老年康復(fù)器械 下肢康復(fù)訓(xùn)練器械

醫(yī)療機(jī)器設(shè)計與開發(fā)：面向老年人的康復(fù)輔助設(shè)備研究｜綠創(chuàng)設(shè)計

隨著社會的發(fā)展和人口老齡化的加劇，老年人的健康問題日益受到關(guān)注。康復(fù)輔助設(shè)備作為一種重要的醫(yī)療手段，對于提高老年人的生活質(zhì)量、促進(jìn)康復(fù)具有重要意義。本文將對面向老年人的康復(fù)輔助設(shè)備的設(shè)計與開發(fā)進(jìn)行研究。

醫(yī)療機(jī)器設(shè)計與開發(fā) 綠創(chuàng)設(shè)計

一、老年人的康復(fù)需求

老年人由于身體機(jī)能的衰退，往往面臨著各種健康問題，如行動不便、肌肉萎縮、關(guān)節(jié)疼痛等。因此，他們對康復(fù)輔助設(shè)備的需求主要包括以下幾個方面：

1. 行動輔助：幫助老年人行走、上下樓梯等，提高其行動能力。

2. 康復(fù)訓(xùn)練：提供針對性的康復(fù)訓(xùn)練，促進(jìn)肌肉力量和關(guān)節(jié)靈活性的恢復(fù)。

3. 安全保障：確保老年人在使用設(shè)備時的安全，防止摔倒等意外事故的發(fā)生。

4. 便捷易用：設(shè)備操作簡單方便，易于老年人使用。

二、康復(fù)輔助設(shè)備的設(shè)計原則

1. 人性化設(shè)計

充分考慮老年人的生理和心理特點(diǎn)，設(shè)計出符合他們需求的設(shè)備。例如，設(shè)備的尺寸和重量要適中，便于老年人操作和攜帶；操作界面要簡潔明了，易于理解和操作。

2. 安全性設(shè)計

康復(fù)輔助設(shè)備的安全性是至關(guān)重要的。在設(shè)計過程中，要充分考慮設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性和防護(hù)措施，確保老年人在使用過程中的安全。例如，設(shè)備應(yīng)具有防滑、防摔等功能，同時要配備緊急制動裝置，以便在緊急情況下能夠及時停止設(shè)備。

3. 個性化設(shè)計

不同的老年人有不同的康復(fù)需求和身體狀況，因此康復(fù)輔助設(shè)備應(yīng)具有個性化設(shè)計。可以通過調(diào)整設(shè)備的參數(shù)和功能，滿足不同老年人的需求。例如，對于行動不便的老年人，可以提供不同程度的助力；對于肌肉萎縮的老年人，可以提供針對性的康復(fù)訓(xùn)練方案。

4. 智能化設(shè)計

隨著科技的不斷發(fā)展，智能化設(shè)計已經(jīng)成為康復(fù)輔助設(shè)備的發(fā)展趨勢。可以通過傳感器、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的智能化控制和監(jiān)測。例如，設(shè)備可以根據(jù)老年人的運(yùn)動狀態(tài)自動調(diào)整助力大小，同時可以將老年人的康復(fù)數(shù)據(jù)上傳到云端，方便醫(yī)生和家人進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測和管理。

醫(yī)療機(jī)器設(shè)計與開發(fā) 綠創(chuàng)設(shè)計

三、康復(fù)輔助設(shè)備的開發(fā)流程

1. 需求分析

通過市場調(diào)研、用戶訪談等方式，了解老年人的康復(fù)需求和痛點(diǎn)，確定設(shè)備的功能和性能要求。

2. 概念設(shè)計

根據(jù)需求分析的結(jié)果，進(jìn)行設(shè)備的概念設(shè)計。包括設(shè)備的外觀、結(jié)構(gòu)、功能等方面的設(shè)計，同時要考慮設(shè)備的可行性和成本效益。

