機械手臂助復健 中風患者落淚「我已經很久沒有動了」

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文、圖/健康醫療網

中風病人最希望的就是雙手可以自由活動、雙腳可以走得更久更遠,然而,對於許多患者來說,復健是一場看不到終點的漫漫長路。面對社會老化與少子化衝擊,中風復健出現龐大缺口,清華大學動機系特聘教授張禎元率領團隊研發機械手臂「清華紳士」投入醫療照護,不少中風患者經由訓練後找回手感,落淚直說:「我已經很久沒有動了!」

示意圖/資料庫

一位4旬個案原本從事設計業,需要操作電腦進行繁複的工作,然而中風後不僅失去賴以維生的雙手功能,而且經過多次復健仍成效不彰,復健到一個程度好像沒有辦法再大突破,經由機械手臂輔助復健,終於找回手感與信心!年邁的父親也感嘆:「我年紀已經大了,沒有多長時間可以陪她,至少7、8成可以自己自理,這樣我就放心了。」

清華大學動機系特聘教授張禎元率領團隊研發機械手臂「清華紳士」投入醫療照護。圖/清華大學資料照)

復健是一種醫學治療行為,使人重新獲得或是改善神經認知的功能,復健對象沒有年齡、性別和種族的限制與分別,每個人都可能會用的到。度過中風危險期後,患者必須接受積極的復健治療,根據長庚醫院資料指出,復健的療程主要包括:

  • 床上或墊上運動
  • 坐立訓練及行走訓練
  • 吃飯、穿衣、上廁所等日常功能訓練
  • 語言與吞嚥訓練
  • 心智狀態評估與輔導
  • 併發症之處理

「台灣2025年將邁入超高齡化社會,65歲以上的人口將占總人口五分之一,老化的比日本更快!」張禎元在「智慧輔具科技開創樂齡商機」論壇表示,台灣每年新增約3萬中風案例,約1/3患者、也就是1萬人需要到醫院做復健。然而,人口老化快速導致需要復健的人口越來越多,少子化衝擊下卻面臨供給者越來越少的困境,因而產生龐大缺口。

  • 勞力密集:傳統復健科為勞力密集行業,以復健師或醫師親自執行為主。
  • 費時:學理上應提供每天2小時以上的手工能訓練。
  • 成本問題:我國健保門診,只給付每周3次、每次1小時治療。

有鑑於此,張禎元與長庚醫院復健部部長裴育晟合作,領導跨域研究團隊,結合AI人工智慧、生物力學與人因工程,研發出有視覺及觸覺、可模仿人手細緻動作的機器人,能像真人一樣抓球、抽衛生紙的「清華紳士」機械手臂,在多家醫院用於復健治療,更獲得美國專利許可與美國食品藥物管理局FDA核准。清華紳士的軟性手模仿人類的手指關節設計,使用氣壓傳動來控制手指彎曲動作,並採用獲得美國專利的演算法晶片來感測手指受到的回饋力道,並進行精準的角度測量。患者中風久了手打不開,練習抓取物品是恢復生活的重要訓練。以往患者常透過「鏡像治療」,幫助大腦重新找回控制肢體的能力,現今有機械手臂輔助操作,協助患者持續復健,甚至能夠伸手撐地板,不僅找回手感更是找回自信。

根據聯合國預測,65歲以上老年人到2050年將佔總人口16%,顯示全球都面臨人口老化問題。張禎元表示,2023年全球復健機器人市場預估達到3.4億元美金(約105億新台幣),且市場仍在成長當中。台灣擁有強大的技術,期許產官學研界團結起來,讓復健機械手臂普及於醫療院所與偏鄉,未來甚至應用於長照與居家等全方位層面,達到多贏局面。

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