平衡能力自主测试系统:
检测小脑萎缩症先兆
文、图：李晋安（香港资优教育学苑学员）
两年前，我受到渐趋成熟、广泛应用于虚拟偶像、运动游戏的局部人体捕捉技术（如面部、四肢）的启发，投身于研究更完善全身动作捕捉技术的行列。机缘巧合之中，我认识到小脑萎缩症病人的不便，以及诊断此病症的难处，故希望尝试将此系统应用于服务人群的工作上，帮助医护人员初步筛查出潜在患者。
在资优学苑的香港资优师徒计划之中，得到师傅的引导，完成了能实现多项功用的全身动作捕捉系统，成功研发系统用以侦测早期脑退化征状。此作品在第26届香港青少年创新科技大赛获得中学研究及发明（高中 — 生物及健康）优异奖。
应用程式的运作原理
此系统以Python为编程语言，运用了Google的公开资源库MediaPipe，可在相机拍下的影片中实时辨认人体不同部分，如面部、四肢，甚至手指各指节。以此为基础，此系统能在用户进行步行测试的同时，以身体不稳定的程度，计算其平衡能力分数。
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研究过程需要进行计算 | |
系统如何运作：简单步行测试
这项早期测试只需一部带有镜头的智能设备，例如手机、电脑，在家中客厅已经可以进行。接受测试者需面向镜头，张开双臂，双脚踏步向前，每步脚尖紧贴前一步脚跟，行走15至30秒。
测试完成后，会即时生成一张「成绩单」，上面记录测试数据，并会按平均得分为接受测试者提供相应建议，例如会建议表现稍逊者寻求医护意见。
 测试的示范图 |
研发过程得到的启发
我在研究此系统的过程中，真实地感悟到进行科研的意义和趣味，亦因而更投入于相关范畴的学习中。在此衷心鼓励大家多留意身边事物，多思考如何改善生活，成为一个喜爱动手研究的科学迷！
认识小脑萎缩症
到底小脑萎缩症是什么一回事，原来它是一种神经退化疾病，多属于遗传病。随着年龄增长，该病症病发的机率日益提升。由于其影响我们身体中负责协调和平衡能力的小脑，初期会出现难以察觉的平衡能力衰退；后来会迅速恶化，最后可能失去生活自理的基本能力，连独立洗漱、穿衣都难以完成。不幸的是，此病目前不能根治，只能改善早期病征检测，及早治疗控制病情。
作者简介 李晋安（香港资优教育学苑学员） 现于圣公会曾肇添中学就读中五，自幼对STEM范畴感兴趣，特别是医疗科学、科学、资讯科技等，未来希望从事医疗工作，投身科研，为社会福祉尽一分微薄之力。
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曾刊载于《星岛日报》小学校园报《阳光校园》（2024年9月）
更新日期：2024-10-14