醫療設計實驗場

Medical Design Lab

學期

112-2

學分

3 學分

當期課號

534403

永久課號

HSAA30061

開課單位

應用藝術研究所

授課教師

李建佑

類別

選修

上課時間表

節	週二
5 13:20–14:10	醫療設計實驗場 FB13 3 節連堂
6 14:20–15:10
7 15:30–16:20

* 根據陽明交大上課時間表所列

概述

此一實驗性課程,係借鏡授課教師在日本慶應大學博班參與設計及護理研究室協同進行 FabNurse 課程之經驗,在本課程中透過集合兩校區分別具備設計製造(光復、博愛)以及醫護背景(北投)之研究生,以設計師和醫師、治療師、護理師合組協作方式,導入3D掃瞄、XR延展實境、3D列印技術,進行復健、輔具、手術器械等相關製品的專題設計。學生在分組協作過程中將能相互觀摩學習,以延伸自身跨域技能知識的目的,由兩個專業領域分別培養出跨域人材,使醫護背景學生能得以深入產品設計之技能,如人因界面、造型美學、設計表達,以及了解如何與設計師工作溝通之環節,成為能獨立運用設計手段克服照護環境及使用者需求之治療師。設計背景學生則能熟悉醫藥相關需求、障礙、法規、知識,並成為具發掘醫療相關設計議題潛力與熟悉醫護環境之產品設計師。學生可以透過此交流課程熟悉相對領域的學習資源與深化途徑,提昇跨校區修習風氣,以及未來參與合作計畫機會。此外,本課程鼓勵同學針對精準及客製化醫療趨勢,發展具實驗性或潛力的醫療產品原型,或以物輔系所巳發展的原型進行少量製造之設計,在112年上學期課程中同學開發的例子便具有以下特色,可以作為本學期同學思考延續的方向: 數位製造:運用數位製造技術來進行去中心化、少量多樣的在地生產,而非大量生產需投入昂貴的模具費用以及通路物流等成本。在同學的手部復健設計作品中,使用木工CNC來加工國產木材來製作棋盤式的復健道具,並可衍生多種不同版本。原型即產品:過去製造業多使用數位製造來作為原型打樣驗證,如今數位製造作為生產手段選項巳經逐漸成型,同時也不再只限於製造業才能生產,醫療現場也可成為設計和製造現場,原本用來測定坐姿重心的原型椅就變成照護者可自行製作的保健傢俱。開放設計:在許多客製需求場合,特定使用者的出現成為確定產品最終面貌的最後一塊拚圖, 而本課程可透過客製化設計工具以及 open-end design 的架構,使這樣的 made/design on demand 服務得以實現。同學的助行器客製系統便是由治療師來操作客製設計App和設計木製助行器,再由近端FabLab來製作與寄送,最終由治療師進行組裝。本課程預計進行16週,主要包含1週課程概要、4週專業交換,10週兩個單元的主要設計製造專題。單元內容可能視修課學生構成進行調整,目前單元選項包括以下: 單元一-3D掃瞄及XR技術導入助行器設計:延續過去課程開發的助行器客製化系統成果,本單元將再導入3D掃瞄教學以快速掃瞄助行器使用者,再將使用者3D掃瞄檔導入XR環境,同學可在XR空間中更具體感知使用者體型、人因需求,並以XR輔助設計軟體Gravity Sketch 來建構助行器之設計,作品同時以XR模型及3D列印縮比模型呈現。單元二-3D掃瞄及XR技術輔助長照環境之改善:同單元一,這是利用3D掃瞄對假設之長照環境進行掃瞄,並給予命題,例如照護者被照護者在此空間中進行照護過程時所遭遇的困難,並將環境之掃瞄檔導入XR環境,讓同學在XR環境中進行設計改善策略的討論,以及同樣用軟體Gravity Sketch來建構對應的輔具或空間上的設計提案,並邀請專家評圖。單元三:運用竹積層板、XR技術於義足之概念設計:碳纖維板運用在下肢肢障運動員的義足之技術巳相當成熟,但這樣的客製化義足相當昂貴,因此本單元思考以具有高彈性及強韌度的竹積層板來替代碳纖維板。本單元將使用巳客製化的套筒3D模型為公版,並導入至XR環境,由各組同學進行概念設計發想及提案,使用FEA有限元素分析輔助強度評估,並以3D列印製作比例模型,以及由竹積層製造專家、義肢專家評圖。單元四:內視鏡手術器械客製化概念設計:本單元將由具資深骨科手術醫師資格之本研究室博班生主導教學及評估,說明單通道內視鏡融合手術的障礙需求,包括手術過程、融合器、內視鏡等相關知識,並進行設計提案以及以光固化3D列印模型呈現。

