平衡評估系統研發計畫

有看粉絲團的大家,應該知道我們現在再研發一套新的系統-平衡評估系統,平衡評估對治療師們是無比的重要,站姿平衡、坐姿平衡、坐到站、閉眼平衡等等,都是治療師們每天必做的工作。近日看了一部Youtube影片後,給了我們極大的開發靈感。

片中可以看到動態的偵測使用者的重心,並可以跟著使用者做不同的動作而移動。論文[1]中的方法是透過運算適當的關節旋轉量,並給予各個關節不同的權重,進而得知實際的重心位置。

論文[2]還提供了一種比較簡單的方法,不考慮關節旋轉量,僅以權重及關節三維座標去計算。

在我們研究治療師的需求後,做了一個prototype進行改良:

影片中可以畫出重心的偏移,並提供給他們專業的分布圖,讓他們評估參考。
若有相關需求的人,歡迎跟我們接洽,讓我們能替專業的你設計更符合你需求的平衡評估系統!

[1] A. González, M. Hayashibe and P. Fraisse, “Estimation of the center of mass with Kinect and Wii balance board," 2012 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, Vilamoura, 2012, pp. 1023-1028.
doi: 10.1109/IROS.2012.6385665

[2] Manasrah, Ahmad Adli, “Human Motion Tracking for Assisting Balance Training and Control of a Humanoid Robot" (2012). Graduate Theses and Dissertations

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利用體感互動復健式的虛擬實境訓練帕金森氏病人的平衡能力

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帕金森氏症為一種神經性退化疾病。在日常生活中,通常會出現姿勢不穩定、平衡困難和步態障礙等等問題。隨著病程的發展,最終會導致顯著的失能情況,影響到獨立自主的活動,增加跌倒的風險。根據調查,平衡困難的問題是其中之一造成跌倒的重要因素。事實上,帕金森氏患者因為平衡功能的不足在近期內都無可避免跌倒的發生和13%的病人曾經在一周內跌倒兩次,因此,發展出一個能夠促進平衡控制與適合帕金森氏病人的治療有其相當的必要性。

目前針對帕金森氏病人的平衡缺失問題,普遍都會給予藥物服用和傳統訓練介入。然而,近年來,虛擬實境愈來愈被廣泛的應用在復健的領域上,而所謂虛擬實境指的是使用者能夠在電腦建立和調控的環境下直接的進行互動,透過可操弄的刺激與感覺回饋,以致令使用者有如體驗真實的感受。從復健的角度探討,虛擬實境的應用被發現具有多項優點:包括大量重複的練習,提供回饋與增進參與的動機。這些優勢不僅提高病人參與療程的意願,也有益於促進動作學習的表現,因此,建立一個以虛擬實境為基礎的環境或系統搭配輔助現今治療計劃將是一個深具潛力的臨床策略去改善病人的動作表現與加乘達到最佳的復健效果。

此外,值得一提的是,雖然虛擬實境是個不錯的考量,但究竟對帕金森氏症病人而言是否可以從中利用並且能夠優於其他治療而更有效的增進平衡控制能力仍有待進一步釐清。回歸到帕金森氏病人平衡的問題,從神經生理的層面得知此缺損來自於於腦中內部的基底核功能失調。研究指出藉由外在的提示,能有效的改善姿勢控制,與在使用視覺目標的刺激下有益於較佳的平衡相關技巧表現,例如伸手向前或在外力干擾中產生的平衡反應。這是因為外在的回饋輸入能繞過原本受損的部位,誘發腦中其他代償的神經迴路達到姿勢控制與維持平衡的目的。再者,研究指出帕金森氏病人具有動作學習的困難,而在有視覺導引的平衡練習中可以獲得正面的幫助,甚至即使是高度複雜的平衡任務都對學習成效有所反應。以上說明外在的回饋(視覺的輸入)對帕金森氏病人的平衡控制十分重要,同時回饋的給予在動作學習的貢獻上亦發揮不可或缺的作用。

因此,比對於現實:取得做為外在提示的資源有限且缺乏變化以及冗長重複的訓練過程,往往降低復建的成效。虛擬實境的介入正可以提供大量且有建設性的外在回饋,允許直接地作系統性的變更與調節,設計出符合治療目標和個人化的介入。強化帕金森氏病人對姿勢與平衡的動作控制,促進學習的效率與自主的產生動機驅使自我挑戰、參與密集的療程以克服諸多臨床實際遭遇的困境與限制。

