政大大學報

MusReHero偵測復健動作 助肌少症患者居家訓練

2022/11/16 23:13:04

【記者古宇恩綜合報導】肌少症會導致肌肉大量流失,進而導致新陳代謝不良、免疫低落等相關症狀為讓患者復健時能不受時空限制,銘傳大學資訊管理學系學生組成團隊研發「MusReHero」居家自主復健系統,結合AI及物聯網技術,讓患者在家也能精準完成訓練。此發明亦榮獲2022年大專校院資訊應用服務創新競賽分組第一名。

在使用MusReHero復健時,使用者需將手機置於前方,系統會透過鏡頭擷取動作畫面,再運用影像串流技術上傳至雲端,最後經由後台進行AI人體姿態辨識。團隊成員莊語妮表示,原先團隊使用電腦鏡頭開發,但測試中發現鏡頭角度上的調整不利於復健,「考慮肌少症患者的使用情境,手機是大家都有的配備。」最終團隊才採用手機作為開發平台。

患者實際使用MusReHero示意圖。畫面會引導使用者如何動作,並根據動作的精準度及時反饋。 圖/團隊成員莊語妮提供

除顧及便利性外,復健對於動作的精確程度有高度要求,因此團隊特別開發AI肢體偵測模組,相較於過往的光學辨識,不僅能夠測量動作的角度,更能透過關節上的節點去偵測動作的屈伸。團隊成員陳誼庭認為,偵測的準確率是開發中最困難的環節,「開發的硬體性能不足,導致剛開始的運算不太精確。」為此,團隊還自行升級電腦配備優化系統的判斷。此外,團隊對於畫面回傳延遲導致使用體驗不佳的情況,也多次修改程式寫作的邏輯,讓系統更為順暢。

MusReHero會將收集到的復健資料,經過後台分析後,以圖像化的方式呈現,讓復健師能輕易判讀復健成效。 圖/團隊成員莊語妮提供

為了讓復健者能即時修正錯誤動作,團隊在MusReHero中加入語音辨識技術,透過語音來指引患者正確動作,如患者因動作過於困難無法執行,也可直接透過向系統對話放棄該療程,營造與復健師一對一的情境。除了透過運動訓練肌力,團隊也在系統增加營養規劃模組,復健師可透過該功能安排健康菜單,讓患者能夠藉由飲食控制,提升療效。

圖為營養規劃模組。復健師可以透過該模組制定菜單,讓患者能夠依循專業建議攝取適當的營養素。 圖/團隊成員莊語妮提供

高雄醫學大學雙主修運動醫學系及職能治療學系學生小吳(化名)則指出,「復健或是運動指導不只需要求角度精確,有無姿勢代償、是否用到正確的肌肉動作,這都是需要有經過訓練的專業人員去評估或處理。」他說明,患者可能因動作不正確造成更嚴重的傷害,建議團隊考慮相關風險。莊語妮也坦言,系統所涉及的領域為醫學治療,在實際上線前仍需進行更豐富的專業諮詢及安全性測試。

銘傳大學以MusReHero勇奪2022年大專校院資訊應用服務創新競賽小組第一名。圖上為得獎同學(從左至右)分別是老師余仁朋、學生蘇嘉綺、呂欣怡、陳誼庭、莊語妮、潘姸伶、陳庭伃、老師朱美珍 圖/團隊成員莊語妮提供