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工業技術研究院

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工業技術與資訊月刊

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抑制本態性顫震 提高患者生活品質

撰文/陳玉鳳 攝影/邱如仁

對許多年長者及本態性顫震(Essential Tremor)患者而言,手抖症狀嚴重影響日常生活品質。工研院開發的「高敏銳觸覺感知穿戴式輔具」,核心技術是利用穿戴式輔具內的高敏銳性感測貼片感知穿戴者動作意圖,結合抑制顫震機構設計,可讓患者有效完成生活上的動作。

高齡化社會已是全球性議題,許多隨著老化較易出現的疾病愈受關注,巴金森氏症是其一,然而另一同樣會出現手抖症狀的「本態性顫震」卻較少受到討論。事實上,在40歲以上的族群中,每20人就有一位本態性顫震患者,而在60歲以上的銀髮族群中,每百萬人盛行率增至13,000至50,000人。不同於巴金森氏症患者是在休息狀態時出現手抖,本態性顫震患者是在手部維持固定姿勢或進行特定動作時才會出現顫震。工研院研發「高敏銳觸覺感知穿戴式輔具」能讓患者的生活更有尊嚴。

計畫主持人工研院機械與系統研究所研發經理蘇瑞堯談到當初的起心動念,「獲得工研院『鴻鵠計畫』的推薦,我在2011年八月前往日本早稻田大學進行交流,當時我就注意到學校內的復健機器人及防顫震輔具研發。」工研院自2011年啟動「鴻鵠計畫」,推薦優秀工程師出國短期培訓。

感測片取代EMG 提高意圖辨識率

由於工研院與日本早稻田大學,以及福島最大機械設備製造商菊池製造所已有長期合作,因此在蘇瑞堯回國後,他就領導團隊投入本態性震顫患者輔具的三方跨國合作計畫。在合作過程中,菊池製造所希望能採用其他意圖辨識的方法,來取代目前較常被使用的肌電圖(EMG)。因為EMG機制不僅成本高,且很容易受到汗水及皮膚摩擦的影響,尤其是老年肌膚的阻抗較高,更難以確切反應表面肌肉活動及其中的重要訊息,例如肌肉施力程度和操控者的動作意圖等。

「我們想到工研院的感測技術也許可行,」與EMG相較,觸覺感測片不受生理雜訊、皮膚阻抗、肌肉疲勞等影響,且具有輕薄、可撓、高感度等特性,讓穿戴者能夠更簡單、直覺地控制手上的輔具。尤其是感測片易於大量生產,成本更是肌電圖的十分之一。

價格帶動應用 將導入日本市場

於是,蘇瑞堯帶領團隊將觸覺感測片運用於輔具內,透過人與輔具感測器接觸時的施力與局部壓力變化來感知穿戴者動作意圖,「我們與復健科醫師合作,透過不斷親身試驗找到最適合貼覆感測器的骨突位置。」此計畫研究團隊成員總計六人,平均年齡30餘歲,是一個年輕、具有高度企圖心的團隊,「我們已在今年初完成雛型機,目前正在準備與日方共同開發100臺實驗機。」

工研院的感測技術,結合早稻田大學的上肢顫抖抑制機構設計,以及菊池製造所的快速金屬塑型技術,三方合作要打造出僅需15萬日幣的「高敏銳觸覺感知穿戴式輔具」,且在近期可望於日本市場推出。價格帶動的普及應用,將能造福大量的本態性顫震患者,相關技術的延伸更能解決高齡化社會中照護人力短缺的問題,進一步打造更美好的老年生活。

「高敏銳觸覺感知穿戴式輔具」利用高敏銳性感測貼片感知穿戴者動作意圖,結合抑制顫震機構設計,讓患者有效完成生活上的動作。
「高敏銳觸覺感知穿戴式輔具」利用高敏銳性感測貼片感知穿戴者動作意圖,結合抑制顫震機構設計,讓患者有效完成生活上的動作。



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