賴政府宣布推動長照3.0、衛福部擬2026年起提供全租賃補助後，智慧科技輔具的商業模式終於迎來曙光。陽明交大物理治療暨輔助科技學系在國科會補助下啟動「樂活行動共享聯盟」計畫，期待在產學合作下，將融合「人機一體」概念的智慧科技輔具成果產品化，為失能者、生病者和健康者實現樂齡社會願景。

撰文/吳培安

為因應臺灣超高齡社會挑戰，總統賴清德在2024年8月宣布，將編列927億元推動「長照3.0」政策；10月，衛福部也表示將修正「長期照顧服務申請及給付辦法」部分條文，擬於2026年補助智慧科技輔具。

衛福部說明，未來智慧科技輔具將採全租賃方式提供補助。這不僅加速智慧科技落地、為臺灣勞動人口減少趨勢提出解方，也為臺灣的智慧科技輔具發展注入一劑強心針。

陽明交大物理治療暨輔助科技學系(以下簡稱物輔系)游忠煌副教授強調，這是一項足以改變現狀的政策誘因。

由於智慧輔具有少量、多樣、客製化的特性，因此生產成本、價格高昂，租賃制將為智慧輔具帶來經濟可行(Financially Viable)的商業模式方案。

游忠煌也帶領獲國科會計畫補助的「LOHAS樂活行動共享聯盟」，期盼藉由與產業分工合作，將物輔系教師的「人機一體」研發成果，開發為人們想要(Desirable)、做得出來(Feasible)、能夠賺錢(Viable)的智慧輔具產品。

智慧輔具有少量、多樣、客製化的特性，生產成本、價格高，商業模式落地較為困難。(攝影/吳培安)

物理治療結合工程科技 實現「人機一體」智慧輔具願景

游忠煌出身機械工程背景，研究專長為機電整合、訊號擷取、處理與動作分析，並擁有英國倫敦大學學院(University College London)醫學物理與生物工程博士學位。

在BIO+ICT整合當道的陽明交大校園中，游忠煌的醫工專業，使他成為系上推行跨領域溝通的靈魂人物之一。

陽明交大物輔系也是國內首創、且唯一將物理治療與輔助科技結合的學系，為臨床醫學導向的物理治療，導入輔具、外骨骼手臂、3D列印等新技術。

(有關陽明交大物輔系介紹，請參閱Vol. 104《率先亞洲 6年制「DPT學程」 輔助科技納入必修 陽明交大物理治療暨輔助科技系 全方位培育「動作問題」解決專家》報導)

游忠煌表示，「人機一體」輔具是實現樂活願景的解決方案，且健康者、生病者、失能者都用得到。對健康者而言，他們需要能夠趨吉避凶的預防醫學；對生病者而言，需要復健工程替他們重拾健康；對失能者而言，則需要科技輔具為他們減輕痛苦與不便。

他說明，人機一體的早期概念，可以用武俠小說中所說的「人劍合一」來比擬，縱使有絕世好劍，使用者還是需要透過學習、練習或訓練才能達成。

但在加入輔助科技後，例如在傳統輔具上增添感測、顯示或致動的功能，就能讓使用者和治療師越來越輕鬆，同時降低患者的使用門檻。

游忠煌指出，由於每位患者的特性、需要的力學協助、人機互動模式不盡相同，因此，很難用大規模生產模式予以滿足。在某些狀況下，傳統輔具還可能反而讓使用者提早退化。

例如，尚有運動能力的亞健康者，因為需要遷就耗時、費力的輔具，反而增加了不安全性，降低行動意願；原本有些還能緩慢行動的患者，卻因為過早坐輪椅，反而讓運動能力提前退化，也被限制活動空間、剝奪社會參與的機會。

此外，游忠煌也指出，輔具在醫院環境中使用相較單純，但如果是在外界環境中使用，便需要針對各種地貌的障礙跟坡度加以克服，要打造整合個人需求和外界環境的輔具並不容易。

「因此，我們需要更精準、更高階的人機一體輔具。利用程式與自動控制的知識，依照使用者的規劃自動執行；或是除了完成所設定的工序，還能解析工作或活動的情境，依照使用者設定的目標，與操作者共同完成工作。」游忠煌說。

智慧機電輔具因應病況、情境變化 患者、治療師都受惠

目前，在游忠煌的智慧型機電輔具實驗室中，已經開發出多種人機一體輔具。

「我們將物理治療師的know-how整合其中，有助於減輕治療師的工作壓力，也讓患者獲得更安全、量身打造的輔助科技。」游忠煌說。

步態評析系統»

在物理治療中經常使用的「六分鐘步行測試」，是藉由六分鐘內觀察患者在坐、站、走路的來回過程中，評估患者的運動耐力和心肺功能。過程中物理治療師必須全神貫注、觀察評估，相當耗費精力。

游忠煌研究團隊開發的步態評析系統，能在與錄影裝置搭配之下，將治療師想要觀察的項目盡數自動化分析，分階段評估患者的花費時間、行走能力、步態穩定狀況，大幅減輕治療師的負擔。

