作为一款医用头戴智能产品,如何让不同的患者使用舒适?让医生操作便利?让十余个脑电传感器精准的对焦患者的对应部位?解决上述问题成为这款产品的重中之重,需要充分结合人体工学、材料力学、生理学、心理学、设计学等多学科优势进行创新研发。
我们为客户成功打造了EconMotion脑电采集头盔,能够在满足舒适佩戴的前提下,更加方便准确地采集分析脑电信号,使之前仅限于实验室内的技术实现真正意义上的产品化、大众化,让残障人士可以在专业康复训练师的指导下通过脑电意志力来控制机械假肢等设备,目前产品已在多家医院投入使用。
项目背景:
目前,我国脑中风发病率正在逐年提高,已经成为我国居民的第一位死亡原因。脑中风是脑血管破裂出血或血栓形成等意外的俗称,也叫"脑卒中",具有高发病率、高复发率、高致残率、高死亡率的特点,其后遗症的康复治疗时间长、恢复程度低。
上海交大EconMotion团队多年来致力于康复治疗技术的研究,希望通过脑电波感应及仿生气动人工肌肉技术,为中风患者提供高效的全阶段康复训练。然而从创新技术到真正的好产品,需要更多专业的学科加持,因此上海交大找到了品物,开启了新的合作。
商业洞察:
一、脑卒中的高发病率、致残率促使康复技术升级迫在眉睫
根据世界卫生组织数据显示,全球脑卒中发病率不断上升,每年造成的死亡人数高达数百万,而我国脑卒中的发病率更是明显高于世界平均水平。此外,脑卒中致残率高,全国残疾人抽样调查表明,脑血管病引起的肢体残疾是全部肢体残疾的第一位,对患者的生活造成了巨大的影响,患者提升生存质量的需求日益强烈,将会催生康复领域的技术与市场发展。
二、脑电技术前景广阔,但技术转化难度大
神经科学家及临床医师在多年前就发现了脑电技术的潜力:脑电感应装置能够通过监测患者大脑信号、感应患者生理指标,实现患者意图的判断,并生成相应的指令,转化为外在辅助器械的运动, 从而辅助患者进行感觉及运动恢复治疗,加快患者的神经康复。然而,这类技术大多局限于实验室阶段,具体到产品开发层面,则会面临多种问题,技术转化难度大,对于工业设计的要求十分苛刻。
三、市面现有产品体验差,无法满足应用需求
目前,已有部分公司推出了尝试性的产品,但普遍面临的问题是盔体结构设计与用户体验细节优化存在巨大挑战。首先是因为器件及材质的原因,难以保证佩戴的舒适性;此外由于设计堆叠的难度问题,导致产品无法适应所有患者的头型,或容易因患者微小的头部动作影响信号采集,无法实现脑电波的精准捕捉。只有将这些问题解决,才能让前沿技术实现真正的产品化。
前沿的技术,需要强大的研发能力进行整合,才能真正实现产品化落地,为用户带来福音
结构优化
独创的电极可调节式主体构架,不仅可适配不同的头型,并且人佩戴后,各个电极位对位调节的过程也非常简洁准确。若干个定制硅胶电极在尺寸、造型与所呈角度都能精准舒适地适配头部曲面,保证了能采集到高信噪比的脑电信号。头盔主体的设计在保持优秀的舒适度的基础上,能够同时保证强度、弹性、轻量化、防积水以及可清洗。
体验优化
在使用体验上,针对佩戴者与康复医师进行了双向优化。首先是将佩戴过程便捷化,用户甚至可以单手佩戴,戴后的电极调节对位过程便捷准确;此外增加了刻度的设计,便于在医院使用时,可记录不同患者所需的电极位置,便于再次使用时的快速调节。由于舒适性上的优化,用户能够长时间佩戴,进而采集到稳定的脑电波信号,大大提升了医生开展脑电评估和神经反馈治疗的效率。
细节优化
头盔主体采用强度较高的ABS材料,能够保证轻盈的盔体上面可以做各种活动机构。麦拉片与防水胶的运用满足了日常清洗的防水需求。电极所用的硅胶、前额的缓冲垫采用的海绵与PU皮、后脑勺的弹性绑带都是亲肤的材质,减少长时间佩戴的不适感。电器盒通过磁吸式卡扣附于头盔后侧,日常的拆卸与安装都方便快捷。各部分造型与CMF都凝练统一,与人体搭配不显突兀,兼具消费级产品的亲和力与技术前沿感,同时满足功能与佩戴美观的双重诉求。