先修科目

光復校區以應藝所設計組、百川、跨域設計等系所具備設計生產相關背景之大學生、研究生為主,北投校區以具備任何醫護背景之大學生、研究生為主。

教學方式

課程將運用FB社群”醫療設計實驗場"來管理教材及同學作業,社群屬性為非開放,請同學回答入社問題並提出加入要求,連結 https://www.facebook.com/groups/1537000250064081 日本慶應大學 FabNurse課程網站 https://fabnurse.org

評分方式

兩單元作品各佔 45% ,出席10%。

週次計畫

週次	主題
第 1 週	1)課程概述,單位選項說明,同學背景組成分組-設計組、醫療組,單元選項決定。 2)下週專業交換報告順序排定,此部分可能視修課學生狀況有異動,例如兩組人數懸殊。目前規劃以全部16人,兩組各一半的理想狀況。
第 2 週	專業交換第一週: 1)由設計組學生給予醫療組學生相關設計製造入門工具之workshop,共兩週。 2)專業交換目的在於組別之間熱身以及不同專業背景的交換。
第 3 週	專業交換第二週: 同第一週。
第 4 週	專業交換第三週: 由醫療組學生給予設計組學生相關醫療背景之workshop,共兩週。
第 5 週	專業交換第四週: 同第三週。
第 6 週	單元一,以3D掃瞄及XR技術導入助行器設計為例: 1)單元概要說明,助行器設計背景、科技輔具介紹。 2)3D掃瞄教學與操作, 3)重新分組:每組醫療及設計背景各一半。 3)教師提供巳掃瞄的使用者掃瞄模型,並給予命題,包括其助行需求因素,如退化或病變。
第 7 週	單元一,以3D掃瞄及XR技術導入助行器設計為例: 1)XR軟體Gravity Sketch繪製3D線條基本教學與練習。(VR教室) 2)各組對於命題之發想方向說明。
第 8 週	單元一,以3D掃瞄及XR技術導入助行器設計為例: 1)分組於XR空間以協作模式進行設計實作、討論與錄影。 2)教師輪流於各組進行觀察和指導。 3)下課前完成第一版設計
第 9 週	單元一,以3D掃瞄及XR技術導入助行器設計為例: 1)3D列印教授,最終縮比模型製作用。 2)持續分組於XR空間以協作模式進行設計實作、討論與錄影。 3)教師輪流於各組進行觀察和指導。 4)下課前完成最終設計
第 10 週	單元一,以3D掃瞄及XR技術導入助行器設計為例: 1)最終發表
第 11 週	單元二:以運用竹積層板、XR技術於運動義足之概念設計。 1)單元概念脈絡,現有運動義足產品。 2)竹積層板材料介紹,循環材料、工業竹材與運用。 3)XR軟體Gravity Sketch繪製3D曲面基本教學與練習。
第 12 週	單元二:以運用竹積層板、XR技術於運動義足之概念設計。 1)義足專家講座:義足ISO認證與測試。 2)使用者、套筒3D掃瞄模型提供。 3)分組以XR進行設計實作與討論。 4)下課前提交XR設計發想。
第 13 週	單元二:以運用竹積層板、XR技術於運動義足之概念設計。 1)竹積層板專家講座。 2)分組以XR進行設計實作與討論。 3)FEA分析、3D 列印實作教學。
第 14 週	單元二:以運用竹積層板、XR技術於運動義足之概念設計。 1)XR設計討論與製作。 2)可進行3D列印。
第 15 週	單元二:以運用竹積層板、XR技術於運動義足之概念設計。 1)最終發表與義足專家評圖。 2)3D列印縮尺模型與XR模型。
第 16 週	課程回饋與討論

教科書

自編教材

Office Hours

地點: 以線上討論為主。
時間: 週一下午兩點到三點
聯絡方式: 請以email與老師約定時間