實驗首例:穿戴式軟體機械裝置 協助步態凍結患者大步走

 

美國研究人員針對柏金遜症患者出現的「凍結步態」(Freezing of gait),研發了一套穿在腰間及大腿的「軟體機械裝置」(Soft robotic device)。首位受試者穿上此套裝置後,在室內步行時,完全沒有步態凍結;而在室外步行,此問題出現的比率也大大減少。受試者甚至可以邊步行邊說話,進行「雙重任務」。

 

美國柏金遜症協會任務總監(Chief Mission Officer)Rebecca Gilbert 接受專業醫療新聞網站Medscape訪問時指出,暫時未知道此裝置可否令其他柏金遜症患者受惠,需要進一步的研究去證實。 Gilbert 本身是美國腦神經科專科醫生。

 

凍結步態是柏金遜症患者常見的病徵,簡而言之就是「僵步不前」,患者雙腿像被膠水黏在地上般,突然無法步行,通常維持數秒,進而令患者難以起步或連續步行,患者因此容易跌倒。

 

這套軟體機械裝置包括驅動器及感應器,受試者把它們穿在腰間及大腿,當腿部擺動時,軟體機械裝置便輕力推臀部,促使受試者步幅加長,從而防止凍結步態(按入文末哈佛大學新聞稿的超連結,可見相關的影片)。

 

它由哈佛大學的工程學教授Conor Walsh及波士頓大學的物理治療學教授Terry Ellis一同研發,目前只在一名患者身上試驗,試驗結果於今年(2024年)1月刊登於學術期刊Nature Medicine上。

 

參與研究的受試者是一名患上柏金遜症10年的73歲男子,本身正接受藥物治療(包括「左旋多巴」),也接受過深腦刺激手術,可是仍然面對凍結步態的問題,每天達10次,並因而經常跌倒。這名患者在戶外步行、轉彎,以及想步行同時又想說話等情況下,容易出現凍結步態。

 

整個研究為期6個月,期間受試者戴上新研發的軟體機械裝置進行了5節步行測試,其中4節在實驗室,餘下1節在戶外的社區。大部分試驗在藥效「開」的情況下進行,但亦有在藥效「關」時進行。(譯註:根據香港柏金遜症基金網站的資料,治療柏金遜症的藥物「左旋多巴」,會有藥效「開關」的變動,即藥效未能維持到下次服藥的時間,令患者有一段時間失去活動能力,像關上電掣一樣。)

 

研究人員量度受試者在軟體機械裝置開啟時、關閉時,以及沒有穿上該裝置時的步行情況。他們發現,受試者在軟體機械裝置輔助下,室內步行時完全沒有凍結步態,步行的路程長度也增加55%。至於室外,受試者出現凍結步態的時間,由沒有穿著軟體機械裝置的63%,減少至6%。原本難以進行的「雙重任務」,即邊步行邊說話,受試者都做到。

 

Walsh接受專業醫療新聞網站Medscape訪問時表示,他們在「概念驗證」(Proof-of-concept study)上,說明了這套軟體機械裝置(或稱可穿式軟體機械人,Soft wearable robots)可預防柏金遜症患者出現凍結步態。

 

一般而言,這類屬「概念驗證」的研究,為驗證某一個想法而作的短期研究,看看該想法是否可行,長遠而言,需要研究人員進一步探討。

 

編譯:特約醫療記者姜素婷

 

資料來源:

專業醫療新聞網站Medscape(需要登入才可閱覽)

https://www.medscape.com/viewarticle/robotic-garment-improves-stride-patient-parkinsons-disease-2024a10001bk?form=fpf

 

美國哈佛大學新聞稿(此文附有受試者穿上軟體機械裝置步行的影片)

https://seas.harvard.edu/news/2024/01/soft-robotic-wearable-device-improves-walking-individual-parkinsons-disease

 

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