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小腳托　大步走

中風是導致殘障的主因，其中一個嚴重後果是偏癱，即半邊身癱瘓。患者因為下肢運動功能障礙而出現足下垂，這神經肌肉疾病令他們無法提起足部，走路時腳掌會在地面拖行，增加失平衡及踝關節扭傷的風險。

中大電子工程學系生物醫學課程湯啟宇教授（上圖左）與香港理工大學工業中心衛漢華博士協力研發智能互動機械腳托，幫助有足下垂問題的中風康復者更安全地在室內和戶外環境步行，達到更佳的復康效果。

互動傳感系統與步態參數

這個機械腳托能主動感測用者的步態模式，當感應到用者想提腳踏步時，腳托隨即升起，協助用者轉動腳踝關節，並輔以適當的反饋，改善用者的步姿。系統既細小又輕便，其碳纖維結構可以調校到適合不同腿型長度。

湯教授說：「用者只需把機械腳托套在小腿，隨即變成其體外骨骼，腳托內置運動傳感器及力度傳感器，能利用動力學和運動學步態參數來分析與感測使用者的步行意向，機械腳托便會即時提供推動力。」

「半邊人」的步行復康訓練

徐女士（上圖右）是一名六十五歲的中風康復者。2009年10月，她方才渡過生日，並參加了國際標準舞比賽，卻突然罹患急性缺血性中風，隨之而來的是偏癱和吞嚥困難等問題，令她要留院八個月接受治療，更曾經因為平衡機能障礙和步姿問題而跌斷手。她重拾吞嚥和說話等生活技能後，在2015年尾接觸湯教授的團隊，希望藉着機械腳托重學走路。

徐女士解釋機械腳托對她的幫助。「當我打算往前踏步時，腳踝底板會自動升起，提醒我如何提起受損的左腳，慢慢地，我終於『記得』如何走路；能夠重新走路，令我回復自信。現在，我可以走平路、斜路和上落樓梯了！我開心多了，因為可以照顧自己，找回屬於自己的生活。」

機械腳托能應用於高強度和重複的步行訓練，適合足下垂中風復康者日常使用。湯教授指：「內置的傳感器能傳送用者的步行數據至主電腦，物理治療師可參考這些數據，為病人度身設計最適切的步行訓練，並根據其復康進度調節訓練內容和練習量等。」

協調神經肌肉　重塑大腦

湯教授今年為下肢殘疾復康者研發出互動復康單車。系統根據用者踏單車的自主意識，向目標肌肉輸出電脈衝以刺激肌肉收縮，促進下肢功能的康復。他說：「病人要控制姿勢、平衡力和肌肉協調力等才可有效驅動復康單車，因而刺激中樞神經系統，重塑大腦的協調能力，恢復下肢功能。」

復康機械裝置將會延續以腦為本的原則，在設計中加入自主意識的元素，助用者憑「念力」控制機械裝置，令他們投入療程，提升復康質素，而非單靠傳統步行機的步態訓練。湯教授希望愈來愈多醫院採納復康機械裝置。他補充道：「機械裝置採互動設計，在於協助用者的腦部重新指揮受損的肢體，加強復元動力。歸根結柢，復康機械裝置旨在幫助用者重拾自我照顧能力，過有尊嚴的人生。」

本文出自《中大通訊》第500期（2017年6月）