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醫療新創開發治療用外骨骼裝置 幫助中風病患恢復肩部肌力
2019-09-17

隨著科技越來越進步,漸漸實現科幻電影中不可能的場景。電影《明日邊界》主角所使用的外骨骼(Exoskeleton)服裝,不僅增加士兵肌耐力,並減少傷害。除了應用在軍事、工業與製造業方面,目前許多業者也正開發新款外骨骼機器人,協助病患復健和運動治療訓練上,讓行動不便者重新站起來。據The Robot Report報導,美國德州新創Harmonic Bionics基於人體工學設計一款名為Harmony的外骨骼裝置,可追蹤人體肩部關節與肩胛骨動作,並擴大肩部運動範圍。

在美國,每年就有超過80萬新的中風病例,傳統治療方式成效有限。現在物理治療師可透過Harmony,改善患者神經損傷或肌肉癒合。Harmony裝置的出現,可說是中風病患的一大福音。

有鑑於外骨骼發展前景無限,應用日益廣泛,Harmony於2011年獲得國家科學基金會(National Science Foundation)與美國太空總署(NASA)資助,而這項開發計畫由德州大學ReNeu機器人實驗室領導。

由於肩膀構造複雜,研究團隊以仿生學的概念設計Harmony,確保病患能適應穿戴外骨骼裝置,且保護病人關節免受二次傷害。

Harmonic Bionics利用NASA的資料庫收集人體數據,再依據這些資料開發外骨骼裝置,可為各式各樣身形、身材的病患進行調整。據了解,Harmony已能適應95%以上的美國人口體型。

外骨骼若要在臨床試驗發揮最大作用,裝置必須能夠快速、平滑地改變其物理尺寸以。不過,一般的油性滑動的直線軸承(Linear Bearing)會聚集汙垢,容易造成細菌孳生。

為了解決此問題,Harmonic攜手德國運動塑料製造巨頭igus,其產品不需要潤滑和維護,軸承可快速地調整尺寸,而尺寸和重量上也減輕不少。此外,Harmony搭載6個igus多功能軸承,具有低磨損特性,在乾燥情況運作下摩擦係數也非常低。

實驗室負責人Ashish Deshpande表示,輕微中風患者數量近10年內不斷提升,現在大部分的治療及輔助設備都為腿部而設計,Harmony問世後能提升上半身肌力,並促使病患積極參與復健,慢慢恢復身體平衡。

(原始來源, DIGITIMES 洪煥周)

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