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互联网+精准、个性化验配新模式

明灏科技(北京)有限公司、首都医科大学附属北京同仁医院  2019年04月19日15:42

1、案例名称

互联网+精准、个性化验配新模式

2、申报单位

明灏科技(北京)有限公司、首都医科大学附属北京同仁医院

3、案例简介

基于对传统眼镜验配问题的深入思考,明灏科技联合同仁医院开发了“精密、个性化框架眼镜验配系统”。系统通过“基于微信小程序的人脸检测、图像识别、自动量化计算系统”,“基于虚拟3D重建的镜架与人脸轮廓匹配度评估系统”,“基于人脸识别的不对称性镜片矫正系统”以及“基于腾讯云的医学测量与精密机床加工数据桥接系统”,实现了对传统框架眼镜验配模式的数字化规范和深度创新,形成了新的框架眼镜互联网+精准验配新模式。

4、案例应用范围

精密、个性化框架眼镜验配系统已经在同仁医院视光中心的日常框架眼镜验配过程中广泛应用。在超过1000例的案例实践中,验配数据的传输准确率由87%提升到100%,完全避免了数据因手动录入等可变因素所造成的验配偏差;配镜者的镜片舒适满意度由48%提升到90%以上,框架镜佩戴者能通过验配系统得到真正符合医学要求和自身矫正需求的医学镜片;配镜过程中镜架挑选的平均时间由43分缩短到15分,验配时间节省65%;视光中心镜架库存周转率提升50%以上,视光中心甚至可以实现镜架0库存运作;镜架匹配度由60%提升到95%,以脸部轮廓评估系统及镜片对称性矫正系统测得数据配装的眼镜,匹配度远高于脱离镜片设计前提下挑选的镜架。

根据同仁医院视光中心反复论证得知,精密、个性化框架眼镜验配系统可广泛应用于有框架眼镜精准验配和眼健康评估需求的机构和企业,为我国超过6亿的近视人群提供更准确、舒适、个性化的医疗服务。目前除同仁医院视光中心外,北京大学附属第三医院、上海瑞金医院、爱尔眼科集团、北京爱仁眼科、北京天明视光中心以及长沙市岳阳人民医院视光中心等权威眼科医疗机构和国内大型眼科医疗集团也已将案例验配系统纳入日常配镜业务流程,累计受益者已超过3000人次。

5、案例应用场景描述

场景一:验光场景

验光是眼镜验配的关键环节,直接关系到眼镜是否能达到理想的矫正效果。传统眼镜验配采用25°进阶验光镜片,这导致仅有不到43%的客户能通过传统验光镜片获得与自身屈光矫正需求匹配的镜片。“5°精准医学测量系统”,能将框架眼镜验配的对焦准确度提升到95%,极大提高验光质量,提升矫正效果。

场景二:镜架选择场景

镜架选择是框架眼镜舒适度的决定因素。传统眼镜镜架的选择方式是现场试戴,这受镜架库存和主观因素影响很大。“基于虚拟3D重建的镜架与人脸轮廓匹配度评估系统”,可通过人脸识别、镜架模型比对的方式,让验配机构在镜架0库存的情况下为客户找到合适镜架。通过微信小程序模拟试戴,消费者增加了选择空间并免于试戴的卫生隐患。消费者亦可使用存储在腾讯云的海量镜架模型数据对消费者自行购买或已佩戴的镜框进行医学适用性评估,让眼镜从“快消产品”回归到“医疗产品”的科学理念上来。

场景三:瞳高\瞳距\镜眼距\倾斜角测量场景

瞳高、瞳距、镜眼距和倾斜角等参数测量,关系到新眼镜是否会有眩晕、视物扭曲、视疲劳加剧等异常体验。一般情况下这些数据是验光师手动测量、肉眼读数、大概估算的,测量精度低、操作不标准、数据易丢失。“基于微信小程序的人脸检测、图像识别、自动量化计算系统”,让验光师使用手机就能完成上述数据的测量和采集操作,测量结果精确到1mm和1°,误差极小。

场景四:验配数据采集传输场景

眼镜验配需采集的医学参数来自视力表、验光台、瞳距尺等多个测量工具。传统验光流程中,这些设备测得的10余项数据需手填或机打到纸质验光单上,数据采集和传输受外界因素影响大,信息化程度低。“验配大师微信小程序”可帮助验光师快速准确记录、测量配镜数据。目前常规数据采集类型已经超过70个,与传统相比数据精度提升近10倍。小程序采集数据后实时上传到腾讯云,相关各方可随时随地查看,彻底改变传统验配流程中原始、落后的数据采集、传输、存储方式。

6、该案例解决了哪些行业痛点?

