智慧步行輔助系統能提升復建效果

  • 陳端武
Smart walk assist利用演算法計算輔助壓力,協助復健患者維持正確姿勢。EPFL

洛桑聯邦理工學院(EPFL)瑞士國家機器人能力研究中心(NCCR Robotics)及洛桑大學醫院(Lausanne University Hospital)科學家已共同開發出智慧步行輔助裝置「Smart walk assist」。這種懸掛在天花板上的調整型吊帶,配合智慧動作分析演算法,能協助因脊髓受傷、中風等神經障礙影響步行能力的患者更有效復健。

根據EPFL報導,在涉及神經系統疾病或損傷的復健過程中,要讓神經系統學會採取正確動作難度很高。患者因肌肉萎縮而無法正常行走,而神經系統也需要藉由訓練重新學習正確姿勢和步行動作。只要患者持續重複不自然動作,神經系統也會不斷記憶有缺陷的動作。

研發團隊臨床研究中發現,穿戴這種智慧步行輔助裝置的患者,運動能力立即獲得改善,而能進行日常生活中的常見活動。該研究結果已發表7月出版的Science Translational Medicine期刊。

智慧步行輔助裝置的構想是協助患者自然行走,使神經系統學習如何再次正常行走。目前一般復健程序已會使用體重支撐系統。而這項研究是首度使用搭配復健演算法的體重支撐系統。

該演算法會根據患者的腿部運動、步幅和肌肉活動等動作的監測數據來調整參數,確定要透過智慧步行輔助裝置施加到身體軀幹的力道,讓患者能以自然方式行走。具體而言,其中包括減輕患者的體重,推動患者向前或向後移動,或是向兩側移動,讓患者的行走姿勢更自然。

EPFL及洛桑大學醫院神經學家Gregoire Courtine表示,希望此系統能在神經系統疾病患者的復建過程中發揮關鍵作用。此次研究結果更催生出新一代智慧行走輔助裝置RYSEN的開發計畫。該計畫是在歐盟資助的EUROSTARS研發計畫下進行。

參與此研究的各方包括EPFL、荷蘭台夫特理工大學(Technical University of Delft)、Motek、EPFL衍生公司G-Therapeutics以及位於Sion臨床夥伴SUVA。