老齡化社會到來,復健機器人上路
精密機械研究發展中心副理張乃文指出,醫療機器人雖可協助外科醫師用於複雜的心臟等外科手術,但因涉及醫療行為,加上衛生機構曠日廢時的核可程序,研發時間平均須10~20年。目前國內投入的業者雖不多,但已有上銀、成功大學等單位著手開發復健型機器人。
2007年,台灣大學資訊系暨電機系教授傅立成即與台大醫院乳癌外科合作,研發用於乳癌病患的復健機器人。「這款機器人的設計初衷,是希望協助乳癌病患術後復健,但進入臨床後發現,病患可透過衛教知識自主復健,機器人並非是唯一首選,」傅立成說。
後來在台大醫院復健部教授賴金鑫的建議下,傅立成轉而鎖定中風病患,研發上肢復健機器人「NTUH-ARM」。
傅立成解釋,神經受損的中風病患,無法自主運動,須借由外力協助復健。中風病患只要將上肢手臂穿越至機器人中,透過外形結構近似於人體手臂的外覆骨骼式機器,即能輔助肢臂復健,讓無力的手臂上舉,延展肌肉。一旦病患恢復部分肌力,機器人也能馬上偵測些微力道,並補上不足的力量。
研發成功後,他與台大醫院復健部合作,選定11位急性中風病患展開臨床實驗。「借由上肢復健機器人的輔助,經過6周、每周2次的復健療程後,病患的運動靈活度明顯改善,」他說。
為因應老齡化社會即將到來。2010年初,傅立成研發第一代名為「Johnny Walker」的互動型輔助行走機器人。
一般而言,行動不便的老人使用傳統助行器時,須以雙手施力提起助行器,可能對下肢造成負擔。第一代輔助行走機器人能感知步伐,亦步亦趨,隨使用者前進,減輕老人步行負擔。不過卻因過於龐大的體積,不如傳統步行器便利,以致老人使用的意願不高。
因此,傅立成又轉而鎖定罹患中樞神經系統退化性失調,失去平衡感,造成行走不便的帕金森氏症病友,修改機型,推出第二代機器人「CAIROW」。
CAIROW機器人,以傳統步行器的支架結構為雛型,機體另安裝動力馬達、偵測模組與互動式的觸控介面。當病友扶著高70公分,重達20公斤的銀色機體時,不須施力推動,機器人即可自動偵測握把上的握力,判斷出前進或轉彎的操作;同時,透過距離感測器的分析,隨著病友腳步前進後退。
病友若因小碎步、步伐遲滯而停留原地時,機器人也能施予些許加速度,輔助病患繼續前進。而裝在握把下方的觸控介面,也能讓病友閒暇時,觀看娛樂影片,緩解心情。
現在,這款輔助行走機器人已在新北市雙連安養中心、桃園榮民之家兩處實地測試,為醫療復健的領域,開闢出一條新徑道。