YZU develops new vibrating insoles to improve walking in balance 元智大學研發振動鞋墊 刺激平衡感幫助行走

Jiann-Shing Shieh, Professor of Dept. of Mechanical Engineering, Yuan Ze University and his team developed vibrating insoles to improve balance control in elderly people without trip over their own feet.

With assistance of Chen, Chih-Dao, chief of Family Medicine Department, Far Eastern Memorial Hospital, the vibrating insole study enrolled elderly volunteers, and gained the data about the risk of falling and balance analysis. Shieh expressed that the participants stand still on pressure sensor by measuring trajectory of body center of gravity in 60 second. After test of balance, the participants had to walk for one hour with the vibrating–insoles shoes. And then they removed the shoes and repeated balance test again.   This study was to compare the balance before and after foot stimulation, said Prof. Shieh, its can evaluate the effect of foot stimulation on body balance.  He hoped the special design of insoles can improve the balance and reduce the fall in the elderly.

【本報訊】

(機械系教授謝建興與機械系四年級陳子秝、林永祺團隊與校長合影/照片由本報提供)

元智大學結合產官學研等豐厚外部資源之優勢，成立「生技醫療及健康照護創新研究中心」，因應社會需求與國家產業發展，以提升創業的加值效益。中心首先提出，由元智大學機械系教授謝建興與機械系四年級陳子秝、林永祺等團隊研發的「振動鞋墊」，提升高齡者平衡感，使其走路不致跌倒。

(校長實際操作振動鞋墊/照片由本報提供)

元智生技醫療及健康照護創新研究中心，主要著重在生技醫療開發技術，由於生技醫療攸關人的生命安全，其產品與製程皆受政府法規嚴格管制，在上市前必經安全性、精確度、穩定度等反覆測試及長時間的人體試驗、法規驗證時間長等特性，以致其研發期長，產品生命週期亦長。

由元智機械系教授謝建興及其團隊研發的「振動鞋墊對於高齡者平衡感與動態平衡」之探討，透過與亞東紀念醫院家醫科陳志道主任的協助，募集願意配合參與平衡感試驗之高齡受試者，並由試驗取得相關實驗數據以供跌倒風險與平衡感分析用途。試驗內容包含「平衡感(COP)」 、「腳底振動刺激試驗」等兩大部分。希望讓高齡者的平衡感特徵量化，並且藉由對高齡者足部腳底振動刺激，瞭解是否可以提升其平衡感。

 (成員展示與說明鞋墊/照片由本報提供)

謝建興表示，因應老人化的來臨，銀髮族漸漸失去平衡感比較容易跌倒，本研發於2016年10月通過亞東紀念醫院人體試驗委員會(IRB, Institutional/Independent Review Board) 認證，並且經過了兩個月的前置作業，在2016年12月於亞東紀念醫院家醫科陳志道主任的門診開始收案，在這項實驗中，研究對象分成三個族群。第一類族群是蒐集47位，年齡65歲以上，一年內不具有跌倒之紀錄者，可不需使用輔具行走之高齡者，不拘性別；第二類是23位，年齡65歲以上、一年內有跌倒紀錄，但可不需使用輔具行走之高齡者，不拘性別；第三類是14位年齡20~25歲者，一年內沒有跌倒經驗的年輕人。

第一與第二類族群的篩選是為了要比較平衡感好(一年內沒有跌倒經驗)和不好(一年內有跌倒經驗)的高齡者在穿著安裝了振動鞋墊的平衡機制鞋後，平衡感的改善程度，而第三類族群的篩選原因是，除了平衡感好與壞的高齡者之比較，也藉由量測健康年輕人的平衡感當作一個基準，將其結果與高齡者做一比較，觀察因為年齡差異對於平衡感改善程度的比較。測試結果可以看到在整體都是有進步的，而有跌倒經驗的老年人進步的幅度相較於其他兩個組群大。

謝建興表示，此研究的進行首先是試驗平衡感，平衡感試驗進行時，受試者靜止站立於壓力量測儀器，時間為60秒，該設備可量測60秒內身體重心偏移軌跡並加以記錄。受試者完成平衡感試驗後，再將穿上具備適當刺激效果鞋墊的鞋子，並自由行走1小時，之後再移去鞋子，如此重複進行平衡感量測。謝建興說，腳底刺激前與刺激後的兩次平衡感試驗，其結果可作為評斷腳底刺激對於身體平衡感之影響，希望藉由特殊鞋墊的裝置，刺激高齡者腳底來提升其平衡感，讓其走路不致跌倒。