根據文獻回顧的結果,臨床試驗已證實經過以虛擬實境為主的平衡訓練(包括Wii與其他科技設備)後在帕金森氏病人的平衡表現與功能活動上具有正面療效。此發現令虛擬實境在復建上的應用與效益的評估上得到有力的佐證。而在眾多提供虛擬環境的設備當中,又以商業型互動的遊戲系統受到專家高度的矚目,其原因在於價格合宜、易於操作架設、利用感測技術捕捉肢體運動,例如microsoft Kinect,一種利用紅外線體感偵測創新的科技,由於兼具多項的長處,故適合用於軟體的開發,輔助治療目標的實踐。也許就是下一個極具開發潛力的復健工具。

物理治療師石孟哲

想要使用該美妙的訓練軟體嗎?歡迎參考我們最新的免費試用計畫(提出申請)名額有限,敬請把握!

看起來像一組普通的平衡測試,當我發現事實後,我的下巴掉了!

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而標題一如往昔的老梗地使用了內容農場的標題模式,也再請大家包容個幾天,幾天後老梗就會膩了!

就來出賣我們總監大人的帥照吧!

這是我們去日本最大的老人照護展HCR展會現場,一位日本的服務商,應用一般的相機,在肩膀上貼上彩色貼紙。

定位出使用者的兩肩,程式再自動計算肩膀傾斜角度。原本我們都以為正常不過的姿態,而也以為應該端正不已,沒想到肩膀還是傾斜了。

這真是一個客觀的好工具,來瞭解自己姿態是否正確。不過貼貼紙這件事情太過主觀,程序上也會麻煩不少。

交由Papamam,龍骨王的體感系統來完成的話,只要站在系統前定位個三秒,不用貼任何的貼紙,螢幕就會告訴你有沒有站的兩肩平衡。

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在那之前,如果已經發現平衡不佳,或是您的患者需要更專業的平衡訓練系統,歡迎填寫以下問卷內容。提出使用申請喔!

看完後你會感激我嘖嘖稱奇的絕妙體感平衡協調發明供下載,這不分享還是人嗎?

請原諒我用內容農場專用標題殺人法(來源)吸引大家的目光,網路一直是新創意新行銷方式新產業模式演進最好的場域。

為此,我們一直嘗試用安全,但合宜的方式演進物理治療的方式。改變的並不一定是物理治療本質,在確保安全無虞的情況下,改變的是產品散播到每一位治療師手上的方法,改變的是產品演進至符合絕大部分治療行為所需的時程。

我們決定讓平衡訓練軟體一刀未剪免費下載使用!!

這一套體感的平衡訓練系統,用於腦神經肌肉患者的平衡乃至協調能力的訓練,藉由虛擬實境的訓練,讓使用者浸潤在虛擬的空間中,去執行現實世界中難以引導以及調控的訓練引導,進而讓患者,得以訓練特定肌肉與功能的回復。

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訓練在進行時,使用者得以身體控制畫面中的方塊人,在時間限制內觸碰特定排列的磚塊,才得以完成任務。

其中,磚塊的排列方式實則引導著使用者在空間中的運動模式,可以有直線、圓形排列、弧形等等,而在空間中的呈現方式,又可以有三個切面,Sagittal, Transverse, and Coronal平面。若以直線在Coronal上的呈現,就猶如引導使用者由左到右的進行運動。而在Transverse 上的圓形排列,使用者的動作訓練項目,將會接近玩麻將時洗牌時的手部動作。

而為了能讓使用者做出重心移轉的訓練,磚塊出現的位置就變的相當重要,距離需要遠到讓他必須往前彎曲才能觸碰的到的距離,就可以產生重心的移轉,進而訓練起其平衡能力。

整個訓練中,可以讓使用者跟著畫面中的任務以及引導,就可以完成一次訓練。當然,軟體進行的是勞力工作,整個訓練內容需要根據治療師對於患者的病況認知並給予訓練處方,而所謂的訓練處方,就是讓治療師能根據其專業,去調整訓練內容中詳盡的參數設定,以調配出最適合該患者的訓練內容。

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林林總總約有18類可供治療師調整出最適合該使用者的訓練項目。

