一般市民對機械人應用的印象往往是商場內的消毒機械人，其實除了建築和製造業有機械人應用，醫療保健方面亦早有手術機械臂、協助遙距應診的機械人、應用於語言治療方面的對話機械人等等。而香港理工大學（理大）研發的多模態足踝復康機械人「智雲行健步儀」，則助中風偏癱患者提升下肢運動功能，改善患者行走能力。
據悉，香港每年約有五萬宗新增中風個案，其中八成半的患者出現不同程度的身體活動功能障礙。中風患者進行恆常、重複及密集式復康訓練，對恢復身體活動功能及改善中風後遺症尤其重要。然而，本地醫院及復康中心日間門診復康服務供不應求，中風患者因而未能獲得及時和恆常的復康治療。而「智雲行健步儀」具備物聯網遙距復康進程管理功能，可助中風患者進行自助式居家復康練習，讓治療師遠端監察多個患者的復康進度。
改善中風患者步姿、平衡以至腦部神經重塑
由理大生物醫學工程學系副教授胡曉翎博士團隊研發的「智雲行健步儀」，據稱是首款結合外骨骼、柔性人工氣動肌肉、振動觸覺感知反饋，以及神經肌肉電刺激技術於一體的多模態輔助可穿戴足踝復康機械人。「智雲行健步儀」能有效同時糾正足下垂和足內翻的問題，改善中風患者的步姿及走路時的平衡，長遠更有助促進腦部神經重塑。
中風偏癱患者患側足踝肌肉力量普遍較弱及互不協調。而「智雲行健步儀」能夠自動探測患者行路時的不同狀態，如站立或邁腿等事件，再利用不同模態的相互協助，透過外骨骼和柔性人工氣動肌肉使患側下肢能站穩；並且透過振動觸覺感知反饋和神經肌肉電刺激，學會平衡腳底壓力和用力蹬地邁步；另藉由神經肌肉電刺激，改善足下垂以防拖地而跌倒的情況。
胡博士指出：「『智雲行健步儀』結合了生物醫學工程學系、工業中心、時裝及紡織學院，和電子計算學系的科研力量。此科研成果為中風患者提供更佳的下肢復康選擇，將訓練融入日常生活，治療師亦可遙距監察多個患者的復康進度。我們希望這種靈活自主的訓練方法能夠與傳統復康服務結合，實現更好的復康效果。」
▲多模態輔助可穿戴足踝復康機械人「智雲行健步儀」由理大生物醫學工程學系副教授胡曉翎博士帶領的研究團隊研發。
設計輕巧低功耗可於家居應用
「智雲行健步儀」設計輕巧，整體重量約 400 克，加上其運動服飾設計的特點，方便患者自行穿戴，適合偏癱患者單邊應用。該器械還具有低功耗的特點，配置 9V 充電池可連續使用四小時適合患者隨時隨地在家中、戶外或室內環境進行練習。
胡博士續指，有別於市場上常見的外骨骼下肢機械人，僅靠施加外力輔助患者走路，既無助於協助中風偏癱患者改善足踝關節和肌肉協調，且重量和耗電量較高，僅限於醫院及復康中心內使用。至於傳統的足踝矯形器，則容易引致肌肉萎縮，亦無助於重建患側肌肉自主功能。
研發團隊現與多家本地及內地醫院和復康中心合作，進行「智雲行健步儀」的臨床研究。研究證實，採用「智雲行健步儀」進行復康訓練的中風患者，較僅使用傳統機械外力裝置的復康療效，大幅提升達 40%。12 名參與臨床研究的患者中，在完成為期一個半月，共 20 節每節 1 小時 30 分鐘的訓練後，在無設備輔助的情況下，其足踝關節背屈可由最初的 5 度改善至 10 度，更接近正常人 15 度的水平，九成以上患者更成功糾正足內翻。
研究團隊亦運用物聯網技術，透過手機應用程式記錄患者的復康進度。通過這種具備即時監測、數據分析、個人化指導和提示的復康治療方式，讓患者即使沒有治療師在場，亦能有效地進行復康療程。
團隊計劃胡博士於 2021 年聯合創辦初創企業澤康科技（香港），成功獲得香港科技園「生物醫藥科技培育計劃」的支持，預計明年會將「智雲行健步儀」商品化。