游忠煌表示，這種裝置能夠在醫院以外的場域，提供預防醫學服務。例如設置在村里長辦公室或偏鄉健檢，讓民眾走6分鐘，就能從步態知道是否有帕金森氏症、中風或輕微認知損傷的徵兆。

安全助步車»

許多亞健康者會使用助步車，但經常在上坡時會擔心助步車下滑、下坡時擔心速度失控，倘若在上/下坡的同時還要一邊橫越斜坡，其實對患者或長輩都很難操控、危險性很高。

在改良的安全助步車中，會在使用者上坡時自動切換成棘輪模式，阻止輪子在使用者分神時便往下滑；下坡時，則能透過偵測器感知、自動減速，避免下坡暴衝的意外發生。

游忠煌團隊改良的助步車，能幫助使用者克服上坡、下坡分神失控，以及橫越斜坡時可能面臨的安全性風險。(攝影/吳培安)

前方跟隨系統、動態支撐助行裝置»

雖然，現在市面上已經有提供搬運功能的智慧跟隨機器人，幫助貨運人員或攜帶行李的旅客減輕負擔，但游忠煌表示，這些機器人大多是從旁或是尾隨使用者，目前市面上還沒有在前方的自動跟隨系統，也還沒有應用在身障者或復健訓練需求上。

游忠煌研究團隊開發出的前方跟隨系統，除了既有的載重搬運功能，還能夠幫助正在練習走路的患者在休息時提供支撐，或是在前方引導患者、提供步幅和速度的指示。游忠煌表示，前方跟隨系統也可以設計成可愛的動物造型，例如企鵝或小狗，讓使用者更加親近。

另一項與之類似的，是加上動力的動態支撐助行裝置，患者不需要推它，就會自動在患者前方，提供支撐的不時之需。

游忠煌也分享，曾有個膝蓋出狀況的阿嬤對下坡很害怕，但在這項裝置的協助下，讓她鼓起勇氣面對恐懼，後來甚至能邊走邊跑；還有一位小腦萎縮症患者，雖然走兩步就會停一下，但他正在努力找出自己的節奏，希望有一天能夠早出門吃上一碗牛肉麵。

視覺提示步態訓練裝置»

帕金森氏症患者在開始走路或行走過程中，偶爾會出現無法移動雙腳的「凍凝步態」(Freezing of Gait)現象，患者越感緊張越難解除，困擾患者的日常生活。

游忠煌指出，這時如果地上有橫線或光點提供導引，就有機會恢復正常的步伐，因此，他們開發出視覺提示步態訓練裝置，可與拐杖或助行器結合，幫助帕金森氏症解決凍凝步態的困擾。

此外，這項系統也能應用在中風患者的復健療程，讓治療師更省力。游忠煌說明，由於每個人最適合的步長不同，治療師得花很多時間調整出個人化的最佳步長，但這種裝置可以在復健療程開始的幾分鐘內，透過測試找到最適合患者的步長，同時自動記錄病人的左右步態是否對稱、跨步長有沒有增加、以及所需時間並加以調整。

樂活行動輔具產學聯盟起跑！加速從POC到DFM

游忠煌認為，對工程設計的學者來說，做出產品原型並不難，但要如何充分融合臨床需求、又要在工業製程中可行，需要密切的溝通與整合。

陽明交大物輔系在國科會的補助下，從2024年1月起獲得補助為期三年的樂活行動共享聯盟計畫，推動學界與業界互助合作，克服從概念驗證(Proof of Concept)到可製造性設計(Design for Manufacture)的挑戰。

作為先行學者，游忠煌希望藉由聯盟計畫，讓系上老師的研發成果得以商品化、真正幫助到患者，同時促進產業轉型升級、開創行動輔具健康照護新藍海，最終實現落實樂活行動健康、縮短不健康餘命的目標。

目前，加入聯盟的合作廠商，包含了擅長機電與移動平台的至盛科技，以及專注工業設計、數位製造的極印製造，未來也會持續尋找公司廠商合作，目標包括：系統程式開發、資料網頁、電子工程、機構設計、生產製造等。

游忠煌表示，「廠商並不是沒有技術，但是在商業上執行難度高，也沒有好的商業模式，很難讓每個人都獲得適配的輔具。以後有了政府的長照補助、科技輔具的租賃制上路，加上數位製造技術的快速發展，就可以彌補這一塊，讓智慧輔具可以變得很有前景。」

「臺灣工程、醫學、物理治療都很厲害，也有許多已經進軍國際市場的知名輔具品牌。現在，全球對科技輔具越來越重視、補助也越來越多，加上物聯網和人工智慧的發展，未來實現各種人機一體輔具、為更多人提供幫助不再是夢想！」他說。

游忠煌指出，3D列印等數位製造技術加速了客製化輔具的發展。(攝影/吳培安)

>>本文刊登自《環球生技月刊》Vol. 123