跑步这项运动深受全球人士欢迎。据估计,美国和英国分别有一千万和二百万名跑步爱好者[1] 在香港,2017年最大型的马拉松比赛只有74,000个名额,但登记的跑手竟有接近110,000人[2] 。跑步之所以流行,究其原因,大约有以下几点:跑手不需租用场地或购置球拍等设备,只要一双跑鞋便可以;跑步比团队运动简单得多,一个人也可成行;亦有人认为人人都会跑步,不需要特别学习。然而,最后一种说法却值得商榷,须知长时间以错误姿势跑步会增加受伤的风险。热爱跑步的康复治疗科学系副教授张子熙博士发现,市场上虽有很多可以记录跑速、距离等数据的手机应用程式,却没有能够监察跑步着地情况,而又容易负担的方案。有见及此,他与其团队努力钻研,跑步着地模式感应鞋垫就此诞生。理大已把该技术授权予一家知名的内地运动用品公司,在不久将来,广大的跑手不需大洒金钱,即可监测自己的跑步着地模式,从而减轻膝盖和小腿的压力。
跑步着地模式与受伤风险
近年的科研数据显示,跑手的受伤风险与其着地方式不无关系。张博士指:「一项研究指出,只有百分之一的长跑人士能在三年内完全不受伤。跑手受伤多与脚掌的着地位置有关,例如,长期用脚前掌落地会增加小腿受伤及跟腱炎的风险;相反,长期用脚跟落地则会加重膝盖及胫骨的压力,有机会导致髌股疼痛及疲劳性骨折。最理想的跑姿是以中掌落地,但要在跑步时自觉地调整跑姿,时刻维持中掌落地的模式,却是谈何容易。」
过去,如要了解跑手脚掌着地的模式,必须于实验室内进行测试,还要动用压力板、高速摄影机等昂贵器材,成本动辄逾十万港元。张博士补充道:「市面上也有佈满压力传感器的智能鞋垫,但它们的价格高昂,往往超过一万港元一对,而且并不耐用,以每星期跑步十五千米计算,一对智能鞋垫最多只能用上一年。」
脚掌着地模式感应鞋垫:即时调整姿势
为了让跑手自行监测的脚掌着地模式,以预防受伤,张博士与他的研究团队决定简化高价的智能鞋垫,将压力传感器的数目减至两个,分别置于脚前掌及脚跟底下。若跑手以脚前掌着地,会先触发鞋垫前方的感应器;若以脚跟着地,鞋垫后方的感应器则会先被触发。理论上,完美的中掌着地会差不多同时触发两个感应器,但只要两个感应器在短时间内被先后触发,也算是中掌着地。鞋垫与手机应用程式无线连接,当鞋垫感应到中掌着地时,跑手会从耳机中听到「哔」的一声,他便可即时调整其着地模式。康复中的运动员也可以使用该鞋垫,藉以避免加重伤患处的压力。
该技术已授权予一家知名的内地运动品牌,在不久将来,广大跑手将能以大众化价钱监测自己的跑步着地模式,预防受伤。
2017年3月,检测跑步落地方式的鞋垫于第45届瑞士日内瓦国际发明展中获颁银奖及特别优异奖。