香港科技大學(xué)工學(xué)院科研團隊專訪:可穿戴裝置O_Oley為預(yù)防青光眼帶來曙光
指南者留學(xué)
2023-01-14 15:26:44
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<p style="text-align: center;">常言道:「預(yù)防勝于治療」,此一說對青光眼一疾病而言尤其真確。由于青光眼癥狀隱匿而無法逆轉(zhuǎn),病發(fā)后會逐步惡化,令患者視力逐漸喪失導(dǎo)致失明,所以被稱為沉默的視力小偷。港科大研究團隊發(fā)明了簡單易用的非侵入性眼部保健可穿戴裝置——O_Oley,能及早預(yù)防青光眼,為青光眼高危群體帶來了曙光。</p>
<p><img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://info.compassedu.hk/sucai/content/1673853669687/1673853669687.jpg" width="531" height="354" /></p>
<p style="text-align: center;"><span style="background-color: #ffffff; color: #666666;"><em>由林銓振教授帶領(lǐng)、梁潤園博士(中)指導(dǎo)的工程研究團隊,隊員包括梁婉盈(左一)、郭健南(左二)、陳冠中(右二)及徐旻志(右一),他們攜手發(fā)明了青光眼預(yù)防裝置O_Oley。</em></span></p>
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<p>研究團隊由機械及航空航天工程學(xué)系的林銓振教授帶領(lǐng)、梁潤園博士擔(dān)任指導(dǎo)老師,隊員包括四名工學(xué)院學(xué)生,分別為郭健南(機械工程博士五年級)、徐旻志(機械工程博士一年級)、陳冠中(機械工程學(xué)士四年級)及梁婉盈(機械工程學(xué)士三年級)。團隊?wèi){藉該項發(fā)明勝出了詹姆斯.戴森獎(James Dyson Award)的香港賽段,為研究項目注入了5,000英鎊資金,有助他們?yōu)樵O(shè)計申請專利和成立初創(chuàng)公司,進一步完善產(chǎn)品設(shè)計。</p>
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<p>青光眼是一種視神經(jīng)萎縮引致的眼疾。這種損害通常源于房水持續(xù)積聚導(dǎo)致眼內(nèi)壓過高,因此降低確診患者的眼壓,是迄今證實最為有效的治療方案。</p>
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<p>青光眼可隨著時間推移導(dǎo)致視力逐步喪失,是全球失明病例的第二大原因。盡管此病癥非常普遍,但現(xiàn)時仍未有預(yù)防青光眼的療法。而O_Oley正是為預(yù)防青光眼而設(shè)計的物理治療裝置,目標(biāo)群眾為關(guān)注眼睛健康人士。臨床版本旨在舒解眼壓,并緩減組織老化和僵硬所致的損害。</p>
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<p>01 從概念到實踐</p>
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<p>按摩有助舒緩眼睛疲憊,配合熱毛巾還可以加強效果。然而,這些方法僅對眼周區(qū)域有效,不足以放松眼內(nèi)組織。研究團隊于是進行了科學(xué)研究,并將概念移植到O_Oley系統(tǒng),讓使用者輕松進行日常眼部保健,讓角膜在溫?zé)岬拿荛]空間中得以伸展,從而逐漸改善眼組織的順應(yīng)性,盡量減輕眼內(nèi)壓所致的損害。</p>
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<p>O_Oley內(nèi)置角膜組織順應(yīng)性改善系統(tǒng)(CTCI)和眼細胞再生系統(tǒng)(OCR)。CTCI系統(tǒng)主責(zé)調(diào)節(jié)護目鏡的鏡腔壓力,并提高鏡腔溫度,以非接觸方式按摩角膜組織;OCR系統(tǒng)則利用特定波長的啟動光和紅外線照射來激發(fā)細胞內(nèi)活動,同時促進眼部血液循環(huán)。</p>
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<p>郭健南表示:「使用O_Oley就像讓眼睛進行『高溫瑜伽』一樣,幫助使用者伸展眼部表面以降低眼壓,并在溫度受控的溫?zé)岘h(huán)境中放松。」他解釋指眼睛結(jié)構(gòu)與氣球相似,當(dāng)表面變得僵硬和緊綳時,內(nèi)部便會積聚壓力。O_Oley的設(shè)計能減輕眼壓,從而阻止青光眼惡化。</p>
