据估计，全球每年有一千七百万人中风，换句话说，每隔两秒就有一个人中风。患者当中，超过四分之三的人会出现中风后上肢无力问题，令他们无法自理日常生活[1]。在香港，每年的中风新案例达二万五千宗[2]，虽然患者在长期进行密集的复康训练后，大多能恢复部分活动能力，不过公众对公营复康服务需求甚殷，轮候时间长，以致中风病人难以按所需预约复康训练。因此，生物医学工程学系助理教授胡晓翎博士率领团队研发名为「移动式外神经肌骨系统」的便携机械臂。该系统体积轻巧，复康效果显着，而且操作容易，患者可安坐家中自行进行复康训练。在初步试验中，所有参加者在活动和协调能力方面均有改善，而肌肉痉挛的情况亦有减少。
外骨骼与柔性机械人
系统的机械臂结合了目前复康训练常用的三大技术，包括外骨骼、柔性机械人及外神经刺激技术。外骨骼就是一般人心目中的典型机械臂：以硬性物料制成，为患者提供承托，其机械部件以机械外力辅助患者活动肌肉。不过，外骨骼有一定重量，穿戴起来并不舒服。柔性机械人以充气或充液喉管等柔软材料模仿肌肉，虽然重量较轻，但体积却很大。此外，外骨骼和柔性机械人均需消耗较高电量来驱动摩打和泵，所以无法随身携带，只适用于医疗设施。
研究团队希望能设计出集合外骨骼及柔性机械人优点的方案。他们先把外骨骼的尺寸和厚度缩至最小，以减轻重量及提升舒适度；再利用低耗能空气泵驱动人造肌肉，提供机械外力。这样，机械臂肘部组件仅重200克，手腕/手掌组件重量则只有100克，两者可按复康需要单独或一起穿戴。另外，整副机械臂以可清洗、透气、防紫外线的运动布料复盖，令穿戴舒适度大大提升。
外神经刺激技术
中风后复康的其中一个原则是要刺激大脑，令其重新进行连结。当部分大脑受损后，反复的训练可以让没有受损的部分接管受损部分的工作。胡博士指：「在神经肌肉电刺激治疗中，系统能感应患者移动某条肌肉的意欲，随即以电刺激收缩该肌肉，帮助大脑将思想和动作联系起来，重新训练肌肉和建立肌力。因此，我们把专利外神经刺激技术加到机械臂中；这样，当我们把电刺激施加到肌肉上的时候，柔性机械人组件会即时提供机械外力，进一步协助肌肉活动。」研究证实，结合机械外力及神经肌肉电刺激治疗的疗效比单独利用机械外力高出百分之四十。
试验成果
移动式外神经肌骨系统可与专用手机应用程式连接。该程式不但可列出由治疗师指定的训练，更可实时记录训练数据，以便跟进。参与试验的十位中风病人在进行四十小时机械臂复康训练后，手腕、手指功能和肌肉协调能力方面均有改善，而痉挛情况也有减少。胡博士说：「机械臂轻便小巧，穿戴舒适，反应灵敏，操作简便。系统配备的12V充电电池足以驱动四小时的复康训练，让患者可于医院或诊所接受复康疗程之间，安坐家中甚至随时随地进行额外训练。」
2019年4月，移动式外神经肌骨系统于第47届瑞士日内瓦国际发明展中荣获特别大奖、金奖及优异奖。
