每天早上,我們被手機鬧鈴不情願的叫醒,睡眼惺忪的按掉它,接著走進浴室把牙膏擠到牙刷上,打上一個哈欠刷牙。盥洗完,套上襯衫,扣起鈕扣,認份的前往上班路上。
這樣的一天序幕,或許花費我們不過十多分鐘,但對患有顫抖症的人來說,「準確的」按下鬧鈴停止、將牙膏擠到牙刷上,扣好一整排鈕釦,都是無比的挑戰。而這僅是他們艱難的一天的開始,更別提寫字、倒水、開車等精準度更高的行為。在老年醫學、物理治療中,這些行為被稱為ADL(Activities of Daily Living,日常生活活動),是評估患者自理能力的重要指標。
顫抖症通常是由神經系統退化或病變引起,例如帕金森氏症(Parkinson’s disease)或原發性顫抖症(Essential Tremor),患者得經歷漫長、充滿不確定性的治療及復健過程,好恢復或改善ADL能力。
最近,韓國光州科學技術院 (Gwangju Institute of Science and Technology)利用了VIVE Pro的VR頭顯,根據他們在2020年針對中風患者開發的系統上,進一步結合虛擬實境,提供顫抖症患者個人化、更有效率的復健治療方式。
VR的沉浸感讓生活模擬儀效果加倍
研究團隊開發出一個名為「日常生活模擬儀」(Spherical Parallel Instrument for Daily Living Emulation)的裝置,看起來像兩個圓柱支架加上一個手柄。使用者握住手柄,便可模擬日常中的各種行為如翻書、倒水、開罐頭、使用螺絲起子的施力,並將施力大小回饋給電腦。
裝置下方則是類似模擬儀「大肌群」的驅動器,能模擬進行上面提到的行為所需的阻力跟重量,之後透過模擬儀的「小肌群」三軸控制器精準呈現阻力與重量。團隊開發的算法還能評估回傳資料以調整阻力——例如使用者翻書需要的準確力量大小——來提供個人化的訓練。
雖然模擬儀提供了進行日常行為的阻力,但光握著一個手柄,還是很難讓使用者進入情境。這時,VR頭顯提供的沉浸感便發揮了作用,讓使用者從「握著一個有阻力的手柄模擬」,提升到彷彿真的在生活中翻書、倒水。如此一來,施力準確度提升,算法後續的調整也會更完整。
可以說,VR頭顯在治療過程中,扮演了融合「日常感」與「操縱機器」兩者的角色。同時,VR可提供一個安全且可重複的生活情境,減少練習時的壓力。
不過還需患者加入實驗,進一步確認效果
要注意的是,研究目前是針對健康人士「所模擬的顫抖」做的。現階段的實驗意義在於:證明了模擬儀的確能模擬多種ADL;系統能有效調整阻力,並找出每項ADL任務的最佳阻力標準,為未來的患者訓練蒐集數據,建立基礎。
研究團隊下一步除了提升模擬儀能力,如改進算法跟驅動器,以模擬更全面、複雜的日常行為,例如扣釦子——是的,看似尋常、我們每天都在做的扣釦子,其實是一項非常複雜的力學行為(這也讓人想到我們之前介紹過的第三拇指,是不是也可成為相關患者的輔助設備?),更預計招募患者參與實驗,並計畫把模擬儀打造成家用桌上型設備,讓患者不必辛苦的到診所或醫院,在家就能進行復健。
看完這份研究,除了又一次確認VR的再現能力,最大的體悟是,我們習慣的無聊日常,對顫抖症患者來說其實是接連不斷的挑戰。期許日常生活模擬儀早點量產,幫助需要的人。