中大X創新科技護理|研3D打印防護帽 為長者創造意外防護線
很多人以為「跌低咁就要爬返起身」是常態,事實上,不是所有人跌倒後都能立即站起來。對於平衡力下降並患有骨質疏鬆的長者而言,跌倒或會引致一連串連鎖反應,有可能令長者的生活能力一夕間急轉直下,甚至有可能造成極嚴重的致命風險。香港中文大學體育運動科學系副教授楊懌健,去年獲得中大的「知識轉移項目基金」(KPF)資助,與中大機械與自動化工程學系副教授宋旭聯手,研究以3D列印技術設計出外觀極接近一般帽子的新型防護帽,為長者創造跌倒後減輕傷勢的第一道防線。
曾任骨科醫生的楊懌健教授,早年在醫院工作時看到形形色色的病人,曾親眼見證過不少長者因跌倒後骨折而送院。他指出,這些病人可能只是一次意外跌倒,惟因長者的身體機能退化,加上他們大多患有骨質疏鬆症,跌倒時缺乏年輕人的快速保護性反應,容易令頭部或身體其他重要部位受到撞擊,引致高風險的創傷性腦損傷,甚至因此失去獨立生活的能力。於是,楊懌健毅然決定轉投人體運動科學與傷害預防領域,他說:「治療是你每次只能治療一個人,但預防是可以預防整個人群。」他希望透過提高長者的平衡能力及開發一些防護裝置,以預防其因跌倒而導致受傷的可能。
楊懌健其後到加拿大攻讀人體運動科學博士期間,在觀察所收集的院舍長者跌倒影片後,發現約三分之一長者跌倒後撞擊到頭部,卻未有向護士通報。楊直言,部分原因是因為跌倒的長者可能患有認知功能障礙,即使跌倒擦傷也難以清楚表達。同時大部分長者跌倒後難以被旁人察覺,須依賴長者自我報告,但他們很多時候不會主動向院舍透露或者有回憶偏差。加上頭部受傷的變化可能需數天或數週後才顯現,故長者跌倒導致的受傷風險容易被忽視,亦令他意識到頭部保護的重要性。惟一般頭盔不止笨重,亦不透氣,不適合長者使用。楊懌健便開始與宋旭教授合作,開發更輕巧,亦更貼近日常生活,如同普通帽子一樣的防護裝置,以提高長者的接受度。
跌倒導致的受傷風險易受低估 提高長者防護意識屬挑戰
楊懌健觀察到長者們頭部最容易在跌倒中受到撞擊的位置,與宋旭討論、再由宋鑽研適用的技術,最終設計出採用3D列印技術製成經過特殊設計的晶格結構填充的防護頭墊,具備輕巧、透氣及高舒適度的特點,更適合香港炎熱潮濕的氣候,亦可嵌入長者日常佩戴的帽子中,包括漁夫帽或棒球帽,提高長者佩戴意願,護墊已縫合在帽子裡,長者只需直接購買和佩戴。該防護墊經過生物力學測試,能緩衝撞擊力,符合研究指出只要減少約20%至30%撞擊力,便可降低超過一半的長者頭部受傷風險要求。
不過二人的研發過程並非一帆風順。宋旭直言,要挑戰以現有的材料和結構,同時滿足輕巧、透氣、高舒適度的目標並不容易。且為了提高長者接受程度,帽子的外觀必須如普通漁夫帽或棒球帽一樣。宋表示:「要在不改變外觀的前提下,仍能將防護墊隱藏,並提供周全保護,尤其對於後部有空隙的棒球帽,設計難度很高。」楊懌健則認為,說服長者佩戴也是個大挑戰,「他們(長者)一般不認為自己是高危人群,也會因擔心帽子不夠美觀、不夠透氣,怕感到不舒服,而降低佩戴意欲,因此團隊須持續改良設計。」
宋旭又提到,團隊最初計劃利用3D掃描為每位長者定制帽。但在掃描了數十位長者頭部後發現,長者頭部尺寸其實差異不大,最終決定放棄個性化定制,改採標準的小、中、大號尺寸,從而降低成本,亦更適合長者使用。
項目目前已與香港聖公會福利協會轄下6間護老院展開合作,60位長者參與試用防護帽。在初步訪談的9位院舍長者及3位員工中,100%對其舒適度表示滿意,90%表示佩戴時不覺得悶熱,80%的長者對其外觀表示滿意並表示願意持續佩戴。研究團隊指,未來也會持續觀察長者實際配戴情況,並收集長者的反饋,以便進一步優化防護帽的設計,讓更多的長者受益。
(資料及相片由客戶提供)