该装置重量轻，可使患者出院后随时随地进行高强度、高效的自助康复锻炼。这只被称为“移动外神经肌肉骨骼”的机械手臂，是第一个将外骨骼、软机器人和外神经刺激技术结合在一起的机器人。
中风是世界范围内第三大致残原因。研究证明，强化、重复和长期的康复训练对增强脑卒中患者的身体活动能力至关重要，从而有助于缓解脑卒中后的残疾等症状。然而，对于中风患者来说，获得门诊康复服务一直很困难。由于康复服务的需求很大，病人需要长时间排队才能获得康复训练的名额。因此，他们不能得到及时的支持和常规的康复训练。中风患者还发现，从家里到门诊诊所都是一项挑战。
由理大生物医学工程系胡晓玲博士和她的研究团队研发的“移动外神经肌肉骨骼”，设计轻巧(可穿戴上肢组件重达300克，可满足不同功能训练需要)，低功耗需求(12V可充电电池，可连续使用4小时)，具有运动装特点。因此，机械臂提供了一个灵活，自助，易于使用，移动工具的患者补充他们的康复会议在诊所。创新的训练方案可有效提高康复进度。
胡晓玲医生表示，这种新型装置的开发灵感来自于许多出院的中风患者的反馈。他们在进行对肢体恢复至关重要的常规强化康复训练方面遇到了问题。“我们有信心，有了我们的移动外神经肌肉骨骼，中风患者可以随时随地进行康复训练，把训练变成他们日常活动的一部分。我们希望这种灵活的自助培训能够很好地补充传统的门诊康复服务，帮助中风患者实现更好的康复进展。”她的团队预计该机械臂可以在两年内商业化。
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软机器人的集成
外骨骼和软体机器人设计的工作原理都是提供由随意肌肉信号驱动的外部机械力，以辅助患者所需的关节运动。传统的外骨骼结构主要由金属、塑料等矫形材料构成，模拟患者的外部骨骼。虽然它体积小巧，但穿起来很重而且不舒服。软体机器人是用充气或充液的管子来模拟人的外部肌肉，它重量轻，但体积大。这两种结构都需要很高的电力来驱动电机或泵，因此病人不方便在医院或康复中心以外使用它们。结合这两种结构设计的优点，BME创新机械臂重量轻，体积紧凑，响应速度快，需要最小的电源，因此它适合在室内和室外环境中使用。
该机械臂进一步整合了机械外力设计与香港理工大学获专利的神经肌肉电刺激(NMES)技术，具有独特的康复效果。在检测到用户肌肉的肌电图信号后，该设备将通过应用NMES来收缩肌肉，并施加外部机械力来帮助关节进行所需的自主运动。研究发现，将NMES触发的肌力与外力结合在脑卒中康复中，比单独应用机械外力的效果要高40%。
康复效果证明
在10名中风患者身上进行的初步试验表明，在完成20个小时的训练后，所有患者的肌肉协调能力、手腕和手指功能都有所改善，肌肉痉挛程度也有所改善。将与医院和诊所合作开展进一步的临床试验。
机械臂由手腕/手、肘部和手指组成，可以单独或一起佩戴，以满足不同的功能训练需求。运动服装的设计，使用可水洗的面料，具有防紫外线和良好的透气性，也使机器人手臂成为一个舒适的患者穿着。
该设备还具有连接到移动应用程序的增值功能，用户可以使用应用程序界面来控制自己的训练。该应用程序还记录实时训练数据，以便更好地监测医疗从业者和患者自己的康复进展。它也可以作为一个社交网络平台，让中风患者在网上相互交流，相互支持。
来源:香港理工大学