3. 詳細(xì)設(shè)計

在概念設(shè)計的基礎(chǔ)上，進(jìn)行設(shè)備的詳細(xì)設(shè)計。包括機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計、電氣控制系統(tǒng)設(shè)計、軟件設(shè)計等方面的工作。同時要進(jìn)行設(shè)備的樣機(jī)制作和測試，驗(yàn)證設(shè)備的性能和可靠性。

4. 生產(chǎn)制造

在詳細(xì)設(shè)計完成后，進(jìn)行設(shè)備的生產(chǎn)制造。包括零部件采購、加工制造、裝配調(diào)試等方面的工作。同時要進(jìn)行設(shè)備的質(zhì)量檢測和認(rèn)證，確保設(shè)備的質(zhì)量符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求。

5. 市場推廣

在設(shè)備生產(chǎn)制造完成后，進(jìn)行市場推廣。包括制定市場推廣策略、開展宣傳活動、建立銷售渠道等方面的工作。同時要收集用戶的反饋意見，不斷改進(jìn)和完善設(shè)備的性能和功能。

四、未來發(fā)展趨勢

1. 多功能集成化

未來的康復(fù)輔助設(shè)備將越來越趨向于多功能集成化?？梢詫⑿袆虞o助、康復(fù)訓(xùn)練、安全保障等多種功能集成在一個設(shè)備上，提高設(shè)備的實(shí)用性和便捷性。

2. 智能化程度提高

隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的不斷發(fā)展，未來的康復(fù)輔助設(shè)備將更加智能化。可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自主學(xué)習(xí)、自適應(yīng)控制和遠(yuǎn)程監(jiān)測等功能，為老年人提供更加個性化、高效的康復(fù)服務(wù)。

3. 個性化定制

未來的康復(fù)輔助設(shè)備將更加注重個性化定制?？梢愿鶕?jù)老年人的身體狀況、康復(fù)需求和生活習(xí)慣等因素，為他們量身定制專屬的康復(fù)輔助設(shè)備，提高設(shè)備的適用性和效果。

4. 可持續(xù)發(fā)展

未來的康復(fù)輔助設(shè)備將更加注重可持續(xù)發(fā)展。可以采用環(huán)保材料、節(jié)能技術(shù)等，降低設(shè)備的能耗和環(huán)境污染，同時要考慮設(shè)備的可回收性和再利用性，實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用。

總之，面向老年人的康復(fù)輔助設(shè)備的設(shè)計與開發(fā)是一個具有重要意義的研究領(lǐng)域。通過人性化、安全性、個性化和智能化的設(shè)計原則，以及科學(xué)合理的開發(fā)流程，可以開發(fā)出更加符合老年人需求的康復(fù)輔助設(shè)備，為他們的健康和生活質(zhì)量提供有力保障。同時，隨著科技的不斷發(fā)展，未來的康復(fù)輔助設(shè)備將呈現(xiàn)出多功能集成化、智能化程度提高、個性化定制和可持續(xù)發(fā)展等趨勢，為老年人的康復(fù)事業(yè)帶來更加廣闊的發(fā)展前景。

醫(yī)療機(jī)器設(shè)計與開發(fā) 綠創(chuàng)設(shè)計

「深圳綠創(chuàng)工業(yè)設(shè)計有限公司22年專注醫(yī)療美容健康品類創(chuàng)新、開發(fā)、落地，設(shè)計覆蓋產(chǎn)品開發(fā)全產(chǎn)業(yè)鏈：設(shè)計分析、外觀設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、界面設(shè)計、樣機(jī)制作、模具開發(fā)。長期服務(wù)：冠舟科技、科創(chuàng)醫(yī)療、瑞德醫(yī)療、陽普醫(yī)療、諾萬醫(yī)療等?！?/span>

文章來源：http://www.green-id.com/

AI也能照顧老人！三位博士開發(fā)的產(chǎn)品，能防跌倒還能檢測老年癡呆

作者丨博雯

編輯丨海腰

圖源丨Midjourney

現(xiàn)在，AI對于物理世界的影響正日漸廣泛，而智能看護(hù)正是其中一個應(yīng)用方向。

近日，由香港中文大學(xué)及香港科學(xué)園孵化的初創(chuàng)公司，物啟科技（ThingX）開啟了新一輪天使輪融資。

團(tuán)隊最早在2022年露面，由頂尖AI大牛，IEEE Fellow邢國良作為首席科學(xué)家背書，一時受到不少矚目。

在去年一年，他們接連推出了跌倒檢測產(chǎn)品和阿爾茨海默病檢測產(chǎn)品，并在越南ICTComm 2023、香港中文大學(xué)第三屆創(chuàng)新日等科技展會上露面。

