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中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 （中大）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，結合最新矽膠列印技術，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），為中風患者提供了一個既可度身訂造、輕巧舒適而價格實惠的復康機械手，輔助他們訓練手部功能，協助復康。 

結合最新矽膠列印技術 較傳統復康設備更輕巧靈活

傳統專為中風患者設計的復康機械設備礙於其龐大體積，一般設於醫院為病人進行復康訓練，患者不能每天在家中使用，對於病人日常生活上的輔助作用不大，使復康訓練的效用受到限制。因此，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，讓中風患者透過它來進行不同的手部動作訓練，以改善手部活動功能。該創新發明除在2012年於瑞士日內瓦舉行的第40屆國際發明展中獲得最高榮譽大獎，亦已取得美國食品藥物管理局及歐洲合格認證，現時世界各地有15個國家的醫院使用它來協助中風患者進行復康訓練。 

基於「希望之手」的成功，加上近年軟體機械人技術以及3D列印物料的迅速發展，研究團隊花了接近兩年的時間，研發出新型號的軟體機械手。與「希望之手」相比，這套軟體機械手更為優勝，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用途。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，使更多患者能夠負擔。

湯啟宇教授表示︰「由於『希望之手』使用傳統馬達作驅動器，不論其重量和體積很難再降低。軟體機械手除了更輕巧，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。我們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，讓他們不用每天花費大量時間往返醫院，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的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亦作出不少改動，以方便病人做出伸展和屈曲手指，以作出不同的抓握姿勢。為提高驅動器的質素，研究人員會先在電腦對驅動器進行模擬分析，然後才利用3D矽膠列印技術進行製作。於選擇3D列印供應商時，亦着重列印出來的所有組件是否耐用，能夠承受長時間的手部屈曲及伸展動作後會否出現破裂等現象。 

協助患者進行復康訓練 現正招募患者進行臨床測試

病人在使用軟體機械手時，會先把電極貼在偏癱的一方，以偵測患者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，被視作為手部活動的指標。當病人集中精神張開手時，電極會感應到肌肉產生的電訊號，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其活動。 

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。 

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中大在生物醫學工程學的教學和研究上已有豐富的經驗和深厚的基礎。早於2006年，中大工程學院率先開辦生物醫學工程理學碩士課程，並於2010年與醫學院聯合提供生物醫學工程學士學位課程，2012年推出哲學碩士和博士課程。經過十多年的發展和規劃，加上大學的大力支持，中大生物醫學工程學系於2017年7月1日正式成立，為社會培訓更多專業人才，並開拓更多嶄新的科研項目和轉化技術，務求提高醫療服務的質量和效益。