2013.05.15理大學者研發「中風腦功能訓練儀」助病人重新控制癱瘓肢體

湯啟宇教授領導下研發的「中風腦功能訓練儀」,實物外型大小如單車頭盔,它能探測腦電波,協助中風病人控制癱瘓肢體移動,甚至可用於控制機械手。中風病人卓先生(左)接受「中風腦功能訓練儀」療程後,原本癱瘓的左手的活動能力有所提升,他近日更可幫助太太做家務。右為研發訓練儀的湯啟宇教授。湯啟宇教授的研究團隊成員包括來自理大生物醫學工程、以及理大工業中心的研究人員及教職員。

全球首部「中風腦功能訓練儀」為中風者的復康之路帶來一線希望。創新的「中風腦功能訓練儀」由香港理工大學(理大)生物醫學工程的研究人員開發,它能探測腦電波,憑着其精密的計算和控制方法,協助中風病人控制癱瘓肢體移動,甚至可用於控制機械手。

研究在理大生物醫學工程湯啟宇教授領導下進行,湯啟宇教授亦是「肌動機械手」(又稱「希望之手」)的首席研究員。是次研究的團隊成員包括來自生物醫學工程的何思傑、胡曉翎、方靖行、樓鑫欣、莊國偉和林劍峰,以及來自理大工業中心的譚惠民、俞斌、吳樹滔和彭民傑。

「中風腦功能訓練儀」突破現有的科技限制,可配合「希望之手」一同使用,提升中風者的復康治療效果。有效的中風復康治療往往需要患者及早展開治療計劃,讓他們就其癱瘓肢體進行腦和肌肉的互動訓練。然而,目前並沒有復康工具能訓練中風者辨識由腦部發出的正確信號,讓他們難以重新學習以大腦控制癱瘓的肢體。

湯啟宇教授及其團隊因而研發「中風腦功能訓練儀」,訓練儀運用首創的演算方法,檢測人腦電波與肌肉電流的共振頻率,進一步鑒別腦和肌肉之間的神經聯繫,以區分出正確的自主運動意識。

「『中風腦功能訓練儀』能夠讓中風者重新連繫大腦及肢體的信號。訓練儀的腦電波探測裝置及肌肉電流前臂裝置,亦可透過適用於平板電腦的軟件平台傳輸數據,控制前臂機械裝置。」湯啟宇教授解釋。

湯教授續指,已申請專利的「中風腦功能訓練儀」,實物外型大小如單車頭盔,具有獨特的腦部電極設計,方便不同頭型人士穿戴,並能夠探測腦電波,針對每位中風者的病情及需要,選出最合適的腦部電極位置,從而減少所需的電極數量及預備時間。

五位中風者獲邀參與研究,進行二十次療程,研究人員發現,若須「中風腦功能訓練儀」達到90%腦意識的識別準確率,需用三十二個腦部電極。

「中風腦功能訓練儀」準確度高、方便穿戴,意味該系統是復康訓練的有效工具。展望將來,理大科研人員預期新系統可進一步改良設計成易攜、易用,並適用於醫院及家居的先進復康工具。

理大的研究人員已為「中風腦功能訓練儀」在美國及中國取得專利。是次研究項目獲香港特區政府的創新及科技基金資助,該研究的計算和控制方法更成為國際期刊IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering (2011.12) 的封面故事。

(完)

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湯啟宇教授

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