而進(jìn)入2024年，團(tuán)隊的產(chǎn)品已開始正式交付。

在家庭護(hù)理上，物啟科技瞄準(zhǔn)的顯然是老年人群體。

目前的智能養(yǎng)老設(shè)備按功能可以細(xì)分為康復(fù)、護(hù)理和陪伴三大類。

其中護(hù)理類設(shè)備主要是通過解決起居問題，如通便、防摔檢測、老年病預(yù)防等等，來減輕護(hù)理人員的負(fù)擔(dān)。物啟科技目前主推的產(chǎn)品Collie R1就屬于這一類。

熱成像跌倒檢測儀Collie R1，無需讀取面部信息，也無需佩戴額外的設(shè)備，在用戶可能跌倒之前，系統(tǒng)就會通過Wifi自動向后臺軟件發(fā)出警報。

產(chǎn)品雛形最早在去年6月的ICTComm 2023，也是當(dāng)前越南最有號召力的ICT科技展會上出現(xiàn)。

當(dāng)時的現(xiàn)場介紹里提出，采用低分辨率熱成像傳感器提供稀疏數(shù)據(jù)信息主要是為了數(shù)據(jù)隱私，但同時也會影響事件檢測的準(zhǔn)確率，這也是當(dāng)時的主要技術(shù)難點(diǎn)。

為了解決這一問題，團(tuán)隊深入研究了廣義RGB視頻理解領(lǐng)域的方法，并將其應(yīng)用于熱成像新數(shù)據(jù)處理中。

同時，他們開發(fā)了針對熱成像數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)大模型，專門用于訓(xùn)練和優(yōu)化熱成像低分辨率數(shù)據(jù)，以平衡事件檢測的準(zhǔn)確率和誤報警率。

除此之外，家庭看護(hù)領(lǐng)域中的大量異構(gòu)數(shù)據(jù)也是模型訓(xùn)練的難點(diǎn)之一，比如通過毫米波雷達(dá)、熱成像，Wifi數(shù)據(jù)等各種類型的傳感器得到的人體的生理特征、生活習(xí)慣、運(yùn)動、心理狀態(tài)等數(shù)據(jù)。

為了更有效地整合和對齊這些異構(gòu)數(shù)據(jù)，物啟科技團(tuán)隊以異構(gòu)計算單元的分布式推理為核心技術(shù)棧，面向AIoT（人工智能物聯(lián)網(wǎng)）傳感器方向調(diào)整大模型，使其能夠從感知層更好地理解人類意圖。

基于24GHz毫米波雷達(dá)傳感器、低分辨率熱成像傳感器增強(qiáng)技術(shù)，以及本地實(shí)時AI技術(shù)，Collie R1在遠(yuǎn)距離、無接觸、實(shí)時看護(hù)獨(dú)居老人的跌倒預(yù)警上，可以達(dá)到大于98%的準(zhǔn)確率和小于2%的誤報率。

在去年9月，物啟科技正式交付了首份香港地區(qū)的Collie R1訂單。

根據(jù)官方信息，Collie R1已在香港本地學(xué)校、商圈及養(yǎng)老院進(jìn)行設(shè)備部署，并得到東南亞及歐洲區(qū)域超1萬的意向訂單，毛利率可達(dá)到70%-80%。

物啟科技的下一代產(chǎn)品將會涉及更多的生命健康信息，如用戶的心跳呼吸、睡眠質(zhì)量、情緒壓力等等，把慢性病預(yù)診斷和健康管理等功能也整合進(jìn)產(chǎn)品。

