穿戴式脊椎姿態量測裝置之設計、優化與量測校正

本研究設計了一款具備 12 個自由度的新型欠致動穿戴式裝置,專門用於非臨床環境下,以非侵入的方式連續監測脊椎的姿態。透過結合靜力學模型與基因演算法進行幾何參數最佳化,本裝置在最小化重量與機構複雜度的同時,能夠適應多自由度的脊椎運動並維持良好的穿戴舒適性。此外,該裝置提供主動式與被動式兩種驅動設計,可依不同的使用情境與量測需求進行靈活切換,兼顧早期實驗驗證與長時間臨床應用的可行性。

為補償因背部肌肉厚度及棘突形態差異所造成的量測誤差,本研究進一步提出一套針對本裝置的個人化校正方法。該方法利用二次回歸模型,建立裝置量測資料與X光影像所獲得的脊椎真實姿態之間的對應關係,並為每位受測者求得專屬的校正參數,藉此有效提升脊椎姿態估測的準確性。

主動與被動版本的裝置穿戴展示
裝置功能性展示