軟體機械手 輔助中風患者復康

0
171
views

3D打印技術應用領域日趨廣泛,近年除在生物醫療上的發展令人期待外,中大亦利用3D打印技術發展度身訂造的機械手,改善中風患者手部功能。

風是全球引致身體殘障的主要病因之一,現時每隔約40秒即有一宗中風個案。隨著人口日趨老化,社會愈來愈重視中風患者的復康治療。香港中文大學 工程學院生物醫學工程學系系主任湯啟宇教授及醫學院外科學系助理教授李崢教授領導的團隊,結合最新矽膠打印技術,製造出最新型號的「自訂3D打印軟體復康機械手」(軟體機械手),為中風患者提供一個可度身訂造且價格實惠的復康機械手,輔助患者訓練手部功能,協助復康。

軟體機械手

專為中風患者設計的傳統復康機械設備礙於體積龐大,一般只會設置於醫院內為病人進行復康訓練,患者不能每天在家中使用,對於日常生活上的輔助作用不大,復康訓練的效用亦受到限制。湯啟宇教授及其團隊數年前設計了名為「希望之手」的機械復康手,讓中風患者進行不同的手部動作訓練。基於「希望之手」的成功,加上近年軟體機械人技術以及3D打印物料的迅速發展,研究團隊研發出新型號的軟體機械手。

這套軟體機械手比「希望之手」更優勝,因控制手指活動的矽膠製驅動器體積更細小及更輕巧,病人甚至可以把整套軟體機械手放於家中,協助應付日常生活。軟體機械手根據患者手指和手掌的尺寸度身訂造,不論兒童或成年患者均可使用。由於軟體機械手能檢測大腦到肌肉的訊號,有助病人重新學習運用手部功能。患者使用時能做出更多複雜的手部動作,有助職業治療師訓練病人進行日常活動。加上軟體機械手使用的矽膠製驅動器成本價格只為傳統馬達的十分之一,價格更易負擔。

湯啟宇教授表示︰「希望之手使用傳統馬達作驅動器,不論重量和體積都難再降低。軟體機械手除更輕巧外,我們亦可根據每位病人手部大小來度身訂造,因此一些比較罕見的中風患者如兒童也可使用。我們曾為一名兒童中風患者提供復康訓練,在訓練後發現他的手部活動能力有相當改善,期望未來能夠為每一名中風患者提供屬於自己的軟體機械手,不用每天花時間往返醫院,可留在家中因應自身情況進行復康訓練。」

軟體機械手採用氣動方式來控制病人的手部開合動作,由於中風患者的手指一般都呈現痙攣屈曲狀態,研究人員在設計矽膠製驅動器上作出不少改動,方便病人伸展和屈曲手指作不同的抓握姿勢。

病人在使用軟體機械手時,先把電極貼在偏癱的一方,以偵測肌肉所產生的微弱電流。這些被探測到的微弱電流來自大腦,被視為手部活動的指標。當病人集中精神張開手時,電極會感應肌肉產生的電訊號,軟體機械手會因應病人的活動意欲,把手張開,讓患者的手部重新學習如何使用大腦控制活動。

中大研究團隊現正進行臨床測試,並招募中風患者試用軟體機械手,以進一步研究軟體機械手在中風復康訓練,尤其在改善患者手部活動能力上的效用。有意參加臨床測試者可電郵至:clinicaltrial@bme.cuhk.edu.hk。3

Previous article雙盲險
Next article如何告別便秘?
SHARE

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here