Skip to Content Facebook Feature Image

理大計劃擴展長者跌倒風險篩查 發展更個人化防跌方案長遠緩減醫療壓力

社會事

理大計劃擴展長者跌倒風險篩查 發展更個人化防跌方案長遠緩減醫療壓力
社會事

社會事

理大計劃擴展長者跌倒風險篩查 發展更個人化防跌方案長遠緩減醫療壓力

2026年01月24日 13:21 最後更新:14:39

根據衞生署數據,本港65歲或以上住在社區的長者,每年大約每5人便有1人曾經跌倒。理工大學康復治療科學系自去年1月起,聯同多個地區團體展開行動,以人工智能技術,為長者進行跌倒風險篩查,包括「步速測試」和「坐立測試」。首階段已為住在港島區近900名長者評估,結果發現兩成六屬高風險人士,理大為他們提供12個星期針對強化肌肉及平衡的防跌訓練,累計有過百人參加。

理大計劃將有關項目擴展至九龍區,建立大型長者健康資料庫,以便進一步優化AI模型訓練,發展更個人化及高效防跌方案,期望長遠有助減輕醫療系統壓力,提升長者健康及社區支援。

理大的研究團隊早前曾以電話訪問參與篩查的長者,發現約兩成在過去一年曾經跌倒,其中一半要求醫。

資料圖片

資料圖片

理大24日舉行有關防跌活動的分享會,出席活動的勞工及福利局局長孫玉菡表示,長者跌倒可大可小,如果可透過訓練,加上人工智能的輔助,減少長者跌倒的機會,對家人及社會都有好處。

孫玉菡又說,當局計劃試行為300戶高風險照顧者住戶安裝智能意外偵測系統,期望應用智能科技可協助照顧者及被照顧者,即使遇上家居意外,亦可盡快獲得協助。

由香港理工大學、香港城市大學及華中科技大學學者組成的聯合研究團隊,首次發現海膽棘刺內部的梯度多孔立體網狀骨架具有強大的機電感知能力,能迅速感應水流。團隊更利用3D打印技術,成功製造出仿生新材料傳感器,為傳感技術帶來重大突破。

由理大協理副校長(研究)、研究生院院長、郭氏集團仿生工程教授兼機械工程學系講座教授王鑽開教授帶領的研究團隊,首次發現海膽棘刺內部的梯度多孔結構具有強大機電感知能力,能在水流經過時產生電訊號,並利用3D打印技術製造仿生超材料傳感器。

由理大協理副校長(研究)、研究生院院長、郭氏集團仿生工程教授兼機械工程學系講座教授王鑽開教授帶領的研究團隊,首次發現海膽棘刺內部的梯度多孔結構具有強大機電感知能力,能在水流經過時產生電訊號,並利用3D打印技術製造仿生超材料傳感器。

研究團隊在刺冠海膽身上觀察到,當海水滴落在棘刺尖端時,棘刺會在一秒內迅速旋轉。電學測量發現,棘刺受水滴刺激後,內部會產生約百毫伏電壓;水流刺激也能產生約數十毫伏的電壓。這種機電感知能力在已死亡的棘刺中依然存在,證明相關機制與生物細胞無關。

研究團隊構建了一款3 × 3陣列仿生3D超材料機械傳感器,各組件均採用了仿海膽棘刺的梯度多孔結構,無需額外電源,即可在水下即時記錄電訊號,並精準定位水流衝擊位置。

研究團隊構建了一款3 × 3陣列仿生3D超材料機械傳感器,各組件均採用了仿海膽棘刺的梯度多孔結構,無需額外電源,即可在水下即時記錄電訊號,並精準定位水流衝擊位置。

這種反應源自棘刺內部的雙連續梯度多孔立體網狀骨架。該骨架由大小不一的孔洞組成,並沿棘刺的基部到尖端逐漸變化:基部孔洞較大、固體密度較低,尖端孔洞較小、固體密度較高。當水流經此多孔結構時,流液界面發生相互作用,流動液體對雙電層產生剪切作用,誘導界面電荷的分離和重新排佈,從而產生電壓差。梯度結構會令水流與孔壁的碰撞更劇烈,使電壓差更強,從而提升感知能力。

團隊觀察到,當海水滴落在海膽棘刺尖端時,棘刺會迅速旋轉。他們利用電學測量,發現棘刺受水滴刺激後,內部會產生約百毫伏電壓。

團隊觀察到,當海水滴落在海膽棘刺尖端時,棘刺會迅速旋轉。他們利用電學測量,發現棘刺受水滴刺激後,內部會產生約百毫伏電壓。

受此發現啟發,研究團隊利用光固化3D打印技術,以高分子聚合物和陶瓷製作出模仿棘刺結構的樣本。實驗證實,在水流刺激下,仿生梯度設計相較一般非梯度設計,電壓輸出高約三倍,訊號振幅更增約八倍,顯示機電感知能力的關鍵在於結構而非材料。

團隊更構建了一款3 × 3陣列仿生3D超材料機械傳感器,各組件均採用梯度多孔結構。該傳感器無需額外電源,即可在水下即時記錄電訊號,並精準定位水流衝擊位置。研究指出,海膽棘刺的梯度多孔結構強化了訊號傳遞,提升了傳感器的精準度及靈敏度。

這種強大的機電感知機制可以複製至不同材料,並有望延伸至感測水流以外的各種訊號,包括壓力、震動、電波等,啟發其他領域的傳感技術。例如在腦機接口中,可用以增強腦電波及神經訊號的傳遞。

海膽棘刺的機電感知能力源自其內部獨特的雙連續梯度多孔立體網狀骨架:由大小不一的孔洞組成,並沿棘刺的基部到尖端逐漸變化,基部孔洞較大、固體密度較低,尖端孔洞較小、固體密度較高。

海膽棘刺的機電感知能力源自其內部獨特的雙連續梯度多孔立體網狀骨架:由大小不一的孔洞組成,並沿棘刺的基部到尖端逐漸變化,基部孔洞較大、固體密度較低,尖端孔洞較小、固體密度較高。

領導研究的理大協理副校長(研究)、研究生院長王鑽開表示,相比傳統機械傳感器,團隊設計的仿生超材料傳感器在可生產性、結構設計可能性、材料通用性、幾何與性能控制能力及水下自我感測時間差能力等方面均更勝一籌。

研究團隊構建了一款3 × 3陣列仿生3D超材料機械傳感器,各組件均採用了仿海膽棘刺的梯度多孔結構,無需額外電源,即可在水下即時記錄電訊號,並精準定位水流衝擊位置。

研究團隊構建了一款3 × 3陣列仿生3D超材料機械傳感器,各組件均採用了仿海膽棘刺的梯度多孔結構,無需額外電源,即可在水下即時記錄電訊號,並精準定位水流衝擊位置。

王鑽開期望結合多孔結構的梯度與3D打印技術,以不同材料、孔徑及表面特徵來製造更多仿生超材料傳感器,在更多領域發揮應用潛力。他亦指出,對於天然多孔材料而言,強度等力學性能或許並非其核心功能,深入探索這些鮮為人知的生物機制,對推動仿生研究發展具有至關重要的意義。
 
此項聯合研究已刊登於國際頂尖學術期刊《自然》上。

你 或 有 興 趣 的 文 章