医工结合｜踝关节复康机械人 助中风患者居家复康
发布时间：18:10 2025-05-21 HKT
中风是老龄化社会的主要健康挑战。数据显示，香港中风患者的发病年龄近年呈下降趋势，其中约30%至40%的患者甚至可能丧失部分活动能力。
中风患者，特别是行动不便和长期卧床患者，需要接受长期及反复复康训练，以防止关节挛缩变形及肌肉过度萎缩。然而，传统人工辅助复康治疗人力成本高，效果依赖物理治疗师经验，成效因人而异。香港医院及复康中心日间门诊复康服务供不应求，中风患者未必可以获得适切及时且恒常的复康治疗。因此，智能和普及化的复康机械人需求日益殷切，相信有助缓解人手压力，并改善复康效果。
从国家「十四五」及《国家残疾预防行动计划（2021-2025年)》等相关政策来看，国家对医疗复康项目、智能机械人项目给予全方位的政策支持，极大程度上推动了复康医疗及智能机械人的发展。特区政府近年亦积极推动基层医疗发展，以应对医疗体系过度依赖公立医院的问题，冀把目前以治疗为主、医院为中心的格局，扭转为以预防为重、社区为中心的理念，确保市民在社区便可获得适切的治疗和健康管理服务，以减少对专科医疗和急症服务的需求。
居家复康为公立医院减压
香港理工大学（理大）南京技术创新研究院院长、智能机械人研究联盟主任、机械工程学系智能机械人与自动化讲座教授张丹教授及其团队研发的「踝关节复康机械人」，是首款可在三轴上自由旋转，提供全方位足踝关节复康训练的机械人产品，帮助踝关节活动受限患者进行居家复康训练，以及脑偏瘫和中风患者的术后踝关节功能复康。张教授表示，机械人能为中风患者提供更具成本效益的居家复康方案，有助减轻公营医疗机构护理人员的工作负担。
三轴自由旋转使用灵活
踝关节复康机械人糅合了「具身智能」设计，能与环境及用户实时互动，实现自动化的适应控制、执行个人化复康，以提升复康效果和体验。针对患者脚型大小差异，机械人会通过感测器实现自动对焦功能，无论脚踝关节位置如何，均可自动调整至最佳复康位置。机械人的机电控制系统更可通过感应器收集患者讯息，实现自适应速度调整，充分发挥并联机械人优势，模拟出踝关节的复杂运动。
踝关节复康机械人可让患者毋须站立，即使卧床亦可进行复康训练，而且更可糅合三轴上自由旋转的设计，充分模拟踝关节背屈／跖屈、内翻／外翻，以及内旋／外旋等各种自然运动，超越了市场上仅支持一至两个自由度的同类复康器械设备，适用于更多复康场景。机械人更整合感测器与控制系统，实时监测并调整运动参数，包括速度与力度，通过肌电图讯号收集肌肉活动数据，根据肌肉活动自动调整训练强度，适应不同患者生理。此外，踝关节复康机械人采用多模态设计，结合力反馈及神经肌肉电刺激技术，提供两种训练模式，包括由患者驱动的主动式训练和机械人驱动的被动式训练，切合不同复康阶段的需要。
人工智能驱动个人化复康
张教授表示：「展望未来，我们计划为踝关节复康机械人加入个人化训练，在机械人上增设互动屏幕，以便用家提供即时反馈，例如显示『今天你做得很好！』这类鼓励讯息，以激励患者坚持训练。我们还会探索以人工智能驱动个人化训练；从单一功能走向智能化、多功能应用，以应对香港人口老化挑战。」张教授亦计划将技术扩展至肩关节或手部等不同部位的复康训练，再通过人工智能与肌电图反馈，按患者的实时数据促进复康器械的智能化发展。
此外，踝关节复康机械人便于携带，重量仅为10至15公斤左右，支援充电池或交流电供电，成本约在港币10,000至15,000元之间，远低于市场同类器械的价格。目前，张教授正与上海复旦大学附属华山医院合作展开临床测试，该医院计划采购10至20台供院内患者免费试用，未来更计划添置100至200台供患者租赁。
力争筹办医学院 促进医疗科技发展
理大贯彻以病人福祉为中心的理念，发挥「医工结合」和人工智能赋能医学的独特优势，致力推动医疗科技创新和知识转移。理大更拥有多个与医疗及健康领域相关的科研基建，并与内地多个城市包括南京、晋江、温州、武汉等设立技术创新研究院，冀借助多元化的应用场景，加快研究成果转化速度，开发具针对性的解决方案。
理大正积极争取筹建香港第三所医学院，早前已向特区政府提交建议书，矢志为提升香港和大湾区的医疗服务水平作出贡献。凭借强大的科研团队和完善的科研设施和生态圈，以及在医疗教育和培育专职医疗人才的丰富经验，理大有实力，亦有信心成功争取筹办香港第三所医学院，为社会培育兼具临床医疗和科研能力的医学人才，支持本地医疗服务体系高质量发展，助力香港发展为国际医学培训、研究及创新枢纽。
