第270期

智能手套 中風復健不無聊

將科技與復健結合,改善中風患者的乏味體驗。

智能手套 中風復健不無聊

吳佩芸

世界衛生組織(WHO)於2015年的十大死因報告中指出,腦中風的死亡人數達624萬人,高居全球死因第二位,且與2000年相比不減反增,是近15年來的一大殺手。而臺灣自1963年起,腦中風始終佔據國人死因的重要位置,根據2016年衛生福利部(簡稱衛福部)統計,腦中風至今仍高居臺灣致死率第四位,導致11,846人死亡,較2015年上升6.1%,同時,其造成的肢體殘障也導致患者喪失日常生活及工作的能力。

韓國NEOFECT創立者潘聕營目睹家人受中風折磨,且被迫承受康復治療帶來的沉重經濟負擔,因此研發出針對中風患者的拉斐爾智能手套(Rapael Smart Glove),期望透過遊戲與復健的結合幫助患者康復。

拉斐爾智能手套。(圖片來源/Electronic News Network

遊戲化設計 復健新體驗

《常州工學院學報》的虛擬現實與數據手套的研究專題提到,「數據手套實現的關鍵在於手掌、手指及手腕的各個有效部位的彎曲、外展等測量以及在此基礎上的姿態的反演......最根本的就是,確定傳感器測量數據與手部各關節運動姿態的對應關係」,而拉斐爾智能手套即以此構想為基礎設計。

根據NEOFECT官網說明,拉斐爾智能手套是一個結合九軸運動及位置傳感器(9-axis movement & position sensor)、彎曲傳感器(bending sensor)與32位元微控制器(32-bit microcontrollers)的上肢復健儀器,可感測前臂、手腕及手指的動作,並將關節運動範圍與控制能力的數據紀錄下來。使用者戴上拉斐爾智能手套後,透過藍芽連接至電腦上的拉斐爾智能康復平台(RAPAEL Smart Rehab Platform),其中的信息技術(Information Technology,簡稱IT)可以檢測使用者手的靈活程度,並利用演算法根據獲得的數據提供適合且具挑戰性的復健練習遊戲。

拉斐爾智能康復平台的運作流程。(圖片來源/RAPAEL SMART GLOVE Brochure

將遊戲化元素與用戶友好介面加入整個復健過程是拉斐爾智能手套的一大特點。在官方釋出的使用流程影片中,遊戲是以生活常用動作為基礎設計的,讓使用者在復健治療結束後能較快的回歸社會與自我生活照顧,例如:用抹布擦桌子、翻書頁。而每個遊戲所訓練的手部運動也不盡相同,例如:擠壓橙子的遊戲可以幫助手指彎曲與伸展、倒酒的遊戲可以增強前臂使用及手腕轉動的能力。此外,遊戲的畫面與音效也有助於誘導腦損傷患者嘗試手部運動及增加神經可塑性。隨著使用者進步,系統也會依照復健進度、個人興趣與關節活動度評分調整遊戲類目。

復健遊戲中會訓練到的手部動作。(圖片來源/NEOFECT

拉斐爾智能手套vs新型療法

拉斐爾智能手套的訓練與傳統針對中風患者的上肢復健非常相近,皆是針對肘、腕及手指關節運動的治療方式,差別在於它透過科技改善了治療過程中的體驗,在遊戲中加入多元的主題設計與互動回饋機制,讓患者面對的不再只是冷冰冰的醫療儀器。《中華體育季刊》專題指出,「互動式遊戲確實有增進持續使用電玩的效果,並提高身心障礙者與疾病復健者參與意願」,可見拉斐爾智能手套的遊戲化設計比起傳統復健更具有增加使用者復健意願的效果。

然而,在科技進步的同時,傳統復健也不斷的創新,近幾年出現的上肢新型療法也不容小覷。根據2010年《台灣復健醫學雜誌》所述,「侷限誘發療法(constraint-induced therapy,簡稱CIT)於慢性中風患者身上,能帶來顯著的效果」,其治療方式為穿戴手套侷限健全上肢,改善中風患者傾向使用健全上肢來取代受損上肢的現象。隨著此療法被廣泛使用,也衍生出更為完善的分散式侷限誘發療法(distributed constraint-induced therapy,簡稱dCIT),透過分散練習(distributed practice)的方式降低原療法密集訓練可能造成患者意願和體耐力低落的現象。同時,接受分散式侷限誘發療法後,患者的日常生活功能參與度與生活品質也有所提升。

不論是拉斐爾智能手套,抑或是新型療法,皆以上肢治療及讓患者更好的回歸日常生活為目的,並考慮到中風患者本身的體驗,然而在方法上卻有很大的不同:拉斐爾智能手套善用科技,而新型療法則不斷完善過去的復健模式。

適用客群與花費 具有侷限性

拉斐爾智能手套為一創新的復健器材,其遊戲化設計改善了中風患者復健的無趣感,然而在使用上仍有一定的侷限性。

林口長庚醫院腦血管科吳秀娟醫師於2016年的「淺談腦中風黃金三小時」演講中提到,腦中風存活者佔所有年齡層中至少0.8%,其中一半以上是永久性殘障者。而根據拉斐爾智能手套的遊戲設計,使用者的雙手需具有一定的活動能力,才能在遊戲畫面對大腦意識產生刺激時,控制自身手部神經完成動作,因此針對的中風客群是輕度功能障礙者,對於上肢完全喪失肌肉控制能力的中風患者實無太大幫助。

中風存活者肢體障礙的比例分布。(圖片來源/擷取自淺談腦中風黃金三小時

此外,復健本身所需耗費的時間很難估量,往往因人而異,使用拉斐爾智能手套的狀況也是如此,有些患者也許只需要使用幾個月的時間就能康復,而有些患者則可能需要更長期的治療。這為拉斐爾智能手套增加了許多不確定性,同時,也可能影響到一般民眾復健治療的實際花費。根據NEOFECT部落格所述,民眾可以通過NEOFECT官方網站租用拉斐爾智能手套,潘聕營也在《香港矽谷》的報導表示「想開發一個更輕巧、更便宜的產品」。然而,在康復時間有很大差異的情況下,長期使用拉斐爾智能手套的開銷並非一般民眾皆能負擔的起。對台灣的中風患者來說,同樣開銷若改為用在一般復健上,透過健保與身心障礙手冊的輔助,也許反而比使用拉斐爾智能手套成效更佳。

結合不同領域 未來新趨勢

作為榮獲2017年國際消費性電子展創新獎的穿戴式醫療裝置,拉斐爾智能手套充分的將遊戲的趣味性加入康復治療中,改善了過去傳統復健的乏味體驗。雖然目前為剛上市的產品,在消費市場的開發及產品本身都仍有進步的空間,然而,拉斐爾智能手套將科技與復健結合的模式也開啟醫療儀器的新趨勢,未來值得期待有更多考量患者醫療體驗的新發明出現。

記者 吳佩芸
對美食毫無抵抗力,熱愛旅行、體驗各地文化。
編輯 鄭仰珉
不想迎合 太過自我  沒有後悔 更沒停過
記者 吳佩芸
編輯 鄭仰珉