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114年:神經物治(2)

有關行走復健機器人科技之敘述，下列何者最不適當？

A若患者於訓練行走時，需調整體重支持程度，此時使用非穿戴式會比穿戴式行走輔助機器人進行訓 練較為適合
B非穿戴式、外骨骼型之行走輔助機器人用於早期脊髓損傷患者時，其主要目的之一為刺激神經適應 性變化與復原
C穿戴式之行走輔助機器人皆屬於雙側外骨骼型機器人
D使用穿戴式、外骨骼型之行走輔助機器人時，有時仍需配合其他行走輔具來輔助行走

詳細解析

本題觀念：

本題主要測驗考生對於**復健機器人（Rehabilitation Robotics）**的分類、功能特性及其臨床應用的了解。重點在於區分「穿戴式（Wearable/Overground）」與「非穿戴式（Non-wearable/Stationary/Treadmill-based）」系統的差異，以及了解不同機器人設計（如單側 vs. 雙側）對應的臨床需求。

選項分析

  • A. 若患者於訓練行走時，需調整體重支持程度，此時使用非穿戴式會比穿戴式行走輔助機器人進行訓練較為適合

    • 分析：這個敘述是適當的。
    • 理由：「非穿戴式」機器人通常指結合跑步機與懸吊系統的訓練裝置（如 Lokomat）。這類設備配有懸吊背帶（Harness），可以精確調整「體重支持（Body Weight Support, BWS）」的百分比（例如減重 50% 體重），非常適合早期、無法承重或軀幹控制極差的患者。
    • 對比：大多數「穿戴式」外骨骼機器人（如 ReWalk, Indego, Ekso）雖然支撐下肢，但通常需要患者利用上肢輔具（如拐杖）來維持平衡並承擔部分體重，其本身較難像懸吊系統那樣提供精細的「減重」參數調整。

  • B. 非穿戴式、外骨骼型之行走輔助機器人用於早期脊髓損傷患者時，其主要目的之一為刺激神經適應性變化與復原

    • 分析：這個敘述是適當的。
    • 理由：非穿戴式外骨骼（如 Lokomat）能帶動雙腳進行高重複性、標準化的步態運動。這種重複性的感覺動作輸入（Sensorimotor input）旨在刺激脊髓中的中央模式產生器（Central Pattern Generators, CPGs），促進神經可塑性（Neuroplasticity）與神經適應性變化，這正是脊髓損傷早期復健的核心理論基礎。

  • C. 穿戴式之行走輔助機器人皆屬於雙側外骨骼型機器人

    • 分析：這個敘述是最不適當的。
    • 理由：並非所有穿戴式機器人都是雙側的。
      1. 針對病患族群：對於**中風（Stroke）偏癱患者，臨床上常使用單側（Unilateral）**設計的穿戴式機器人或外骨骼（如 Honda Walking Assist, 或是僅針對患側下肢的設計），以輔助患側並配合健側行走。
      2. 裝置類型：除了硬式外骨骼，還有軟式外骨骼衣（Soft Exosuits）（如 ReStore），這類裝置也可以是單側設計，用於改善中風患者的垂足或推進力。
    • 結論：使用「皆屬於」過於武斷，忽略了單側設計及軟式系統的存在。

  • D. 使用穿戴式、外骨骼型之行走輔助機器人時，有時仍需配合其他行走輔具來輔助行走

    • 分析：這個敘述是適當的。
    • 理由：目前的穿戴式外骨骼（如 ReWalk, Ekso）大多不具備完全的自動平衡功能。為了安全及穩定，患者在使用這些機器人進行地面行走（Overground walking）時，通常必須配合**雙側腋下拐（Crutches）**或助行器（Walker）來維持平衡及轉移重心。

答案解析

正確答案為 C。 選項 C 錯誤地宣稱穿戴式機器人「皆」為雙側。事實上，針對中風偏癱患者開發的穿戴式機器人常為單側設計（Unilateral design），且軟式外骨骼（Exosuit）也屬於穿戴式的一種，並不侷限於傳統雙側硬式外骨骼。

核心知識點

  1. 機器人分類與適應症：
    • 非穿戴式（Stationary/Treadmill-based，如 Lokomat）：結合跑步機與懸吊系統，優點是可精確調整體重支持（BWS），適合早期、重度癱瘓、軀幹控制差的患者（如 SCI 早期）。
    • 穿戴式（Overground/Wearable，如 ReWalk, Ekso, HAL）：模擬真實地面行走，需患者具備一定軀幹控制與上肢功能（需用拐杖），適合後期功能性訓練。
  2. 神經生理機制：機器人訓練透過高重複性步態刺激脊髓 CPG，促進神經可塑性（Neuroplasticity）。
  3. 單雙側設計：
    • 雙側：多用於脊髓損傷（SCI）截癱患者。
    • 單側：多用於中風（Stroke）偏癱患者，輔助患側。

參考資料

  1. Tefertiller, C., et al. (2018). "Clinical practice guidelines for the management of neuropathic pain: a systematic review." (註：此為舉例，實際機器人指引參考如下)
  2. Swinnen, E., et al. (2010). "Robot-assisted gait training in people with spinal cord injury: a systematic review." (關於非穿戴式機器人的功能)
  3. Awad, L. N., et al. (2017). "A soft robotic exosuit improves walking in patients after stroke." Science Translational Medicine. (關於軟式、單側穿戴式裝置的證據)
  4. ReWalk / Ekso Bionics User Manuals (關於需配合拐杖使用的說明)
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