應用於脊髓損傷者之智慧型虛擬實境導引與生理監控懸吊橢圓機訓練平台研發-子計畫三:針對脊髓損傷者步行訓練過程之虛擬實境導引與臉部影像處理開發研究

許多文獻指出，脊髓損傷者(Spinal Cord Injury，簡稱SCI)往往無法重新獲得走路的能力，儘管這是復健治療的主要目標。事實上，傳統的下肢步態復健訓練方式對SCI患者而言無法有效解決應付複雜的步態活動。利用外骨骼機或橢圓機輔助的步態訓練儀器作為脊髓損傷者訓練行走的工具已成為近年來的創新治療方式，並在臨床應用上愈來愈受到重視。然而由於SCI患者心肺功能本就不佳，故在訓練過程中經常容易產生疲乏，甚至暈倒。由於疲乏與心肺功能下降往往是SCI患者在輔助步態訓練過程中可能出現的狀況，患者有可能因此失去了接受訓練的動機。在這方面，虛擬實境可以有效運用一種互動式動作學習的原則，因而在虛擬的複雜環境中提供各式具有吸引力和挑戰性的訓練。故本計畫在此便針對上述問題提出解決方案，規劃發展出一套可應用於脊髓損傷者在橢圓機輔助步態訓練過程中的臉部表情偵測與虛擬實境導引系統，並搭配心率、心率變異度，以及心臟壓力指標的即時監控，以期能提高SCI患者訓練動機，並適時在訓練過程中偵測疲乏的發生以及進行心肺功能的即時評估。是以本子計畫預計在未來三年將完成下列工作：1) 完成適合橢圓機訓練之互動式虛擬實境場景之建置，2) 臉部表情辨識的人工智慧演算法之開發與實現，3) 搭配以臉部影像處理為基礎的心率、心率變異度與心臟壓力指標，引進生理回饋(bio-feedback)機制，完成上述三者與其他子計畫整合後的智慧型虛擬實境導引與生理監控懸吊橢圓機訓練平台prototyping輸出。

系統編號:PB10901-0120
原計畫編號:MOST107-2221-E182-011-MY3