(1)解决了框架镜配装普遍达不到国标要求的行业痛点

框架眼镜验配执行《GB13511.1-2011配装眼镜国家标准》。受限于镜片生产工艺、信息化程度,大部分国内眼镜装配企业无法达到国家标准。案例团队通过对先进镜片加工技术、互联网大数据、图像识别以及自动量化计算等技术的深度开发和应用,实现了国标框架镜配装的规模化、产业化。

(2)解决了验配数据采集、传输、存储和应用过程不规范的行业痛点

目前眼镜验配的数据采集、传输、存储和应用等环节仍停留在多设备采集、多平台记录、纸质化传递、数据使用一次性的初级阶段,准确性低、数据浪费、变相增加生产成本的问题严重。案例推广的精准采集、自动测量、智能评估体系,让验配数据通过微信小程序、腾讯云实现了验配数据的规范采集、实时传输、有序存储和高效应用。

(3)解决了精密、个性化框架眼镜无法大规模推广的行业痛点

受传统镜片厂商营销策略和生产成本影响,高端镜片价格往往超过万元甚至数万元,这让精准、个性化眼镜无法大规模推广。由明灏科技联合同仁医院共同研制的精准、定制化镜片,量产后成本仅为同类高端镜片的15%,让“一人一镜”不再困难。

精密、个性化框架眼镜的面世和量产化,是框架眼镜验配行业内的一次产业升级。

7、案例核心优势

本案例在行业内不存在类似模式。

本案例的核心优势有以下三点:

(1)智能化。利用互联网、云计算、大数据、人工智能等信息技术解决了传统验光配镜行业长期存在的自动化,智能化程度低、镜片和镜架匹配度低等问题,使传统行业借助互联网+,包括云计算,大数据,人工智能等技术的赋能,真正实现了医学标准的智能应用。

(2)数字化。将能够采集到的验配数据全部以结构化,或半结构化的形式进行录入、传输,加工和存储,以全过程数字化形式降低验配误差率和生产成本。

(3)低成本易推广。本着不增加硬件成本,复用手机硬件功能,最大化移动互联网软件性能的研发理念,整套系统不增加B端合作伙伴任何固定资产支出,并优化的人力成本,减少了验光师工作时间。相比某国际知名眼镜巨头的相似解决方案,每套设备需要近30万人民币的资金投入,无法在三四线城市进行大规模推广,仅能在一二线的高端旗舰店进行概念营销,无法真正达到普惠全民的效果。

8、案例实施成果及社会影响力

(1)案例实施成果

项目研发的镜片能完全按照每位配镜者独特的处方要求进行定制。通过微调镜片光学设计,残余镜片像差几乎能完全消除,最终能增加多达50%的清晰视野,从近3000例案例试用者的反馈来看,配镜者不用再做任何光学性能上的妥协。

研究团队随机抽取了92个试戴者平分成两组进行反馈调查,结果显示:与传统验配方法制成的眼镜相比,定制化眼镜戴起来更清晰、更舒服。在接受调查的92名使用者中,传统验配组中达到双眼红绿等清的共计14人,只占该组总人数的30.4%,而这个比例在高精度验配组中达到91.3%。在传统验配组中有33人矫正不足、9人矫正过度、仅有4人实现了匹配矫正,与高精度验配组相比传统验配整体欠矫度数达到0.08±0.13D,高精准验配法矫正视力好于传统验配法-0.03±0.03D,在临床上相当于视力提高1个字符。

(2)社会影响力

“精密、个性化框架眼镜验配系统的应用推广”项目荣获2018年北京市医管局第三届科技创新大赛一等奖(赛事新闻被“光明日报”“搜狐网”“新京报”“北京日报”“环球网” “健康时报”“健康北京”“健康报”等媒体争相报道)。 

“戴眼镜朋友的福音来了,未来将有可能定制一个专属于自己的框架眼镜。”——北京日报。

“个性化定制眼镜听着不稀奇,但你知道很多人的眼镜可能都没那么合适么?”——健康北京

“配镜者可通过手机使用的定标系统对人脸进行精确测量,测量出的数据将与数据库中的几千种镜框相匹配。这些数据也将上传到工厂,由专业人士根据配镜者的测量数据进行调整,实现眼镜订制化。”——健康报

“你每次配了新眼镜总是头晕?只是换了个新镜框怎么就头晕了?明明近视度数没变啊?可是过了几天的确头晕会消失了,你以为是正常的,其实这是眼睛在适应不合适的眼镜,这些头晕症状大多是因为新眼镜对焦不准确,镜框偏位造成的。不久的未来,不再是让眼睛去适应眼镜,而是让眼镜真正的匹配眼睛,让眼睛看得更清楚、更舒适。”——环球网

10项成果亮相医学创新决赛,框架眼镜可“扫脸”定制。——北京日报

9、未来规划

在2019年,工作重点为产品的功能研发与市场大规模推广。在实际应用中,根据用户反馈进一步提升产品性能与用户体验。充分利用微信小程序的生态赋能,以线上和线下相结合的方式,让精密、个性化框架眼镜验配系统在全国数万家医院,诊所,眼镜店推广,丰富此系统在验光配镜业务中的使用场景,全面提高场景流量;利用小程序+,云计算+,人工智能+,对传统验配行业进行数字化重构与转型。

在2020年,随着系统用户量的提升,在保护用户隐私的前提下,与多个手机,平板,App厂商合作,科学的采集近视患者,特别是青少年学生的全方位的视力数据,基于此系统,构建近视患者,以及青少年学生的视力保健大数据平台。利用数据挖掘,机器学习,深度学习等技术:一方面从科研角度出发,构建青少年近视与周边环境因素,包括教室,家庭,学业,电子产品使用时长等种种指标的的相关性权重,为科学性预防,矫正近视提供理论依据和实验数据,试图解决中国近年来青少年近视率高发的严峻情况;另一方面从商业角度出发,对C端用户整个生命周期的视力商业价值进行挖掘,与合作伙伴一起,建立视力综合保健领域的商业生态。

(本案例由明灏科技(北京)有限公司提供,仅供参考)

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