專注力不足及過度活躍癥(ADHD)是全球最常見的兒童期神經(jīng)發(fā)展障礙之一。市面雖不乏監(jiān)測工具,但能有效改善行為的方案卻非常有限。香港教育大學(xué)(教大)研究團(tuán)隊成功研發(fā)全球首款可改善ADHD學(xué)童專注力及行為的智能背心,結(jié)合團(tuán)隊開發(fā)的人工智能(AI)算法與可穿戴感測技術(shù),能減少過度活躍舉動達(dá)54%,有助提升ADHD學(xué)童專注力及課堂表現(xiàn),獲家長及教師一致好評。
項目由教大數(shù)學(xué)與資訊科技學(xué)系副教授傅弘博士領(lǐng)導(dǎo),並與香港紡織及成衣研發(fā)中心(HKRITA)合作。團(tuán)隊早前於2025年度日內(nèi)瓦國際發(fā)明展中獲頒銅獎,亦成功取得創(chuàng)新科技署「創(chuàng)新及科技基金」資助,現(xiàn)已完成第一階段成果。研究團(tuán)隊聯(lián)同教育心理學(xué)、健康與運動科學(xué)、神經(jīng)心理學(xué)及臨床科學(xué)等領(lǐng)域?qū)<遥褜W(xué)童日常課堂中的常見行為與專家界定的過度活躍舉動分類,再以真人模擬生成近150,000個行為樣本,供AI進(jìn)行大數(shù)據(jù)模型訓(xùn)練,持續(xù)提升算法偵測問題行為的準(zhǔn)確度。
智能背心於肩部與背部共裝置兩個六軸慣性測量單元(IMU),用以收集軀幹及核心肌肉活動數(shù)據(jù)。當(dāng)系統(tǒng)偵測到過度活躍行為時,背心內(nèi)的馬達(dá)會發(fā)出輕微振動,提醒學(xué)生自我調(diào)節(jié),毋須教師額外點名或公開提醒,有助減低負(fù)面標(biāo)籤。背心採用柔軟透氣布料,外觀與普通背心無異,方便學(xué)童長時間穿著而不引起額外關(guān)注。
傅弘博士表示:「學(xué)童偶然出現(xiàn)不專注或活躍的情況十分普遍,但這並不等於他們患上ADHD。能否準(zhǔn)確識別被臨床心理學(xué)家及治療師界定的『過度活躍』行為,並及早干預(yù),對改善孩子的課堂表現(xiàn)至關(guān)重要。」傅博士續(xù)指,團(tuán)隊將爭取與更多學(xué)校合作,進(jìn)一步提升智能背心的偵測準(zhǔn)確度,並探討加入包括追蹤眼部活動、量度警醒度等功能,以支援更多專注力不足但未必具備過度活躍表現(xiàn)的學(xué)童。
研究團(tuán)隊已為逾40名來自十多間小學(xué)、年齡介乎7至12歲的學(xué)童中就產(chǎn)品進(jìn)行測試,以評估背心在行為分類及振動干預(yù)方面的成效。結(jié)果顯示,學(xué)童在接收到振動提示後,過度活躍動作最多減少54%、坐姿亦更為穩(wěn)定;其專注力及遵守課堂規(guī)則等行為指標(biāo)亦提升約10%至15%,反映智能背心能為學(xué)童的課堂表現(xiàn)帶來具體而顯著的改善。
除了即時干預(yù)功能,智能背心亦連接行為數(shù)據(jù)分析平臺,把學(xué)生在不同課堂的活動水平及行為模式可視化,供教師及家長查閱及追綜變化趨勢。這些客觀數(shù)據(jù)可用於輔助心理評估及校本支援服務(wù),協(xié)助制定更個人化的教學(xué)安排與行為介入計劃,並為評估支援成效提供量化依據(jù)。
全球約有7.6%的3至12歲兒童受ADHD影響,而本港醫(yī)療及學(xué)術(shù)界則普遍估計香港約有6.4% 的兒童及青少年患有ADHD,即每天有數(shù)以萬計的學(xué)童於課堂中面對專注力與行為調(diào)節(jié)的挑戰(zhàn),這對他們的學(xué)習(xí)及朋輩關(guān)係均構(gòu)成深遠(yuǎn)影響。
教大健康與運動科學(xué)講座教授周鴻奇教授指出:「這款智能背心的突破,在於能結(jié)合多組感測數(shù)據(jù)及AI模型,區(qū)分『可接受活動』與 『過度活躍行為』,並在適當(dāng)時機(jī)自動觸發(fā)振動提點,而非過度警示,因此對演算法設(shè)計及訓(xùn)練的要求極高。」他認(rèn)為,這項創(chuàng)新發(fā)明能有效結(jié)合可穿戴科技與行為管理理論,為學(xué)校提供一個非入侵性、易於使用的工具。
教大心理學(xué)系副教授佟秀紅博士認(rèn)為,從教育心理學(xué)角度看,智能背心為ADHD學(xué)童提供正面而一致性的行為回饋,亦可減少負(fù)面注視,讓他們在較放鬆的氣氛下學(xué)習(xí),更易融入主流課堂。 她說:「這類低調(diào)而持續(xù)的提示,有助學(xué)生逐步建立自我監(jiān)控和自我調(diào)節(jié)能力,並可與現(xiàn)有心理或藥物治療互相補足?!?/p>
香港註冊職業(yè)治療師黃偉宇先生則表示,雖然現(xiàn)時ADHD已有多元治療及干預(yù)途徑,但專門針對「課堂情況」的即時反饋工具仍相當(dāng)罕見。他指出:「智能背心正好把臨床上對動作及感覺調(diào)節(jié)的專業(yè)知識,轉(zhuǎn)化為教師在課室內(nèi)可直接運用的實務(wù)方案,填補現(xiàn)行支援的空白?!?/p>
波士頓大學(xué)神經(jīng)心理學(xué)專家黃嘉豪博士補充,初步數(shù)據(jù)顯示背心在行為偵測上兼具良好靈敏度與準(zhǔn)確度,為日後研究其對認(rèn)知表現(xiàn)及神經(jīng)機(jī)制的長期影響奠定基礎(chǔ)。研究團(tuán)隊下一步將邀請更多公營機(jī)構(gòu)及中小學(xué)參與更大規(guī)模及更長期的試用計劃,在不同科目與學(xué)習(xí)場景中測試成效,進(jìn)一步驗證其在真實校園環(huán)境中的可行性。

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