上海交通大學　關節炎患兒居家康復模式研究與智能監護產品設計

任子涵　劉釗

辦學特色

我校工業設計是一種基于整合創新理念、運用創造性方法解決問題的生產實踐活動。經由創新的產品、系統、服務和體驗設計，提升生活品質，促進相關商業的成功。涉及科技、藝術、文化、用戶心理、商業等諸多方面，具有較強的交叉融合性。交大工設的培養體系，旨在通過特設課程引導同學們在設計與智能制作、設計與生活方式、設計與社會轉型三大方向上積累知識、深造和就業。

我校工業設計專業不要求學生具備美術基礎，大一學年開設造型基礎課程，培養學生的審美認知與設計表達的基本功；大二學年融入用戶調研、參數化建模、產品設計等專業內容，引領學生掌握設計思維和設計方法；大三學年的課程涵蓋智能交通、信息產品、社會創新和健康服務四大板塊，通過團隊項目鍛煉個人能力；大四學年通過專業studio的學習和畢業設計，全方位運用設計知識解決實際問題。

關節炎患兒居家康復模式研究與智能監護產品設計

設計者：任子涵

指導老師：劉釗

院校：上海交通大學

作者闡述：幼年特發性關節炎（ juvenile idiopathic arthritis， JIA）是一種自身免疫性疾病，具有長期性和反復性的特點。為提升居家場景下關節炎患兒群體的康復體驗，培養過渡期患兒自主管理慢性疾病的能力，減輕醫療資源負擔，本設計進行了桌面調研和用戶研究，圍繞核心用戶群體在當前慢病管理流程中存在的痛點展開設計，開發了一款改善居家康復體驗的智能監測產品和面向醫護患一體化的健康管理平臺。該產品具有監測患兒生命體征、睡眠情況等功能，采集到的數據同步至健康管理平臺中協助醫護人員查看患兒狀態，患兒在手機端預約醫生遠程問診并獲取病情相關知識渠道。本設計產出硬件功能模型和高保真界面內容，面向患兒群體和臨床醫護人員展開可用性測試評估，最終結果有助于提升患兒的自我效能和對治療的依從性，改善當前患兒生存質量，并降低護理人員的工作負擔。

指導老師 劉釗

劉釗，上海交通大學設計學院教軌副教授。主持并參加國家自然科學基金、國家重大科技專項、上海市科委科技攻關等科研項目，發表國內外學術論文四十余篇，取得和申請國家發明專利近二十項，設計產品獲多項國際大獎。

導師點評：本次畢設在選題階段，面向“設計與智能科技”“設計與生活方式”“設計與社會轉型”三大專業發展方向形成選題，緊密對接“智能制造”“數字創意”“雙碳目標”等戰略性新興產業，保證設計人才培養和國家需求的有效銜接。該作品聚焦設計與智能科技，注意到兒童慢性病長期性、反復性的特點，和現階段的醫療資源配置壓力，針對過渡期的幼年特發性關節炎患兒展開設計。幼年特發性關節炎復診流程繁瑣，甚至存在跨省就醫的慢病家庭。針對上述局限性，該作品調研了現有技術手段和設計提升相關用戶體驗的發展現狀，歸納出核心利益相關者并前往醫院進行實地調研，總結出各類用戶遵循現有慢病管理模式產生的痛點。最終確定設計方案，即一個“改善居家康復體驗的智能監測產品和面向醫護患一體化的健康管理平臺”，構建包含監測產品和醫護患的服務系統，確定各端口產品承擔的主要功能。

該作品的監測設備應用了毫米波雷達技術，調用了百度大腦AI開放平臺的語音識別API接口，具有記錄患兒生命體征、睡眠質量和運動狀態的功能，以及語音對話交流的功能。搭配監控攝像頭，將行為活動上傳至健康平臺，隨后健康平臺向醫生端和照護者端推送數據。該作品使用白色光敏樹脂作為模型3D打印的原材料，并對其進行后期噴漆處理，將電路元件放置其中，實現了功能原型的交互。此外，該作品設計的患兒端App原型的適用對象為12歲及以上的關節炎患兒，用于其自我管理病情和面向醫生發起遠程問診請求等，醫生可在線查看和管理門診患者，并在對其病情進行評估后制訂干預方案，經過平臺同步反饋至其他端口，能夠提升協同管理效率。照護人員隨時查看患兒監控畫面和體征狀況，協助醫護人員監督患兒實施干預方案。該作品實現了硬件端和軟件端核心功能的交互效果，為檢驗產品的易用性和主要功能完善程度，邀請了關節炎患兒參與后續的可用性測試，并在測試后邀請其主治醫生和護士對產品做出整體評估。

結合上述觀點，該作品為兒科慢病健康管理提供了新的思路，提升了患兒的自我效能和統籌管理醫療保健事項的能力，為患兒從青少年向成人過渡奠定了基礎，符合現有醫藥衛生體制改革的發展趨勢。