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<p>每個人都面臨罹患青光眼的風(fēng)險,這是不爭的事實。因此, O_Oley的服務(wù)對象不僅限于已確診患者,還包括老年人、高眼壓、高度近視或遠視,以及家族病史中有青光眼等風(fēng)險因素較多的人士。由于O_Oley所使用的治療方式溫和舒適,感覺就像以暖毛巾輕壓眼部,所以設(shè)備的服務(wù)對象更為廣泛,亦包含受電子產(chǎn)品和生活習(xí)慣相關(guān)所影響的眼睛疲勞人士。</p>
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<p>團隊現(xiàn)正逐步改善早期原型,務(wù)求開發(fā)更貼近面市要求的版本,并打算邀請更多有才華的同學(xué)加入團隊以加快開發(fā)過程。</p>
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<p>02 無心插柳的小驚喜</p>
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<p>團隊在研究過程中,機緣巧合地遇上一項意想不到的發(fā)現(xiàn)。雖然開發(fā)O_Oley的主要目的是降低眼壓,但裝置也被證明能有效地為雙目保濕。</p>
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<p>郭健南指:「我們真的沒有想過O_Oley可以迅速舒緩干眼癥狀。使用O_Oley后,降低眼壓或許需要一段時間,但眼睛的濕潤度卻幾乎立即上升,它能馬上緩解眼睛的?癢和刺痛感。」</p>
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<p>展望未來,團隊將繼續(xù)在研發(fā)過程發(fā)掘更多的產(chǎn)品益處。少許好奇心加上毅力,無心插柳的發(fā)現(xiàn)或許可轉(zhuǎn)化為新的產(chǎn)品功能,惠及另一群使用者。</p>
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<p>03 及時嘉許別具意義</p>
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<p>O_Oley的研發(fā)過程并非完全一帆風(fēng)順,團隊曾經(jīng)歷了一段事倍功半、毫無寸進的時期。雖然他們早已明白證實裝置的有效性和驗證結(jié)果需要反復(fù)實驗和極大耐心,但在研究初期,當(dāng)試驗參與者的眼壓沒有任何變動時,他們難免會感到氣餒。</p>
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<p>郭健南說:「坦白說,開發(fā)原型的初期,進展可謂微不足道,我們確有一刻想過要放棄。因此,戴森獎對我們而言是一個來得非常及時的肯定。團隊的創(chuàng)意能贏得支持和認同,我們真的感到無比榮幸,這份認同也讓我們重新振作、重建信心,努力為進程帶來轉(zhuǎn)機?!?lt;/p>
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<p>幸而研究結(jié)果沒有讓他們失望。研究團隊自那時起見證了試驗參與者眼壓逐漸下降,證明了O_Oley的確能有助降低眼壓,為預(yù)防青光眼提供了一種新的非侵入性治療途徑。</p>
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<p>除了校準(zhǔn)影響裝置功效的參數(shù),團隊還專注于優(yōu)化裝置的舒適度,務(wù)求令使用者擁有最佳體驗。他們展開了多輪原型改進試驗,致力令裝置更小巧輕盈和更符合人體工學(xué),提升佩戴合適度。</p>
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<p><img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://info.compassedu.hk/sucai/content/1673853818750/1673853818750.jpg" width="531" height="354" /></p>
<p style="text-align: center;"><span style="color: #666666;"><em>可穿戴裝置讓眼睛可獲得無接觸式熱伸展,激發(fā)細胞內(nèi)活動,促進眼內(nèi)血液循環(huán)。</em></span></p>
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<p>04 齊心事成</p>
