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資料提供 :  香港貿易發展局
 

理大機械手為醫療科技揭開新頁

中風可引致患者癱瘓,影響說話能力,甚至損毁記憶,而手部癱瘓更會嚴重影響患者日常生活,簡單如扣衣鈕、抽拉鍊等簡單動作都變得不可能。為此,香港理工大學科研團隊研發出一部「肌動機械手」,幫助中風病人訓練腦手互動,加速康復進度而毋須倚賴他人。 正因機械手被譽為未來「中風救星」,自推出後即備受各界關注,早前更在德國創意發明展中勇奪金獎,贏得國際專家一致認同。率領這科研項目的醫療科技及資訊學系副教授湯啟宇,早前接受《香港貿發局周訊》訪問,分享研發經過及探討未來香港醫療科技發展。

貿:

可否簡述研發機械手的背景?

湯:

香港每年有26,000人因中風入院,扣除當中約3,000人身故,還有兩萬多人需要接受中風康復治療,數據反映這市場需求殷切。理大科研團隊在利用機械人協助康復研究上,已有5年多時間,先後開發出機械臂、機械腕及這部「肌動機械手」。在演變過程中,治療效果也由過去被動式,轉為現時的主動式,即由患者按自己意志訓練癱瘓肌肉,使肌肉重新活動起來。

   
貿: 

這機械手有何特點?

湯:

其原理是把機械手套在手指和手掌後,它能透過肌電圖EMG(肌肉收縮時會發出1伏特電流,透過量度及分析微量電流,可測知用者想活動哪塊肌肉),監測到病患想活動手部的意欲,神經反應會令機械手活動起來,讓僵硬的手隨著病人指令而伸縮,這就是這項技術的最大特點。

坊間暫時沒有同類實物推出,大多仍停留在實驗階段,有的設計只限於手肘位置活動,有的只能活動一、二根手指等。其他特點包括馬達輕巧纖細(僅約一磅),但轉動扭力大,而且五根手指均可隨意開合;由於活動組件集中放在手背,因而可騰出掌心感覺物件,更重要是其靈巧度,可助患者拿起杯子,大大改善生活質素。另方面,機械手套可調節大小長短,基本上任何手形患者,只需兩、三分鐘便能輕易戴上。

   

貿:

這機械手跟傳統中風康復療法有何不同?

湯: 中風後受損腦細胞接收肌肉活動訊號變弱,因而肢體活動困難。由於機械手完全需要依靠患者意向自主控制,是從機械手釋放的輔助動力,可助患者克服僵硬的肌肉和關節,通過重複練習,手部動作的反應傳至腦部,能協助腦部在面對新經驗時,重新調較與手部協調的能力。這種由個人意志驅動的設計,能有效幫助患者,加快做好腦手協調訓練。
   

貿:

目前臨床試驗效果如何?

湯: 初步臨床實驗發現,使用機械手後腦手協調功能明顯好轉。物理治療師反映,傳統物理治潦大多是被動式或自主被動夾雜,由於機械手必須由患者自主操控,如同游泳般需要自我協調各肢體,故可起互補不足作用。
   

貿:

這研發成果對醫療科技發展帶來甚麼啟示?

湯:

這項發明早前在德國舉行的「國際創意、發明及新產品展」(IENA)中贏得金獎,反映成就已獲國際專家認同。與此同時,醫療界亦迅速作出迴響,沙田醫院及九龍醫院已率先引入進行臨床試驗。我們稍後會到瑞士出席專門討論復康機械人發展的國際會議,向外展示及滙報這科研成果,期間將與專家交流切磋。至於這項發明的影響力,目前仍要多觀察半年,原因是這設計頗為先進,還在起步階段,需要搜集更多臨床數據,估計需要一年多時間。
   

貿:

香港發展醫療科技產品的商機何在?

湯:

香港在這市場上有很大商機,一是人口稠密,容易收集臨床實驗數據;二是本地患者接受新事物,勇於嘗試新療法;三是本港醫療系統發達,有助進行「一流」臨床試驗。簡言之,由於用者對醫療科技接受性強,起碼不會抗拒或恐懼,加上信任醫療效果,因而為香港醫療科技產業締造良好發展條件,比對鄰近地區的對手有一定競爭優勢。雖然研發產品時間頗長,但成品使用時間可能長達20年,回報價值高,建議廠商不宜短視,要多作投資。
   

貿:

香港應如何定位及怎樣發展?

湯:

就定位來說,目前香港下游產業有不少模具及壓鑄廠,只要改善生產環境,其實頗有發展潛力,關鍵是提升生產技術及標準,最終要為產品注入高科技元素及獨特性,目的是要替香港醫療科技產品擦亮招牌,一如香港的紡織及鐘表,在國際市場上給消費者十足信心。另方面,在搞好臨床試驗的同時,政府需有系統地提供各種投資優惠,如撥出地方供業界進行研發等,藉此誘使他們作出長遠投資承諾,久而久之,才能形成族群以至產業。以香港實際環境而言,通過「醫療、產業、學界」三方結合,相信是最合適的發展模式。
   

貿:

如何將機械手商品化及量產?

湯:

商業合作模式上,現正與醫院合作,收集臨床效用數據,只要患者用後有成效,日後自然容易推廣。商品化方面,已委託一間代理協助推廣,現正尋找廠家研究量產的可能性,但前提是廠方必須具備相關生產認證及技術;其次,售價必須要用家能夠承擔。按進程三個月或半年後,應可進入量產試驗階段,但初期產量不會多,目前一部售價約20萬元,推估量產後可下調至數萬元,若透過租借服務形式,如由一、二人共同分擔,那麼一萬元租金費用,應可符合普通家庭財力負擔,若用家認為有長期需要,或會個別考慮以優惠價出讓。

發展初期,我們必先回饋本地社會,照顧有需要病患,長遠目標則是打開國際市場,待海外市場取得成績後,回頭再進入內地市場,這樣部署應可帶來更好銷售前景。

   

貿:

對未來香港醫療科技產業發展有何看法?

湯:

市場已經存在,商界亦覺得有前途,關鍵是政府的支持,只要政府制定優惠措施,鼓勵商界踏出第一步,相信業界也不會猶豫。歐美不少例子說明,這產業多由政府及私人企業撥款,給學校先行從事研究與開發,待有初步成果後,再研究如何商品化。個人認為,本港企業撥款做研究的力度還是不足,這問題值得深思。但當前一刻,推廣這產品以協助更多中風患者盡快康復,並改善其生活才是最重要,這是我們當初研發的願望。
   
   
   
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理工大學醫療科技及資訊學系副教授湯啟宇說,《未來戰士續集》中阿諾舒華辛力加的機械手,給科研團隊帶來不少創意靈感。

 
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「肌動機械手」設計先進精密,能有效幫助中風病人進行腦手協調訓練。
 
 
 
 
 
 
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