中央大學 - 新聞 - 中央大學發展3D模擬協助醫療復健

中央大學發展3D模擬協助醫療復健
公告單位: 秘書室第一組發表時間: 2010-03-02
皮肉之傷可以縫補，腦部與心理的創傷，該如何治療？中央大學資訊工程系助理教授葉士青將時下最夯的3D模擬科技應用在醫療復健上，和榮民總醫院、國泰醫院合作，從事神經認知訓練、神經運動復健以及精神官能症的治療，造福老人失智、中風、暈眩、恐慌症、兒童注意力缺乏症候群等患者。　葉士青於美國南加州大學(University of Southern California)取得資訊科學博士學位，並曾服務於南加州大學創新科技中心(Institute for Creative Technologies)，返國後，將其指導教授Dr. Albert Rizzo的3D模擬技術引進台灣，加強本土化的實用性。整合3D立體顯示技術、3D遊戲技術、運動追蹤技術、觸覺模擬技術、無線感測器技術，開發臨床醫療用系統，以造福老人失智、中風、暈眩、腦部損傷、脊椎神經損傷、截肢創傷、恐慌症、兒童注意力缺乏症候群等病患。　Dr. Albert Rizzo在數年前打造了「虛擬伊拉克（Virtual Iraq）」協助在伊拉克戰爭中罹患創傷症候群(PTSD)的美國士兵而聲名大噪，最近又取得美國軍方2年近七億元的研究經費，於美國多個陸軍醫療中心進行臨床試驗。他曾經擔任十幾年的心理醫師，但執業過程卻感到「心理醫師只能救幾個人」，因此從頭開始，Rizzo進入南加州大學從事跨領域的研究，一頭栽進3D模擬技術的醫療復健。　Rizzo說，美國國家科學委員會(NSF)在1998年的某個計畫徵求公告中，即揭示了「運用電腦科技進行各式的模擬，已經成為理論與實驗之外，探索科學新知的第三條路徑，模擬技術在科學及工程的所有領域，扮演角色的重要性正急遽地增加。」　布朗大學(Brown University) Tarr於《神經科學》（Virtual Reality in behavioral neuroscience and beyond）一書中提及：「虛擬實境模擬技術對於神經行為科學的應用，終於來到了一個可以實現的階段，無論是神經科學、認知科學以及心理科學的研究或是生活應用，都具有極大的吸引力。」University of Scranton的John C. Norcross訪查62位精神科醫師，結果在其2002年發表的論文中表示「關於精神暨心理治療，請預測那一種技術在未來十年將急遽地增加並大量使用? 在38種現有醫療技術中，虛擬實境模擬技術排名第三名。」顯見，3D模擬技術將有效增進醫療技術。暈眩症預防跌倒　國泰醫院品質管理中心主任王拔群說，眩暈是人口中常見的疾病，根據英國的統計報告指出，約有20%到基層醫療診所就醫的病人，其主訴為頭暈及平衡障礙。頭暈本身即為臨床上常見的主訴，依據台灣的統計數據，2006年約有53萬人曾經因為頭暈至醫療院所就診，好發年紀約為50-60歲以上成年人，女性發作的頻率約為男性的2倍；平衡功能障礙的發生率為每一百位成年人中有三人，追蹤一年其病人復發眩暈的比例高達37%，尤其台灣已邁入高齡化社會，研究發現眩暈病人的好發率隨著年紀增長而有增加的趨勢，到了70歲以上甚至每一百人中，接近10人有平衡功能障礙的問題，形成醫療照護上的重要挑戰。眩暈的治療包括服用藥物、手術治療，但是對於較為年長的病人，藥物及手術治療成效不彰，病人終究仍會處於一種平衡失調的脆弱狀態，此時最重要的是進行平衡的復健運動。　中央大學和國泰醫院合作已經成功地開發了跌倒偵測的儀器（王拔群&蘇木春），根據既有的研究成果，葉士青將進一步運用感測器技術發展平衡偵測的儀器，可及時將身體的四肢與軀幹失去平衡的訊息，傳達至儀器再刺激對側的四肢肌肉，以及時提醒病人藉著對側的肢體施力，維持平衡的狀態，幫助病人進行平衡訓練。