1.物件數量:虛擬世界中待觸碰物(磚塊)的總數量

2.干擾物:出現在虛擬世界,但不得觸碰的物件,藉以訓練使用者的判斷。

3.加分物:除了磚塊之外,觸碰了會增加總分,增加訓練的遊戲性

4.物件排列方式:內容有直線有弧形有圓形、後續將有方形以及螺懸狀等

5.物件排列平面:空間中三個切面

6.觸碰順序:該是從左到右或從右到左,前到後或是後到前等

7.總時間8.單次時間9.回合數:回合數乘以單次時間就是總時間,三個參數會相互連動,端照每個人偏好不同來設定。

10.接觸時間:目前預設為零,即接觸物件時,需要停等等待的時間。該功能有其專屬性,預計在2015/5月份待合作研究單位資料收集完畢後再行開放。不便之處再請見諒。

11接觸距離:以手臂長度為基準,物件出現距離身體的深度。若設為100%剛好就是伸手可及。但若是150%,使用者就必須驅身向前。

12起使角13結束角:針對弧形排列專用,以使用者前方開始往左右兩方展開的角度。

14變異度:人生總有起起伏伏,物件的排列也是,若以線性排列,變異度增加時,排列將變為Zigzag甚至是正弦排列。

1516物件與手觸碰範圍的大小。若物件越大,越容易觸碰的到呢

17選擇訓練的重點,在上肢的左右手,或是下肢訓練的左右腳呢?

18引導,告知現在需要觸碰的物件,以及上方視角的鏡頭,確保使用者知悉物件的深度,以力觸碰的進行。

總結訓練的內容包括

1.根據每人身體的特徵,產出完全客制化強度的任務:

2.可以訓練左右上下肢體
針對坐在輪椅上的患者的上肢訓練、或是腳步的訓練等等。

3.藉由觸碰物件的引導,產生身體重心位移的平衡訓練。

若您覺得該軟體對於您在病人的訓練,或研究的進行,或長者的教育有所協助,歡迎您填寫以下表單將儘速寄送軟體下載網址給您。或加入我們在臉書的討論社群(連結

[名家專欄陳博因]低頭族的體感復健

今天我們邀請到榮總平衡功能檢查室的物理治療師,陽明大學博士候選人博因,來跟大家分享低頭族在享受3C產品帶來的方便之際,也新增了許多潛在的問題,以下是他淬鍊的文字所帶來的精闢見解。

雖然離開臨床有一陣子的時日,但基於專業物理治療的背景,仍然經常有需多的親朋好友來請教有關痠痛或是骨科疾患等復健問題。確實,近年來大眾對於「頸部與背部的痠痛等壓迫」的問題趨於成長。對於此現象甚是不解,有鑑於此便開始驅使自己尋找問題的根源。,為什麼過去只針對特定年齡或工作族群的頸部、上背部的脊椎問題,會開始在年輕人或是並沒有特定負荷的人身上出現呢?

在偶然的機緣下,我看到了某健康雜誌所報導有關於低頭族的問題,其中它提到說:「低頭族因為長時間低頭駝背導致頸椎長骨刺,使得頸椎退化的年齡層有年輕化的趨勢!其實不只是頸椎,連胸椎、腰椎、尾椎、還有骨盆都會連帶受影響。雖然使用關節就會耗損,但低頭族捨去使用肩、肘、腕三個關節來換錯誤姿勢所影響的七結頸椎、五節胸椎等超過10個以上的脊椎關節,划算嗎?」
這個問題除了強調低頭族姿勢不良,日積月累所產生的可怕的潛在問題之外,卻也點醒了一點,過去只出現在長時間電腦使用者、年輕3C族群的「低頭病」,透過了智慧型手機和平板的普及,早已滲透到生活中的各個階層,捷運上拿著手機打遊戲的青少年、用平板取代電子書的大叔,或是連續看了十幾集連續劇的家庭主婦…。對於脊椎的損傷,嚴重的情況下甚至是需要透過手術來處理,而根據國際手術神經學在2013年的期刊更指出,頸椎等脊椎手術的失敗率,也就是手術後要進行不必要的第二次手術的機率超過六成,另外有三成手術過程中會發生失誤,這數據實在令人不寒而慄。

然而,手機族群因懶的舉起手臂卻改用低頭, 這種本末倒置解決方式, 不如有效解決根本問題「脊椎的休息不足」。大家花了太多太長的時間在低頭使用智慧型產品,卻忘了脊椎每日所需的活動與伸展,脊椎缺乏活動與伸展這才是真正問題的所在。部份親友採納我所給予的「定期脊椎伸展和運動」的建議後,脊椎的問題都有不錯的緩解。除了一般的運動外,現在市面上許多的體感遊戲系統,或許也是不錯的選擇。搭配雲端技術的運用,連結智慧3C即時的提醒使用者已經超時使用3C應開始運動,再結合與手機遊戲同樣生動的體感遊戲,確實提昇大家對於運動的興趣。值得注意的一點就在於,這個體感遊戲是否有因應健康而設計,而非只是單純的玩樂,或許這就是體感運動能否有效的關鍵。為了脊椎健康,我們要從長計議,首要就是放下手上的3C,起來動個五分鐘吧!