平衡能力自主測試系統:
檢測小腦萎縮症先兆
文、圖：李晉安（香港資優教育學苑學員）
兩年前，我受到漸趨成熟、廣泛應用於虛擬偶像、運動遊戲的局部人體捕捉技術（如面部、四肢）的啟發，投身於研究更完善全身動作捕捉技術的行列。機緣巧合之中，我認識到小腦萎縮症病人的不便，以及診斷此病症的難處，故希望嘗試將此系統應用於服務人群的工作上，幫助醫護人員初步篩查出潛在患者。
在資優學苑的香港資優師徒計劃之中，得到師傅的引導，完成了能實現多項功用的全身動作捕捉系統，成功研發系統用以偵測早期腦退化徵狀。此作品在第26屆香港青少年創新科技大賽獲得中學研究及發明（高中 — 生物及健康）優異獎。
應用程式的運作原理
此系統以Python為編程語言，運用了Google的公開資源庫MediaPipe，可在相機拍下的影片中實時辨認人體不同部分，如面部、四肢，甚至手指各指節。以此為基礎，此系統能在用戶進行步行測試的同時，以身體不穩定的程度，計算其平衡能力分數。
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研究過程需要進行計算 | |
系統如何運作：簡單步行測試
這項早期測試只需一部帶有鏡頭的智能設備，例如手機、電腦，在家中客廳已經可以進行。接受測試者需面向鏡頭，張開雙臂，雙腳踏步向前，每步腳尖緊貼前一步腳跟，行走15至30秒。
測試完成後，會即時生成一張「成績單」，上面記錄測試數據，並會按平均得分為接受測試者提供相應建議，例如會建議表現稍遜者尋求醫護意見。
 測試的示範圖 |
研發過程得到的啟發
我在研究此系統的過程中，真實地感悟到進行科研的意義和趣味，亦因而更投入於相關範疇的學習中。在此衷心鼓勵大家多留意身邊事物，多思考如何改善生活，成為一個喜愛動手研究的科學迷！
認識小腦萎縮症
到底小腦萎縮症是什麼一回事，原來它是一種神經退化疾病，多屬於遺傳病。隨着年齡增長，該病症病發的機率日益提升。由於其影響我們身體中負責協調和平衡能力的小腦，初期會出現難以察覺的平衡能力衰退；後來會迅速惡化，最後可能失去生活自理的基本能力，連獨立洗漱、穿衣都難以完成。不幸的是，此病目前不能根治，只能改善早期病徵檢測，及早治療控制病情。
作者簡介 李晉安（香港資優教育學苑學員） 現於聖公會曾肇添中學就讀中五，自幼對STEM範疇感興趣，特別是醫療科學、科學、資訊科技等，未來希望從事醫療工作，投身科研，為社會福祉盡一分微薄之力。
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曾刊載於《星島日報》小學校園報《陽光校園》（2024年9月）
更新日期：2024-10-14