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若是殘障自行車選手,如何選擇殘障義肢?

若是殘障自行車選手,如何選擇殘障義肢? Credit: MonkeySimon@Flickr CC BY 2.0

客製化醫材

以設計和工程上考量的角度,廠商先端出成品,提供選項讓消費者選擇,通常是最經濟也最成熟的供需方式。好比我們到鞋店去選鞋子,架上琳瑯滿目的鞋款,都是所謂已經設計好的產品,而消費者可依喜歡的、合用的款式,挑選自己的尺寸。然而在某些特殊狀況下,這樣的方式,可能已經不是最理想的方式。這也是就是為什麼能客製化的3D列印能夠如此吸引人,因為它滿足了這種特殊需求。今天要跟大家介紹一個,這種醫材客製、精緻的專業開發。

最適化運動表現的義肢

殘障奧運自行車比賽,選手需要專業的義肢。這種義肢不但要能夠補足肢體障礙的不足,還希望是最合適、最能幫助選手表現的設計。現今,多數的狀況是選手就現有的設計,先試穿,再經過專業人員調整,在不斷試穿與調整中找到合適的義肢。這種先選擇再調整的過程是相當費時費力的,也沒有非常完整的科學數據,佐證穿戴後的運動表現。但畢竟專業和一般選擇使用的需求不同。現在有一個這樣的實驗室,有專業的量測設備,讓選手穿上義肢後能夠用科學數據來協助開發最佳的義肢。

科學數據輔助設計

德國「弗朗霍夫研究所」(Fraunhofer Institute)的研究員,建立了一個行動式的生物力學量測站,希望用客觀的科學數據,讓穿戴者能夠測試穿上義肢後的緊貼度,以及選手動作的狀況,然後根據這些量到的參數,調整義肢設計,使其能夠根據穿戴者的個人體型、訓練強度和體重等等數據作調整。受測者要先坐上一個固定式自行車的設備,研究員將一些量測標籤貼在受測者身上,當受測者踩動自行車時,有8-12個紅外線攝影機會追蹤紀錄標籤的位置,即使只是動作半個釐米,數據也會被記錄下來。而在腳踏板上的感測器,則記錄運動員對腳踏板的三維空間方向的力量。由此可分析關節和肌肉的力量作用。

藉由以上的數據,能幫助運動員設計出最好的義肢。先從軟體分析得到數據,設計出3、4款義肢,再來實際製作測試。這裡的測試義肢,能夠調整長度、義足的轉動關節和腳底板相對於自行車踩踏板的位置。

複製模式普及化?

以上,客製化設計義肢概念,採信科學數據,也著重實際測試。除了提供專業殘障奧林匹克選手,未來是否也有機會以簡單且低成本的方式,複製模式,讓其他需要的殘障人士選擇義肢時使用呢?

文章參考:Fraunhofer-Gesellschaft
圖片來源:MonkeySimon@Flickr  CC BY 2.0


作者簡介

BioMeder

生醫人網摘的編輯。熱愛創新和用腦袋的事物,堅持文章一定要有邏輯性,藉由追蹤報導生醫領域的創新和應用來傳播知識。