2010年2月27日 星期六

為單側肢體障礙者的個人衛生輔具開創一條新的坦途 成大吳豐光教授提出新式輔具設計概念發展方法

科技總是來自人性,有感於患有五十肩或因中風或其他疾病導致單側生活失能的肢體障礙者,個人衛生動作及行動需要協助,國立成功大學工業設計系教授吳豐光特別以人為中心之設計(UCD-User Centered Design)做為理論概念基礎,提出一套新式輔具設計概念發展方法,進而設計了各種個人衛生輔具,除能達到完善的清潔目的也有利於復健,協助單側肢體障礙者擁有更便利、高品質的生活。吳豐光教授更分享雙側帶動洗臉方巾的製作方法,提供民眾在家就可以自行製作。


成大工設系教授吳豐光指出,過去輔具設計者開發、製作輔具往往流為黑箱程序,僅屬專家個人所有,無法將專案經驗系統化,而且往往僅限局部,無法順利清洗到每一個部位。而採用新式輔具設計設計概念發展方法所設計出的新式輔具,最大的差異在可藉由身體健側帶動患側,達到復健目的,同時讓患側具有輔助健側施力的作用,此外,配合不同部位、關節活動角度,也有可調整長度、寬度大小的設計,達到更完善的清潔。

依照新式輔具設計概念發展方法開發之中風障礙者個人沐浴輔具,包括雙側帶動洗臉方巾、雙側帶動刷髮帶、背部清洗輔具、下肢沐浴輔具等。其中,雙側帶動洗臉方巾則是一般民眾唾手可得且可自行製作的新式輔具用品,只要找一塊約34x34cm左右大小的方巾,對折後在左、右兩側及中心分別縫上三條線,便可將雙手套入達到雙側帶動洗臉的目的。吳豐光教授表示,雖然該輔具已申請專利,但認為學術研究也應盡量貼近社會大眾,付出貢獻,因此特別分享教導民眾自行製作雙側帶動洗臉方巾的方法。

雙側帶動刷髮帶可依使用者條件調整帶長,特色在於可利用健側遷動患側進行動作,吊掛於牆上的背部清洗輔具,可解決個案上肢無法抬舉過肩的困難,除可幫助個案背部之清理,更可擴展至上肢活動困難者,如冷凍肩患者、截肢障礙者…等。而下肢沐浴輔具在操作時吊掛於前臂,維持身體正直,讓使用者在身體穩定下利用輔具誘發自身生理優勢如健側與患側相互配合(患側為支點、健側操作),可擴展至手部抓握困難、軀幹彎曲困難之障礙者。

吳豐光教授把新式輔具設計概念發展方法分為五個階段,第一階段主要在了解使用者特性,第二階段進行輔具使用工作、組織、技術及環境分析,並與第一階段的使用者特性作整合,第三階段為界定設計規範,提供下一階段設計師具體設計依據,第四階段則是進行概念設計及原型產生,第五階段進行使用者為基準之評估,輔具打樣完成後交付個案使用。

吳豐光教授以72歲台灣女性,經醫師診斷為右大腦動脈梗塞導致左側偏癱之中風患者為實驗個案,個案動作中輕微痙攣及不協調,手部可抓握體積握柄大之輔具進行日常生活動作,經常在健側使用輔具時因過度出力造成身體歪斜,時有重心不穩造成跌倒的危險。

第一階段首先了解使用者特性,進行個案之感知能力評估,評估結果得知個案知覺正常,在輕微之協同動作影響之外可作出較完整的動作,其次進行個案之生理功能評估,評估測量肢體活動的關節活動範圍與肌力。

第二階段進行輔具使用工作、組織、技術及環境分析,整合第一階段使用者特性,了解使用者優勢(Strength)為右側上肢肌力完整、上肢肩關節可前屈至肩部高度、上肢肘、腕關節表現佳、及左右兩側下肢肌力完整,劣勢(Weakness)為上肢無法高舉過肩、上肢無法延伸至下肢處、及下肢過低,機會(Opportunity)為使用輔具可完成部分個人無法達成之任務(單項完成背部、膝膕處、小腿及足部)、使用輔具可完成全程任務、使用輔具可誘發使用者自主功能、及使用輔具可幫助復健,威脅(Threat)為操作動作讓使用者失去平衡、及使用者突然劇烈出力,導致血液流量變化。

第三階段為界定設計規範,提供下一階段設計師具體設計依據。彙整上述研究與分析,提出本案具體化設計目標、設計限制與設計規範。首先以界定協助背部與下肢 (小腿、膝部、膝膕處、足部及腳趾)之清洗為目標,除須考量輔具功能外,輔具操作設計亦須考量個案手部肌力抓握能力。其次根據生理因素分析所得資料,了解中風障礙者動作特質,以及輔具應有的限制及規範。

第四階段進行概念設計及原型產生,進行設計具體化,進行產品打樣製作。

第五階段進行使用者為基準之評估,輔具打樣完成後交付個案使用,首次使用由實驗控制者陪同指導個案及照護者操作輔具,其後交由個案自行進行輔具使用訓練,訓練時間為期一星期,並執行能力評估,後續並針對輔具效度進行評估,於膝蓋、膝膕及小腿後部等部位確實可獲得較優的清洗效果。

進一步將使用原有輔具與使用新式輔具的姿勢作對照,結果發現姿勢明顯不同,使用新式輔具與原有輔具的頸部、右側上肢無影響,但對原本因健側動作而偶大幅度動作之肩部與軀幹具有保持平直與穩定的效果,甚至運用因行動不便而忽略的左側上肢及下肢,利用全身患側、健側的平衡,加上與輔具的相互連動,可發揮使用者生理最大功能,達成獨立且清洗全身的目的。

此外,為了建立輔具信度,將新式輔具交由另一位中風障礙者使用,實驗篩選同為左半偏癱之障礙者,經過關節活動範圍評估及肌力評比,最後決定受測者為一名 84歲中風左半偏癱男性。其生理活動能力評估顯示其左側下肢關節活動範圍表現最差,上肢關節活動範圍表現正常,右側肌力(上下肢)表現正常,左側下肢肌力表現較差。由個案的生理活動能力及訪談得知,此個案下肢無力坐於沐浴椅,且同因身體無法屈曲而導致清洗下肢困難,使用新式輔具後,獲得個案對輔具效果滿意度高的結果,皆表示能更輕鬆完成清潔,同時解決了以往有無法清潔到的部位之困擾。

吳豐光教授期盼,運用輔具設計開發程序完成輔具開發設計,讓輔具設計師能將概念明箱化,並可將經驗有系統傳承,造福更多使用者。

2010/02/26 成功大學新聞中心

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