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<p>這支跨學(xué)科團隊的隊員來自不同的工程領(lǐng)域,每位隊員的專業(yè)知識范疇雖然有區(qū)別,但他們卻有著一致的愿景。合作的時候,他們不會只顧分工,而是著重互相依靠、集思廣益,透過思維的碰撞激發(fā)出不同的思考角度,充分整合各人見解,以創(chuàng)造出最佳的解決方案。</p>
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<p>徐旻志說:「要成為同一團隊中志同道合的好伙伴絕非易事。我們很幸運能找到彼此,大家天天為了實現(xiàn)同一目標(biāo)埋首工作,產(chǎn)生了非常奇妙的協(xié)同效應(yīng)?!?lt;/p>
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<p>研究團隊鼓勵所有人開誠布公,并建立了開明的文化,讓每位隊員都樂于提出自己的想法和意見。</p>
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<p>陳冠中說:「我們經(jīng)歷了好幾個設(shè)計修改周期,過程充滿挑戰(zhàn),但我認為隊員的同根同心是獲獎的一大原因。我們營造了一個鼓勵大家分享自己想法的環(huán)境,無論那個想法聽起來多么怪誕,我們都不會害怕分享,也不會擔(dān)心被質(zhì)疑,這推動了隊員們的自發(fā)性?!?lt;/p>
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<p>05 適當(dāng)指導(dǎo)引領(lǐng)好奇心發(fā)展</p>
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<p>站在巨人的肩膀上,團隊以林教授與前人的科學(xué)成果為研發(fā)基礎(chǔ),成功研發(fā)了O_Oley。郭健南感激地表示:「林教授的啟發(fā)和意念都非常重要。過去十年間,他一直在奠定與眼睛生物力學(xué)相關(guān)的研究基礎(chǔ)。如果沒有他的獨到見解和經(jīng)驗,我們或會遇上更多波折?!?lt;/p>
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<p>好奇心是一支成功的研究團隊不可或缺的條件,但在缺乏適當(dāng)引導(dǎo)的情況下,好奇心可能成為一柄雙刃劍。林教授與梁博士在指導(dǎo)團隊時,在給予清晰明確的方針和給予創(chuàng)作空間之間取得了微妙的平衡,成為了團隊可靠的專家顧問。他們會適時為團隊提供富建設(shè)性的回饋,避免項目偏離原意。</p>
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<p>梁博士笑言:「這支團隊的其中一個特色,是他們充滿好奇心。他們很有動力更深入地探究、挖掘更多可能性,而在找到答案之前他們絕不輕言放棄。我們的職責(zé),就是正確引導(dǎo)隊員的好奇心,助他們把集體創(chuàng)意變?yōu)楝F(xiàn)實。」</p>
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<p>在兩位導(dǎo)師的信任和引導(dǎo)下,隊員們獲得了一次寶貴的科研實戰(zhàn)經(jīng)驗。梁婉盈道:「這是我首次參與研究實習(xí),我預(yù)想自己會按照指示行事,但結(jié)果導(dǎo)師們不但諄諄善誘,還讓我們自由、靈活地順應(yīng)好奇心開展研發(fā)。我特別感激梁博士,他知道我對生物力學(xué)感興趣后,邀請我成為團隊一分子,這是一次難能可貴的經(jīng)驗。」</p>
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<p>06 永不言棄</p>
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<p>在使命感的驅(qū)使下,團隊決意堅持研發(fā),直到實現(xiàn)總體目標(biāo),創(chuàng)造出可有效預(yù)防青光眼的可穿戴裝置。</p>
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<p>郭健南說:「就算當(dāng)初O_Oley未見取得正面的試驗結(jié)果,我們都打算以另一途徑開發(fā)另一種能實現(xiàn)相同目的的裝置。因為我們的初心并非把產(chǎn)品商業(yè)化,而是創(chuàng)建出能幫助青光眼患者的發(fā)明。我們沿路走來的每一步,都是朝著這個目標(biāo)而行。畢竟我們?nèi)蘸笠部赡軙芑萦谧约旱陌l(fā)明,誰知道呢?」</p>