交互及制造方法,为未来的新型产品形态注入活力。

后续,他们将登上国际舞台,与其余29个赛区优秀作品竞逐国际大奖。由戴森工程师评选出的国际20强名单将于10月18日公布,最终,戴森创始人兼首席工程师詹姆斯·戴森将会从中评选出大奖国际冠军、亚军和可持续发展奖得主,于11月15日公布。

编者按

关于戴森设计大奖

大奖宗旨

针对某一特定问题设计解决方案。这个问题可以是困扰普通人日常生活的小麻烦,也可以是全球性的重大难题。最重要的是,解决方案需要切实有效并展现巧妙的设计构思。

流程

参赛作品首先在国家或地区范围接受外部评委小组的评选。所涉及的各国家或地区评选出区域赛区冠军、亚军和季军。由戴森工程师组成的评审团将从这些优秀设计方案中评选出20件作品,再将国际20强递交詹姆斯·戴森爵士评审,最终从中遴选出国际大奖冠军、亚军和可持续发展奖得主。

奖金

由詹姆斯·戴森爵士选出的国际大奖冠军,可获得奖金30,000英镑。

国际大奖亚军可获得5,000英镑。

每位国家或地区冠军可获得5,000英镑。

往届获奖者

2022年戴森设计大奖国际冠军 – Smart HEAL(波兰)

一种用于伤口敷料的智能传感器,通过测量其 pH 值来评估伤口的愈合情况,由波兰华沙技术大学的学生设计。

2022年可持续发展奖 – Polyformer (加拿大)

一种低成本生产 3D 打印材料的塑料回收机器,由加拿大麦克马斯特大学的学生设计。

2021年戴森设计大奖国际冠军 – HOPES(新加坡)

一款在家即可进行无痛眼压测试的设备,可进行青光眼测试,由新加坡国立大学的学生设计。

2021 年可持续发展奖 – Plastic Scanner(荷兰)

一款低成本的手持塑料扫描器,能够确定可回收塑料的种类,由荷兰代尔夫特理工大学的 Jerry de Vos 设计。

2021 年医疗健康奖 – REACT(英国)

一种快速应急启动填塞器,有助于挽救被刺伤者的性命,由英国拉夫堡大学的 Joseph Bentley 发明。

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