2023 年戴森設(shè)計大獎中國大陸賽區(qū)冠軍揭曉，再次證明[發(fā)明]是什么

在商業(yè)調(diào)研中，我們還發(fā)現(xiàn)一件有趣的事，很多病人本身其實不樂意用藥，尤其是兒童病患。

戴森是一家什么公司？

這個問題答案非常多樣，因為它的業(yè)務(wù)相當多元，它是消費電子公司，也是科技公司，當然也可以說是設(shè)計公司，但有一個關(guān)鍵詞值得留意，那就是「發(fā)明」。

戴森創(chuàng)始人所寫的書就叫《發(fā)明》（invention），其實不光是從創(chuàng)始人到公司層面重視這個詞，戴森每年舉辦的戴森設(shè)計大獎其實更在鼓勵來自年輕人的創(chuàng)意、設(shè)計和發(fā)明。就在不久前，2023 年戴森設(shè)計大獎中國大陸賽區(qū)三強今日正式揭曉。清華大學房昱安團隊作品「水木呼吸」、浙江大學馮書閱團隊作品 MechCircuit、北京理工大學潘文娟團隊作品 Portable Stroke Detector，從中國大陸賽區(qū)的 590 份作品中脫穎而出，分別榮膺本屆大獎冠亞季軍。

戴森的產(chǎn)品大多集中在日常消費領(lǐng)域，而今年的戴森設(shè)計大獎中國大陸賽區(qū)的很多作品則著眼于生活中的各種場景，比如冠軍作品「水木呼吸」是一款針對呼吸道慢性疾病的創(chuàng)新醫(yī)療解決方案，由來自清華大學博士房昱安與北京大學碩士張謀偉研發(fā)。該設(shè)計采用聲學氣流轉(zhuǎn)換技術(shù)，集成了傳感芯片系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)智慧算法，能夠指導(dǎo)病患正確使用藥物，規(guī)范用藥流程，并實時監(jiān)測生理指標。在患者使用藥物時，系統(tǒng)能夠自動記錄用藥頻率和用藥情況，供醫(yī)生進行線上診療。

通過醫(yī)學、工程還有大數(shù)據(jù)算法的結(jié)合，「水木呼吸」提供了一種慢病管理的新思路。

戴森設(shè)計大獎中國大陸賽區(qū)冠軍 「水木呼吸」團隊

統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，全球 17% 的哮喘病人有治療困難的問題，若能有效控制惡化因子、正確用藥，該比例會減少到3.7％。另外有臨床研究表明，吸入型藥物使用錯誤率高、藥物遵從性差，且呼吸道慢病的發(fā)作難以預(yù)測。傳統(tǒng)哮喘管理輔助產(chǎn)品無法仿真實際用藥情形，可能會干擾藥物使用。而院內(nèi)病案管理方式多為手動記錄，對于依從性較低的病患病情控制率不高，例如兒童哮喘患者。「水木呼吸」團隊房昱安與張謀偉由此出發(fā)，希望通過「水木呼吸」改善患者使用方式，提升院內(nèi)呼吸道慢病的管理效率，讓一個醫(yī)生能夠同時有效地管理 50 到 100個，甚至 500 個病患。

為了打造一款能夠適配多數(shù)市售吸入型藥物的產(chǎn)品，「水木呼吸」團隊花費了三年時間進行產(chǎn)品研發(fā)與臨床實驗。最終，經(jīng)歷三次原型迭代后，他們決定將聲音感測芯片集成在吸入型藥物底座，并重新設(shè)計了電路結(jié)構(gòu)，以降低背景噪音，提升測量準確度。同時，團隊還開發(fā)了一套線上使用教程及慢性病管理系統(tǒng)，為醫(yī)患提供更智能的使用體驗。

「水木呼吸」原型設(shè)計

目前，團隊正在和清華大學附屬北京清華長庚醫(yī)院兒科進行合作，建立院內(nèi)個案管理體系。房昱安表示：

我們希望推廣該體系到更多醫(yī)院，提供更直觀、更智能的病患個案管理方式，提高護患比。后期，我們通過收集更多數(shù)據(jù)，完成相關(guān)數(shù)據(jù)庫建設(shè)，在采集足夠多樣本信息后，利用大數(shù)據(jù)算法協(xié)助藥企進行吸入藥物的藥械開發(fā)。

戴森設(shè)計大獎評委、戴森硬件工程師團隊負責人胡宏飛認為，近年來中國的年輕工程師們對于目前的醫(yī)療需求有著深入的觀察，并積極地尋找突破口和改進方案，他說：

「水木呼吸」團隊創(chuàng)新性地利用聲音信號測算患者用藥時吸入的氣流值，也采用了降噪措施來提高準確性。這個作品非常符合戴森設(shè)計大獎的評選標準，有明確的問題解決方案，清晰的原型機和迭代過程，并且商業(yè)化前景良好。

