【台南訊】為了讓中風、帕金森氏症等行動不便的中樞神經疾病患者能夠真正走出戶外，由國立成功大學醫學工程研究所陳家進教授指導張登慶等四名學生，共同研發了一套「如步輕雲：中樞疾患行動輔助系統」，透過類似家用遊戲機wii的原理，讓患者藉由穿戴式電腦及頭帶顯示器獲得真實情境與虛擬輔助資訊的畫面，無論在起步或轉彎方面都更加順暢，可說是中樞疾病患者的最佳行動輔助裝置。該系統業已與奇美醫院復健部合作並持續進行研究，無論在步態訓練或復健效果皆獲得患者高度評價。

張登慶團隊認為，中樞疾病患者除了在生理上行走困難、僵直，心理上也常有自尊心受損的問題，往往不願意走出戶外，間接使社交範圍狹隘化，造成更嚴重的潛在問題。然而目前商業化醫療儀器應用於步態改善的產品寥寥可數，同時缺乏有效的步態評估方式，這一套「如步輕雲：中樞疾患行動輔助系統」可說是首度研發出中樞疾患的最佳行動輔助裝置，利用這項裝置判斷患者步行的情形，提供視覺回饋輔助，引導並改善患者的步態。

「如步輕雲：中樞疾患行動輔助系統」與過去的步態改善儀器最大不同，在於過去的儀器僅提供固定直線的訊息，而成大張登慶團隊所開發的「如步輕雲：中樞疾患行動輔助系統」可因人而異，經過數據評估，可將參數（距離、速度）都調整到最符合患者狀況的數值，亦能隨著患者的恢復狀態進行不同程度的復健。尤其利用可穿戴式的感測器來測量步態障礙患者的動作，不會造成患者的負擔，亦不必侷限於特定實驗空間，相較於目前的行動輔助系統更加便利。

成大醫工所張登慶指出，可攜式的中樞疾患行動輔助系統，以類似家用遊戲機wii的原理，利用慣性元件(陀螺儀與加速規) 將使用者行走時下肢活動的情況傳輸至穿戴式電腦，再由穿戴式電腦將訊號和影像做結合，進一步將這些資訊投影到頭帶顯示器。也就是說，使用者可透過系統擷取到真實的畫面，又可以獲得虛擬視覺引導。

張登慶進一步說明，虛擬視覺引導的畫面主要包含兩個部份，第一個部份是地板的直線線條，畫面會出現黑白相間的格子告訴使用者行走時需踩在格線上，以協助使用者行走的更順暢或快速。第二個部份則是畫面左右兩邊會有光流（optical flow），當使用者移動時可以感覺到周圍景物從身邊流過，而系統可控制不同的流速，以協助使用者進行轉彎的動作。

張登慶團隊強調，以行走10米的直線路逕而言，該系統約可幫患者節省大約十分之一的步數與時間，多數患者進步的更多。但該系統目前僅應用在帕金森氏症病人下肢的部份，但人們行走時不只關係到下肢的運動，也同時包含上肢的運動，因此未來一年會再做持續改進，促使整個系統能夠引導上肢及全身的活動，以增進協調性。

有趣的是，不少患者家屬看到此系統新穎的外型，都稱呼穿戴者為「鋼鐵人」或「機器戰警」。而透過該系統，幫助了患者以及誘發自發性改善不正常步態、改進步態初始及後續旋轉步態的相關臨床訓練與研究，增進患者的功能性行走的活動獨立性。此外，該系統也針對帕金森氏症患者設計臨床評估與訓練計畫，有效的為中樞疾病患者帶來幫助，備受患者及家屬好評，未來商品化後對於臨床醫療輔具也將帶來很大的助益。

「如步輕雲：中樞疾患行動輔助系統」研發團隊包括成大醫學工程所的張登慶與韓煥章，負責整個系統架構，並跨領域結合了負責臨床上的實際評估與驗證的成大物理治療所江珮孜，以及負責進行統計系統需求、優勢、機會等資訊的成大工業與資訊管理所黃綉文。

該系統在醫工所陳家進教授的指導下，亦曾獲得成大第五屆（2009年）旗勝盃創意競賽「自然與工程組」金牌，並與奇美醫院復健部合作，未來亦將與成大醫院合作，持續改善系統使其更符合臨床需求，成為一套醫療評估與訓練輔助系統，為中樞疾病患者帶來實際幫助。990825c