在中科院深圳先進(jìn)院的一間實(shí)驗(yàn)室中，經(jīng)常上演特殊一幕：在鋪著厚厚海綿墊的房間中，設(shè)置了濕滑、上下樓梯、繩子障礙等各種場(chǎng)景，科研人員們要做的就是：不斷地摔倒。

看似難以理解的行為，要解決的卻是無比嚴(yán)肅的問題：預(yù)防老年人跌倒。近日，團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、中科院深圳先進(jìn)院研究員趙國(guó)如告訴深圳商報(bào)記者，經(jīng)過十余年研發(fā)，他們目前已建立了智慧防跌倒三重干預(yù)解決方案，并建立了“防跌倒技術(shù)”專利池。

“跌跤”是老年人大敵

今年5月，國(guó)家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的第七次全國(guó)人口普查數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)65歲以上老人已超1.9億，積極應(yīng)對(duì)人口老齡化成主要任務(wù)之一。其中，預(yù)防跌倒是基本養(yǎng)老服務(wù)體系建設(shè)的盲點(diǎn)和難點(diǎn)。

為什么“跌了一跤”會(huì)是老年人的“大敵”?趙國(guó)如表示，由于骨質(zhì)疏松等原因，40%-70%的跌倒，會(huì)對(duì)老年人造成不同程度的傷害。“比如常見的髖部骨折，要求長(zhǎng)時(shí)間臥床休養(yǎng)，伴隨而來的肌肉萎縮、關(guān)節(jié)攣縮等一系列并發(fā)癥，使之成為繼心腦血管疾病和腫瘤后的第三大老年人‘殺手’。”他告訴記者。

除了生命威脅，跌倒后所產(chǎn)生的醫(yī)療費(fèi)用也不容忽視。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年用于跌倒的直接醫(yī)療費(fèi)用超過100億元，間接費(fèi)用更高達(dá)3-5倍。

事實(shí)上，在國(guó)際疾病分類第十版中，已經(jīng)將跌倒歸為疾病的一種。“這種疾病特殊在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估難度較大。目前，絕大多數(shù)醫(yī)院也沒有設(shè)立防跌倒門診。”趙國(guó)如說。

為此，團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一系列產(chǎn)品，分別針對(duì)跌前預(yù)警、跌中防護(hù)和跌后監(jiān)護(hù)，力圖讓老年人不再被跌倒所困。

自主研發(fā)防跌“三部曲”

據(jù)趙國(guó)如介紹，產(chǎn)品的核心技術(shù)在于算法。為此，需要大量數(shù)據(jù)和試驗(yàn)作為支撐，“研究初期，我們征集不同年齡和體型的志愿者，包括團(tuán)隊(duì)成員親自上陣，利用自主研發(fā)的人體傳感器，模擬了上萬(wàn)次的不同跌倒場(chǎng)景，收集了大量數(shù)據(jù)。”他表示。

基于此，團(tuán)隊(duì)研發(fā)出一套計(jì)算機(jī)化的跌倒風(fēng)險(xiǎn)定量篩查系統(tǒng)，對(duì)于易跌老年人，能快速將其分為低、中、高風(fēng)險(xiǎn)三類，并針對(duì)不同類型，開發(fā)出防跌“三部曲”。

首先，針對(duì)中低風(fēng)險(xiǎn)易跌人群，團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)了穿戴式跌倒預(yù)警器，老年人佩戴在腰上，進(jìn)行一些危險(xiǎn)動(dòng)作時(shí)，預(yù)警器會(huì)振動(dòng)并發(fā)聲，提醒其不要再重復(fù)類似動(dòng)作。團(tuán)隊(duì)工程師寧運(yùn)琨表示，預(yù)警器有兩個(gè)難點(diǎn)：第一是精準(zhǔn)識(shí)別危險(xiǎn)動(dòng)作，減少誤報(bào);第二是迅速觸發(fā)預(yù)警。

據(jù)悉，團(tuán)隊(duì)的算法識(shí)別準(zhǔn)確率已達(dá)到93%以上，這也是國(guó)際上率先實(shí)現(xiàn)跌前主動(dòng)預(yù)警的產(chǎn)品。

其次，針對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)易跌倒人群，團(tuán)隊(duì)基于微機(jī)械自動(dòng)充氣防護(hù)技術(shù)，研發(fā)出跌倒髖部仿生防護(hù)氣囊，即在跌倒發(fā)生瞬間，自動(dòng)彈出氣囊，對(duì)髖部進(jìn)行緩沖防護(hù)。顯然，這一步要考驗(yàn)跌倒的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)和氣囊的及時(shí)彈出。據(jù)寧運(yùn)琨介紹，人從跌倒到倒地需要0.5-0.6秒，而防護(hù)系統(tǒng)從預(yù)測(cè)跌倒到氣囊充氣彈出，整個(gè)過程在0.3秒以內(nèi)。

事實(shí)上，2009年，日本千葉大學(xué)率先設(shè)計(jì)出穿戴式防跌倒氣囊，開啟了全新篇章。此后，美國(guó)、以色列等國(guó)的公司先后進(jìn)行了相關(guān)研究。但是成本較高、靈活性較差、佩戴沉重等問題，導(dǎo)致市場(chǎng)接受度不高。“做老百姓用得起的防跌氣囊”，是團(tuán)隊(duì)的愿景。

第三，針對(duì)已經(jīng)發(fā)生的跌倒事件，團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了基于云技術(shù)的跌倒遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)被監(jiān)護(hù)人和監(jiān)護(hù)人端實(shí)時(shí)互聯(lián)互通，響應(yīng)時(shí)間在30秒以內(nèi)。

目前，團(tuán)隊(duì)產(chǎn)品已在解放軍總醫(yī)院、深圳市羅湖醫(yī)院、深圳市第二人民醫(yī)院等臨床試用，服務(wù)上萬(wàn)人。團(tuán)隊(duì)相關(guān)研究已申請(qǐng)國(guó)內(nèi)外專利140項(xiàng)。

“做出老年人防跌倒領(lǐng)域的獨(dú)角獸技術(shù)。”趙國(guó)如向記者分享了團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)。(記者 袁斯茹)

標(biāo)簽： 中科院深圳先進(jìn)院 防跌倒 獨(dú)角獸技術(shù)