中大製肌肉衣 助中風者復健
材料輕便可5分鐘「度身訂造」 日內瓦國際發明展奪兩獎
中風或脊髓損傷患者需接受長時間的物理治療，以幫助他們恢復正常活動能力。香港中文大學科研團隊研發一款可穿戴的人造肌肉衣，可接收穿戴者的腦電波指令後執行動作，既幫助患者訓練腦部對肌肉組下達指令，亦為肩膀、肘部、手腕和腿等多個部位進行物理治療。團隊負責人介紹指，肌肉衣採用的材料輕便安全，而且5分鐘即可為用家度身訂造出一副合身裝備。肌肉衣現時已在進行臨床測試，有試用的中風人士認同產品對復康治療的幫助非常顯著。該項發明近日在「2023年日內瓦國際發明展」中榮獲陪審團祝賀金獎和特別獎，以肯定其研究及創新能力。◆香港文匯報記者 陸雅楠
中大於「2023年日內瓦國際發明展」共派出27個科研項目參展，共取得26個獎項，包括6個陪審團祝賀金獎和兩個金獎。其中，中大生物醫學工程學系主任湯啟宇及其團隊憑借《可穿戴強力外肌肉》（ExoMuscle）的研究成果，榮獲日內瓦國際發明展陪審團祝賀金獎和特別獎。
靈感源自骨骼肌肉收縮原理
湯啟宇介紹指，ExoMuscle的設計靈感來源於人體內骨骼肌肉的收縮原理。「這項發明相對傳統人造外肌肉，其設計更輕、更薄且更易穿戴，可協助病人和增強人體的功能。」他表示，ExoMuscle以矽膠為主要材料，內部設有膠管，可通過吹氣膨脹模擬人體活動時的肌肉收縮。
「這種肌肉能夠發揮人類肌肉力量的兩倍，最高可承重20公斤，足以滿足日常大部分肌肉活動需求。」湯啟宇續指，ExoMuscle材料輕便安全，不會夾傷手指，非常適合用於康復訓練，配合物理治療教學影片，引導患者訓練腦部重新下達肌肉指令，並通過機器收集腦電波，檢測到指定數據時便會執行指令，幫助穿戴者進行訓練。
訓練病人用意念控制肌肉
原來，現今的物理治療多為被動式訓練，無法鍛煉患者腦部控制手部的能力，物理治療師亦較難教會病人嘗試使用意念。湯啟宇表示，ExoMuscle相對於傳統物理治療，可更有效的訓練病人重新使用意念控制肌肉，而且它使用簡單，安全性高，病人安坐家中也可自行進行訓練。
目前ExoMuscle已經申請專利，並正進行臨床測試，邀得約60位中風人士參與試用，他們主要是中風或脊髓損傷患者，會針對他們的肩膀、肘部、手腕和腿，提供幫助和訓練。「對中風人士而言，一個簡單的反手的動作對他們來說已經是極大的挑戰，但是在人造肌肉的輔助下，中風患者便能慢慢做到。」湯啟宇期望，ExoMuscle可幫助患者訓練腦部對肌肉組下達指令，長遠即使無須機器輔助，都能正常發力活動。
朱先生：可以做到扭毛巾
三年前患有出血性中風的朱先生參與了ExoMuscle的臨床試驗，他認為人造肌肉對於他進行復康治療的幫助非常顯著。「以前單手什麼都做不到，活動限制非常大，使用了機器訓練後，已經可以做到扭毛巾這些簡單的動作。」朱先生分享指，自己在試用ExoMuscle之前，右手完全不能移動，但經過十數次的訓練後，右手已經可以輕微移動，康復進度良好。
湯啟宇說，團隊特別為了ExoMuscle開發了一種自動捲線機，配合3D打印技術，「5分鐘即可根據患者需求，定製任何尺寸的人造肌肉。」他相信這種低成本、高效率的製作方式，有助ExoMuscle進一步實現大規模工業化和商業化。
