华裔高中生做黑科技专治帕金森老人摔倒 斩获全国科创大奖

片儿刀

郭陆（Allen Guo-Lu，音译）与石洛彤（Luotong Shi，音译）并非普通的十二年级高中生。

大多数高三学生要么埋头备战期末考，要么沉浸在高中生涯即将落幕的喜悦中，而郭陆和石洛彤却用整个高三学年研发了一款可穿戴设备，帮助帕金森病患者规避高危跌倒风险。



+ A5 h8 P; i2 x* I' c9 Y+ m4 ]- _石洛彤在接受采访中表示：“这是我们高中最后一年，当时我们就在想，不如做点事回馈社区，研发这款装置就是我们想到的践行方式之一。”

, }; H' v6 m( r* q- d. u据石洛彤介绍，这款设备是一条依靠电池供电的穿戴式仿生尾，内置多款传感器。设备能实时监测佩戴者身体失衡前兆，充当配重，帮助使用者恢复身体平衡。
+ w% E( A! \) X9 d% }0 p& q
; f1 V! T  o% i3 l2 ]/ `5 Y$ ?“它的运作原理近似人体脊柱结构，由多个拼接组件构成，内置软管起到类似肌腱的作用。”
; C! _- d, Z6 A2 g: T3 z
/ d& o& Y1 J; A) r8 J8 @
) S& X, K0 ~" F" }8 j+ q/ p
今年4月，这两名来自加拿大西部高中的学生，凭借该项目斩获卡尔加里青少年科技博览会的卡尔加里大学校长暨参议院专项奖；上周，项目还入围了在埃德蒙顿举办的加拿大全国科学大赛总决赛。

, P2 K, C( J9 y# I! }加拿大帕金森病协会的科·柯里透露，加拿大目前至少有12万名帕金森病患者，预计到2034年，患病人数将突破15万；阿尔伯塔省帕金森病协会统计，本省约有1.5万名患者。

6 H3 g. y" F6 ^& P( R6 a柯里称，震颤、行动迟缓、平衡失控、肢体僵硬是帕金森病最典型的几项病症，而意外跌倒是患者面临的重大隐患。这位协会科研项目与合作事务主管说道：“跌倒是帕金森病致残的主要诱因之一，极易造成重伤，很多患者因此住院。一旦频繁跌倒、伤情加重，患者会丧失自理能力，身体机能加速衰退。”

( G; L) G8 x5 P5 u+ c9 R在他看来，年轻学子投身相关解决方案研发是一件值得欣喜的事。
& y. b0 L$ j0 ]
6 ?. X* X* E% @+ ^+ W“我们一直致力于在加拿大搭建帕金森病科研生态体系，吸纳青年科研人才与新生代研究员。投身该领域的研究者越多，重大科研成果落地的速度就越快，相关技术也能更快惠及有需要的病患。”

为何选用“尾巴”造型？
$ ~+ w( r5 T, D; {/ j6 Y1 D( K
  ?" V2 ~9 y* Z1 l/ i# V郭陆表示，项目灵感源自他在养老院做义工的经历，亲眼目睹帕金森病人受平衡问题困扰。仿生尾的设计思路，则来自猫等哺乳动物依靠尾巴调整体态、维持平衡的自然习性。

9 D, \; C3 e, T! c  X. e“这个自然现象十分巧妙，我由此萌生想法：能不能给人类造出一条人工尾巴？”
# P1 h4 |: t# }) }: F& r
团队找来多名患者试戴腰带式设备，测试仿生尾针对不同步态、不同病程患者的适配表现。
" P$ w: ^: G" c. O, y0 U* a# r
“通过研究各类影响因素、反复实测，我们敲定了最终的产品设计。”郭陆补充道，设备配重可根据患者所需支撑力度、佩戴舒适度灵活调整，最优配重区间在400克至1200克之间；二人还自主开发配套应用软件，使用者能通过软件自定义设备的感应灵敏度。

适用人群不止帕金森患者
4 a5 {* ~2 d# J/ B* h4 H( s# g! ]
石洛彤介绍，这款平衡尾的受益群体并不局限于帕金森病患。

“产品核心作用是改善身体平衡，所有步态不对称人群都能从中获益。未来我们计划把这款仿生尾和拐杖等助行器具结合，打造主动平衡辅助系统，帮助平衡障碍人群更好地行走。”

这次项目经历也确定了石洛彤的求学方向：今年秋季她将入读滑铁卢大学，主修电气工程。“项目让我见识到电路应用的多样性。”
5 o" C9 [8 W  d
& A; h: `1 b, b2 [, d郭陆则将前往卡尔加里大学攻读神经科学，继续深挖帕金森等神经性疾病的发病机理：“帕金森病机理错综复杂，涉及大量脑部相关研究，学科交叉空间广阔，是非常有意思的研究方向。”