本項發明，未來有非常大的應用可能性，最重要的部分是透過無線的傳輸，可以發展平衡復健的儀器，於現在的遠距照護中，不僅能夠偵知病人於復健之家或家中發生跌倒的意外事件，同時也能夠應用於臨床醫療復健。老人失智症認知訓練　台北榮總精神部老年身心科、台北榮總高齡醫學中心主治醫師蔡佳芬表示，台灣近年來人口老化速度非常快，在1995年時已跨過聯合國所定義的門檻，成為『老年國』。根據內政部截至2009年年底的最新統計，台灣65歲以上的老年人口數已高達245萬人，佔全台人口總數的10.6％。隨著年齡的增加，失智症的發生率也會跟著上升。自60歲開始，每增加五歲，失智症的盛行率就會增加一倍。因此失智症已成為台灣重要的醫療與社會議題。　蔡佳芬說，失智症是一種腦部退化的疾病，最主要的特徵就是「記憶退化」，早期症狀包括記憶力減退、定向感異常，漸漸喪失語言能力，後期則認知功能嚴重退化，喪失生活自理能力。她說，除了少數的幾種病因可以治療之外，老年失智症目前是一種不可逆性疾病，至今沒有任何特效藥物可完全改善大腦功能、恢復智能。在抗失智症藥物方面，以乙醯膽鹼酶抑制劑為主，它是一種認知功能促進藥物，這類藥物只能減緩失智症退化速度，療效也只有輕、中等程度的改善效果。　知名的英國國家健康與臨床卓越研究中心(NICE)《失智症治療指引》指出，認知功能刺激治療(Cognitive stimulation)是唯一被推薦可促進認知功能及維持失智者功能的「非藥物治療」。在此指引中，藥物治療被建議在中度以上的失智者才使用，而認知功能刺激則被建議為輕或中度失智個案的治療選擇之一。　認知功能刺激治療是經過設計，透過活動與遊戲，在過程中訓練病患的認知功能，包含記憶力、注意力、語言能力、執行能力與視覺空間能力。中大和台北榮總將透過跨領域的團隊合作，以虛擬實境和3D影像技術，讓電腦科技應用在失智症病患的認知功能刺激治療上，希望能維持並促進病患的認知功能，減緩失能的腳步，讓病患能儘量在最低限度的協助下，仍能保持獨立自主的功能。提升病患的生命尊嚴與生活品質，減輕家屬的負擔。精神焦慮症治療　此外，國泰綜合醫院身心科也將應用最新的虛擬實境技術，幫助受恐慌症與懼曠症所苦的患者。國泰醫院身心科主任葉宇記說，恐慌症是身心科門診常見的疾病，大約每一百人當中就有一到三人有這樣的疾病，其中又大約有1/3到1/2的患者有伴隨懼曠症的情形，患者在某些特定的地點，例如：擁擠的公共場所、大眾運輸交通工具上、或自行開車上高速公路時會產生極度的焦慮恐慌，使他們害怕離家在外，嚴重時甚至害怕出門，形同自我囚禁。　對於這類病患，傳統的治療方式以藥物治療配合認知行為治療為主流，其中暴露法是認知行為治療技術中重要的一環，也就是讓患者直接面對並克服他所害怕的情境，但許多個案卻無法接受這樣的治療方式，原因一方面是個案害怕直接面對情境的恐懼感，一方面也因為治療者很難陪著個案到他所害怕的地方嘗試直接的暴露。　虛擬實境暴露治療是運用電腦動畫、身體追蹤裝置、視覺或是其他感官刺激輸入裝置，讓個案暴露於虛擬的害怕情境中，逐漸學習放鬆，以重建認知和控制身體反應，不僅能讓個案在安全的環境中面對恐懼以及焦慮感，也可以減少時間成本的付出。將現代科技導入身心疾病的治療，不僅將造福長期為恐慌及懼曠症所苦的患者，也為日後醫療與科技的結合，帶來新的典範。無所不在、個人化的照護　葉士青說，過去的醫療復健是由醫生「開藥單」，未來，則是「開遊戲清單」。他說，3D模擬的治療方式，可以依照病患的需求，調整刺激的時間長短、順序、強度，而且具有聲光效果，讓復健不再是僵化的重覆動作。而是一個情境化、客製化、個人化的復健療程。　運用無處不在的網路科技，打造新型態且更為有效率及更為便利的醫療行為模式，不僅節省運輸過程所需的照護人力，也能減少病人的舟車勞頓之苦，更能夠達到節能減碳的目標，創造病人與社會的福祉。文/古明芳

相關連結：	中央大學資訊工程學系http://www.csie.ncu.edu.tw/Csie/show.php

　回新聞列表