「高醫醫療新創」專刊
2020.12 第40卷第7期 執行編輯:黃理哲
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智慧型下肢復健機器人—新世代中風復健輔具
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團隊成員:陳嘉炘、陳怡媜、
(交通大學)-柯立偉、盧奕辰、張洛凡、
(達璞股份有限公司)-胡惠文、楊仲豪、黃宥嘉
復健部   陳嘉炘 部主任/教授  (109年12月)

腦中風常遺留動作功能障礙,包括肢體無力及肌肉痙攣等常見問題,顯著地影響病患的日常生活功能,除了透過藥物治療,最主要的即是復健治療。傳統復健療程多由復健醫師與治療師使用中風評估量表,如巴氏量表(Barthel Index)、中風病患姿勢控制評估量表(The Postural Assessment Scale for Stroke Patients)等,主觀地進行動作與生活功能表現的評估,雖然評估量表皆有評分標準可遵循,然而有些評估方式太過簡單或者過於繁複進而影響評估結果,再者,由於腦中風是腦部的神經組織損傷,但以上的評估方法僅是針對動作表現、大腦以外的身體部位進行功能評估,缺少了直接對於腦中風造成的損傷區域(腦神經)進行功能評估。

近年復健訓練裝置結合醫學工程領域發展快速,讓腦中風病患可以即早接受復健治療,然而復健早期常因平衡功能不佳、血壓變化幅度大、運動易疲倦,且有肌肉使力異常的問題,使得復健早期不適合使用機器人在行走復健治療上,雖然目前市面上有許多床邊自動化復健輔具,但針對復健療程易產生肌肉痙攣現象的患者,並不適合以自動化輔具取代治療師執行復健治療,仍然得依賴治療師以徒手的方式進行復健治療,其根本原因是多數的自動化或非自動化復健醫療器材皆無痙攣判斷機制與痙攣舒緩機制。

因此,高醫復健部團隊與交通大學、達璞股份有限公司合作,針對髖、膝、踝等關節活動,模擬腦中風病患的下肢復健治療動作,並結合無線腦波量測與肌肉痙攣偵測,開發一台「智慧型腦控下肢復健機器人」,讓腦中風病患可以在復健早期採半坐臥姿或臥姿接受復健治療,達到即早復健的目標。當肌肉痙攣發生時,可以透過感測器回傳痙孿訊息給控制核心,並透過舒緩機構進行肌肉痙攣舒緩來達到使用的安全性,不僅減少醫療人員的負擔還可以提升醫療品質,亦可量測病患復健過程的腦波變化,讓病患了解受損的腦神經復原程度,使其積極地持續復健療程。此外,運用腦波偵測技術,在病患想動作時才控制下肢機器人運作給予正向的復健訓練回饋並提升復健效果。病患復健療程的數據紀錄,包含足底及腿部的出力大小、腦波訊號變化等,將供醫療人員進行科學地客觀分析,作為醫療行程與醫療技術的改善參考,提供病患更好的腦中風復健治療服務。以下為智慧型腦控下肢復健機器人七大優點:

1.即時監測大腦神經復健過程的腦波狀況。

2.提供穩定適當的復健動作。

3.自動化舒緩痙攣症狀,增加復健安全性。

4.腦波控制機器人進行正向回饋復健訓練。

5.下肢出力及大腦神經復健全程數據紀錄,提供醫師進行科學的復健療效評估 (成效數據化)。

6.有別於傳統腦機介面,不需打導電膠,可直接穿戴方便使用。

7.海綿感測電極,配戴舒適。

圖一、復健數據回饋關係圖

圖二、透過專業醫療人員評估制定個人化復健機器人訓練

 

 

 

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