七旬教授兩「貼地」研究獲獎 為小巴體檢 步態儀測長者跌倒風險

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現年73歲的浸會大學物理系客席教授張大健,其數十載研究生涯均在集中在一般人不會接觸的領域,如海浪能源、磁鐵發電等,故他希望設計出簡單、「貼地」的發明貢獻社會,如坐小巴時為小巴「把脈」,憑小巴震動情況估計車輛性能,以便及早維修車輛;另與團隊花數年時間,成功研發出僅重約32克的、貌似皮帶的「步固智能防跌系統」,使用者只需做簡單運動,便可在五分鐘內得悉自己的跌倒風險。

「步固智能防跌系統」前身為「便攜式步態分析儀」,早於兩年前在日內瓦國際發明展奪獎,團隊持續改進,已供接近一千名長者試用,本月再在本地發明賽「亞洲發明展覽會一香港」中獲金獎及最高榮譽獎,而小巴的研究亦在同一賽事中獲銀獎。張早前成立科創公司「步固」(Booguu Company),並用以推廣此發明,團隊料最快2020年可將「便攜式步態分析儀」售予本港非牟利團體及政府組織,令更多長者可受惠。

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防跌倒分析儀 縮小至皮帶外觀

香港人口老化,時有長者跌倒受傷,甚至死亡。衞生署數據顯示,65歲或以上社區居住長者中,每年每五人就有一人跌倒,其中七成半人受傷,包括頭部創傷和骨折。現年73歲的浸大物理系客席教授張大健指,留意到本港長者平均五人有一人跌倒,美國每三名長者中,更有一人因跌倒而亡,他指,考慮到「三高」(即高血壓、高膽固醇及高血糖)有數據可量度,惟跌倒風險沒有,而他數十載的研究生涯中,工作都與日常拉不上關係,「其中七年,我就是在研究海浪!」故2011年回港時,希望能研究出簡單又能幫助人的發明。

他與團隊努力下,發明了「便攜式步態分析儀」及「身體平衡計」,協助識別足部問題或平衡情況,減低長者跌倒風險。兩項發明早在2017年第45屆日內瓦國際發明展取得多項大獎。事隔兩年,團隊將兩發明整合,新產品由太陽眼鏡盒頗大的儀器,縮小至猶如布皮帶的外觀,重量由約200克減至約32克,現名為「步固智能防跌系統」。張的助手、科創公司「步固」(Booguu Company)的總裁兼首席產品官徐宏元表示,輸入使用者的基本資料(如身高、體重及年齡等)後,使用者只需將儀器繫在腰間,並進行站立、步行及重覆起立,微型加速感應器便會記錄使用者在靜態及步態狀況下的步幅、左右腳落地時間等動作數據,從而得出使用者的步行表現、下肢力量,視覺及身體協調能力等。

浸大物理系客席教授張大健及其團隊發明的「便攜式步態分析儀」(現名為「步固智能防跌系統」),在本地發明賽「亞洲發明展覽會一香港」中獲金獎及最高榮譽獎。(鄧穎琳攝)

而計算方法亦由以往人手處理,改為經雲端運算和分析數據,評估報告在五分鐘內可在手機應用程式閱覽,比以往一個多小時快得多。報告以紅、黃、綠三級顯示使用者跌倒風險,其中紅色為最高風險,報告同時可反映出使用者視覺、大腦訊號傳遞、下肢力量及步態協調等情況。有關研究已在港被逾千人試用,包括房協長者安居資源中心、私營機構等。

張大健指,準確率與傳統檢測方法相若,更比傳統在特別地毯行走方便及快捷,比肉眼觀測更易識別出早期跌倒風險,提高使用者及家屬警覺,方便及早治療或矯正,來有客觀數據對比治療前後的成效。而有關發明除了在香港,亦會在美國及台灣試用,包括與台北榮民總醫院進行學術性合作,將發明應用在識別長短腳病人身上。

在「第二屆亞洲發明展覽會 - 香港」中,張大健另一研究「內燃發動機性能的診斷」亦獲銀獎。張大健指,2011年從美國回港探親坐小巴,發現小巴震動情況可以該車的性能,故他收集數據,為小巴「把脈」,提醒車主及早維修車輛,避免行車安全。

他憶述,當年回港陪伴父親時當客席教授,處於「四無」狀態:「我無實驗室、無研究主題、無學生、無經費」,但又想做研究,受蘋果手機的螢幕會旋轉啟發,他坐小巴時觀察及紀錄小巴的震動情況,研究出車輛震動與性能損耗的關係:「坐了很多次、坐了好多架小巴,每次都坐同一個位,過了半年,我有很多數據,有一日我跟司機說車快壞了,一星期後真的要維修。」他笑指,為小巴「把脈」成功後,他亦有在大型巴士實測,了解震動頻率、形式與車輛性能間的關係後,便暫停了研究。

活到老,求學問的心仍然不止,他透露,與父親的教育方法有關。(有興趣了解的讀者,可看另一篇報導。)



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