在「水木呼吸」團隊獲獎后不久，愛范兒也采訪了這個來自清華大學的團隊，「水木呼吸」團隊告訴愛范兒，他們這款產(chǎn)品最初的構(gòu)思相當簡單，原因就是發(fā)現(xiàn)呼吸道慢病院內(nèi)管理體系效率不高，一方面是因為哮喘病患用藥依從性較低，特別是兒童哮喘患者對吸入藥物的使用方式不熟悉，可能導(dǎo)致藥物成效較弱。另一方面是在氣喘藥物的管理上，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)多集中在于治療的方案、病患的康復(fù)狀態(tài)、藥物使用次數(shù)等，缺乏了關(guān)鍵的病患真實用藥數(shù)據(jù)與吸入成效。

因此，「水木呼吸」團隊就希望，通過團隊本身就有的技術(shù)和專業(yè)知識，如集成電路、傳感器和聲音感測這一塊，將醫(yī)療與工程設(shè)計結(jié)合，設(shè)計一套呼吸道慢病管理方案，幫助哮喘病人正確用藥，同時提高院內(nèi)醫(yī)生進行病案管理的效率。

他們說：

我們希望「水木呼吸」能成為一種連接醫(yī)生、病患、家屬、藥企的低成本「數(shù)字呼吸橋梁」。對于呼吸道慢病患者而言，我們的作品將「正確用藥」，「規(guī)范用藥」，「生理監(jiān)測」功能集成于一體，病患用藥時即可實時糾正，并自動記錄用藥頻率及用藥狀況。

在商業(yè)調(diào)研中，我們還發(fā)現(xiàn)一件有趣的事，很多病人本身其實不樂意用藥，尤其是兒童病患，家屬對患者的情況會感到非常焦慮。因此，病患家屬反而是「水木呼吸」的目標用戶。同時，藥企與醫(yī)院又對藥物使用情況有著極大的數(shù)據(jù)采集需求。

數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)，還有智能算法，成為了「水木呼吸」產(chǎn)品的核心競爭力，有了技術(shù)的武器之后，這個產(chǎn)品就可以實時掌握病患呼吸道狀況，預(yù)測病患發(fā)作時機，提前預(yù)警病患就醫(yī)或使用急性藥物。為醫(yī)院及衛(wèi)生單位而言，醫(yī)生能參考實時上傳至云端的病患用藥數(shù)據(jù)和個案情況，進行線上診療，監(jiān)控病患狀態(tài)。

「水木呼吸」團隊給愛范兒舉了幾個具體的場景案例：

「水木呼吸」能夠適配市面上已經(jīng)存在的各種吸入器，病患只需簡單安裝即可使用。在使用過程中，吸入制劑底部的麥克風感測芯片能采集病患用藥聲音，記錄哮喘與慢阻肺發(fā)作時支氣管哮鳴音變化。病患使用藥物時，系統(tǒng)能夠立即進行糾正，自動記錄用藥頻率和用藥情況。我們的設(shè)計基于大數(shù)據(jù)算法將聲學與氣流轉(zhuǎn)換，通過藍牙通信將所得數(shù)據(jù)傳到云端，可供醫(yī)師進行線上診療參考。

這款獲獎作品不光具有現(xiàn)實的意義，其實也存在著很大的未來想象力，因為數(shù)據(jù)的累計，會成為醫(yī)療診斷當中的富礦，不光可以用于治療和診斷，還可以用在預(yù)防當中。「水木呼吸」團隊向愛范兒表示：

在未來，我們希望能夠以病患的大數(shù)據(jù)建立聲學特征，利用特征標簽，通過智能算法對病患進行評估診斷，成為自動化病情管理的智能終端，降低醫(yī)生與護理師的工作負擔。而在算法的優(yōu)化下，我們能夠?qū)a(chǎn)品硬件體積縮小，減輕病患的使用負擔，甚至直接利用智能手機或手環(huán)上的傳感器采集普通人的呼吸音頻數(shù)據(jù)，對比病患大數(shù)據(jù)，以此作為呼吸道疾病早期篩查的功能。

戴森硬件工程師團隊負責人胡宏飛對「水木呼吸」項目的評語可以很大程度上代表戴森眼中的「發(fā)明」的含義：有明確的問題解決方案，清晰的原型機和迭代過程，且有商業(yè)前景。

本次戴森設(shè)計大獎中國大陸賽區(qū)的前三獲獎作品

當我們聊「發(fā)明」的時候，想到的是電燈，留聲機，飛機，空調(diào)，吸塵器等等等，這些產(chǎn)品針對一個個明確的問題做出了解決方案，給人類帶來了光明，便捷，涼爽以及清潔。同時，這些產(chǎn)品也成就了一家家大公司，人文價值和商業(yè)價值并不矛盾，反而能夠和諧統(tǒng)一。

「水木呼吸」獲獎項目也是類似，有創(chuàng)新想法，能工程實現(xiàn)，還可以臨床應(yīng)用造福醫(yī)患雙方，并且未來也有發(fā)展空間，這就是「發(fā)明」的意義，也是戴森舉辦設(shè)計大獎競賽的意義所在。（轉(zhuǎn)自愛范兒）

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