在近期接受采訪時，物啟科技透露，首席科學(xué)家，香港中文大學(xué)教授邢國良帶領(lǐng)的CUHK AIoT Lab（人工智能與物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室）已經(jīng)研發(fā)出首個用于阿爾茨海默病檢測的多模態(tài)AI系統(tǒng)。

這一系統(tǒng)可以實(shí)時監(jiān)測用戶睡眠質(zhì)量、情感波動、心率呼吸、周邊環(huán)境等信息，通過自然語言、結(jié)合用戶習(xí)慣生成個性化的診斷報告，針對可能發(fā)生的疾病進(jìn)行科學(xué)預(yù)測。

在2022年2月22日，“物啟科技 THINGX TECH”官方公眾號發(fā)布了第一條消息。

最早的簡介里表示，公司旨在為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供一站式AI解決方案，為工業(yè)和消費(fèi)市場定制系統(tǒng)產(chǎn)品。

物啟科技團(tuán)隊不到20人，核心成員目前有三位，都屬于香港中文大學(xué)。除了創(chuàng)始人兼首席科學(xué)家邢國良之外，就是差了一級的CTO謝志淵和CEO趙之赫。

2014年，趙之赫進(jìn)入了西交利物浦大學(xué)，大二時休學(xué)創(chuàng)業(yè)，加入了校友的智能家居創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊，負(fù)責(zé)市場營銷和部分技術(shù)工作，并參加了蘇南全球創(chuàng)客大賽。

這一年使得趙之赫學(xué)會了Arm-Linux環(huán)境的嵌入式開發(fā)、WiFi模塊開發(fā)等技術(shù)，而在與市場和用戶的溝通中，趙之赫也逐漸明確了自己的興趣和目標(biāo)。

休學(xué)一年后，趙之赫重返大學(xué)，并從電氣與電子工程系通信工程專業(yè)轉(zhuǎn)到了計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)。

大三下學(xué)期，趙之赫和同學(xué)又開始了一個新的物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目，在項(xiàng)目指導(dǎo)老師的推薦下，他和團(tuán)隊得到了前往美國參加ACM/IEEE物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計與實(shí)施國際會議（IoTDI）的機(jī)會。

2018年是ACM/IEEE IoTDI第三屆會議，趙之赫團(tuán)隊是當(dāng)時唯一一組本科生團(tuán)隊。

圖源西交利物浦大學(xué)官網(wǎng)，左一為趙之赫

也是在這一場會議中，趙之赫結(jié)識了現(xiàn)任香港中文大學(xué)工程學(xué)院信息工程學(xué)系教授的邢國良，他的研究方向包括物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、智能健康、傳感器網(wǎng)絡(luò)、低功耗無線網(wǎng)絡(luò)等，谷歌學(xué)術(shù)被引用量超過1.2萬次。

在本科時期，趙之赫爭取到了邢國良名下的暑期科研項(xiàng)目。之后又在他的推薦下，于2019年進(jìn)入了美國杜克大學(xué)，獲得了計算機(jī)工程專業(yè)的碩士學(xué)位。

2021年，趙之赫進(jìn)入香港中文大學(xué)，攻讀信息工程專業(yè)的博士學(xué)位。

從官方公眾號信息來看，邢國良與趙之赫最早在2021年就開始組建團(tuán)隊。

團(tuán)隊在2021年11月加入了香港科學(xué)園為期3年的創(chuàng)業(yè)培育計劃 （Incubation Programme），在2022年又加入了由阿里巴巴、商湯科技、香港科技園公司聯(lián)合創(chuàng)立的HKAI LAB加速初創(chuàng)企業(yè)發(fā)展計劃。

2023年中旬，趙之赫開始擔(dān)任CTO。當(dāng)年6月，他帶領(lǐng)團(tuán)隊參加了由越南資訊通訊部、工業(yè)貿(mào)易部等主辦的ICTComm 2023，并在會上兩項(xiàng)自研技術(shù)。

一種是上文提到的，產(chǎn)品Collie R1雛形的基于毫米波雷達(dá)與熱成像融合的老人跌倒檢測方案。

另一種則是專為老年人設(shè)計的虛擬助手型邊緣設(shè)備CaringGPT Model，可以通過模型量化編譯技術(shù)使模型在本地運(yùn)行，更好地保護(hù)用戶隱私。

2023年7月，物啟科技與香港匡智會達(dá)成初步的合作意向。

同年9月，公司在香港著名殘障人士服務(wù)機(jī)構(gòu)，扶康會交付了他們的首筆商業(yè)訂單，安裝了智能跌倒檢測儀。

直到今年1月，公司CTO轉(zhuǎn)由2023年博士畢業(yè)的謝志淵擔(dān)任，趙之赫擔(dān)任CEO。

謝志淵本科畢業(yè)于北京大學(xué)計算機(jī)科學(xué)專業(yè)，在2019年進(jìn)入香港中文大學(xué)攻讀博士，從事智能傳感系統(tǒng)方面的研究。

公開數(shù)據(jù)顯示，我國居家健康檢測平臺市場規(guī)模為2.48億美元，市場銷售額達(dá)到33.06億美元，預(yù)計2028年可突破百億美元市場。

而其中，智能醫(yī)療產(chǎn)品市場預(yù)計在預(yù)測期內(nèi)復(fù)合年增長率為8.5%，尤其在疫情之后，智能醫(yī)療保健產(chǎn)品的需求激增。

疫情的來臨，2022年AI領(lǐng)域的技術(shù)革新，都使得養(yǎng)老服務(wù)領(lǐng)域在近兩年對技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用展現(xiàn)出了空前的熱情。

而全球人口老齡化的普遍趨勢，則使得傳統(tǒng)養(yǎng)老服務(wù)模式的改進(jìn)幾乎成為了一種必然。

整體來看，整個智能醫(yī)療行業(yè)目前還在成長期。在智能手表、計步器、活動追蹤器這種經(jīng)典款之外，更多的參與者希望結(jié)合大數(shù)據(jù)、云計算、AI等新一代信息技術(shù)，推出更加智能的設(shè)備。

如2021年1月，蘋果就與生物技術(shù)公司Biogen合作研究，推出了一項(xiàng)可以及早檢測認(rèn)知障礙跡象的可穿戴設(shè)備。

2021年11月，跨國巨頭霍尼韋爾推出了實(shí)時健康監(jiān)測系統(tǒng)（RTHMS），這是一個智能邊緣到云通信平臺，能夠?qū)颊哌M(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)測，提高護(hù)理工作的效率并簡化流程。

不過，智能產(chǎn)品的實(shí)用性和高成本也是其中不可忽略的問題。

比如，物啟科技在去年7月宣布與香港匡智合作時，客戶就提出，架設(shè)設(shè)備的場地在山上，網(wǎng)絡(luò)信號不好，依賴網(wǎng)絡(luò)的警報系統(tǒng)會存在非常嚴(yán)重的延誤以及漏報問題。

對此，團(tuán)隊開發(fā)了離線警報系統(tǒng)，當(dāng)檢測到意外即會通過離網(wǎng)無線通訊設(shè)備發(fā)出警報，同時通過Wifi自動向養(yǎng)老機(jī)構(gòu)的后臺軟件或App發(fā)出警報。

除了產(chǎn)品本身的好用程度，一旦涉及到醫(yī)學(xué)與人體健康，另一個問題則是監(jiān)管和合規(guī)障礙。

當(dāng)前全球各地區(qū)都有著不同的醫(yī)療保健法規(guī)，確保數(shù)據(jù)隱私，維護(hù)敏感患者信息的安全、謹(jǐn)慎專業(yè)的護(hù)理能力，都仍都是需要在合規(guī)措施和復(fù)雜的法律框架方面進(jìn)行大量投資的問題。

更何況，無論產(chǎn)品是康復(fù)、護(hù)理和陪伴，本質(zhì)上都是一種智能化的養(yǎng)老服務(wù)。

這種高科技產(chǎn)品是否會使獨(dú)居老人產(chǎn)生排斥心理，又是否真的能為老人提供實(shí)際的生活協(xié)助，尚未得到大規(guī)模的驗(yàn)證。