外骨骼機器人輔助運動對巴金森氏症的幫助

帕金森氏症（Parkinson’s disease, PD）是一種慢性神經退化性疾病，會影響動作控制，造成震顫、僵硬、步態不穩、行動遲緩等問題。除了這些明顯的動作症狀之外，許多病人還會面臨認知功能下降，例如注意力與記憶力變差，甚至影響生活自理能力。

近年來，醫學研究已經證實 規律運動 是一種安全且有效的非藥物治療方式，可以幫助減緩帕金森氏症的進展。尤其是「高強度運動」（High-intensity exercise），對於改善大腦功能與肌肉功能特別有幫助。高強度運動可以增加腦部血流、促進神經營養因子（neurotrophic factors）的分泌，進而保護神經、刺激神經修復。

然而，對許多病人來說，「做到高強度運動」並不容易。常見的困難包括：

• 害怕跌倒或失去平衡

• 體能下降，無法承受太劇烈的活動

• 缺乏自信與動力

• 缺乏適合的輔助器材

這時候，「外骨骼機器人」就可能成為一個解方。

什麼是外骨骼機器人？

外骨骼機器人（exoskeleton）是一種可穿戴式輔助裝置，外觀就像是「穿在身上的機械骨架」。它能在病人運動時提供適度的助力與穩定，幫助完成像是走路、蹲下、上下樓梯等日常動作。

在這篇文獻中，研究人員使用的裝置是 Keeogo Rehab™，它是一種專門設計給下肢的外骨骼，可以：

• 提供動態穩定性，讓病人做動作時比較安全、不容易跌倒

• 在需要的時候給予最少量的協助，讓病人仍然需要自己出力

• 協助完成不同強度的功能性運動（如快走、弓箭步、上樓梯、原地踏步）

和一般「代替病人走路」的機器不同，Keeogo Rehab™ 並不是要取代，而是要幫助病人自己用力，達到更高的運動強度。

文獻中的研究設計

發表在 Scientific Reports 的臨床研究，邀請了 27 位 50–85 歲的帕金森氏症患者，隨機分成兩組：

1. Exo 組：運動時穿戴 Keeogo 外骨骼

2. Nxo 組：做相同的運動，但不使用外骨骼

兩組都接受了 為期 8 週、每週 2 次 的運動課程，內容包括：

• 有氧運動（快走、間歇走路）

• 肌力運動（深蹲、弓箭步、提踵）

• 功能性活動（上下樓梯、側步、跨步）

• 平衡練習（跨步、PNF 動作、障礙物訓練）

所有病人都在「藥效最佳的時間」運動，以避免因為藥效波動而影響表現。

研究人員特別用「活動計數器（actigraphy）」來測量病人每次運動的強度（ACPM 值），並將 1354 ACPM 定義為「高強度」的標準。

研究結果：外骨骼帶來的顯著好處

1.外骨骼幫助達到更高運動強度

• Exo 組：在 8 週的課程中，運動強度持續上升，並能在第 4 週後穩定超過「高強度」門檻（1354 ACPM）。

• Nxo 組：運動強度在前 4 週有增加，但之後就停滯，難以再突破。

  意思是：外骨骼能幫助病人「更安全、更持久」地做到高強度運動。

2.改善「記憶力」

• Exo組的 SCOPA-COG 記憶分數 顯著提升 2.9 分（p=0.001）。

• Nxo組僅提升 0.4 分，沒有顯著改變。

　　意思是：高強度運動不只強化身體，還能幫助大腦功能，特別是「學習與記憶」。

3.改善「步態耐力」

• Exo組在六分鐘步行測試（6MWT）中平均進步 34.8 公尺（p<0.001）。

• Nxo組沒有進步，甚至略微下降（-1.4 公尺）。
  意思是：外骨骼輔助的訓練能讓病人更有體力，走得更遠。

4. 認知與步態的改善是相互關聯的

研究發現：記憶力改善與步態耐力提升之間有高度相關（r=0.675, p=0.001）。

換句話說，大腦和身體功能的進步是互相影響的，而外骨骼正是幫助病人「跨過高強度運動門檻」的關鍵。

為什麼外骨骼有這樣的效果？

研究者提出幾個可能原因：

1. 增加代謝需求：外骨骼並不是幫病人「省力」，而是讓他們在安全的情況下「用更多力氣」，提升心肺與肌肉的負荷。

2. 提供穩定與安全感：有了支撐，病人比較敢嘗試較高難度或強度的動作，減少跌倒恐懼。

3. 動作更接近日常生活：外骨骼是「穿戴式」，不像跑步機型機器人只能原地走，它可以幫助病人做出多元的功能性動作，更貼近真實生活。

4. 新奇與學習效果：病人穿上外骨骼後，會學習如何與機器協同運作，這種「新奇體驗」可能也能刺激大腦可塑性，對認知有正面影響。

外骨骼 + 運動治療 = 更完整的效果

從臨床角度來看：

• 外骨骼提供硬體協助：穩定、助力、安全，讓病人有能力挑戰高強度運動。

• 運動治療師提供軟體指導：教導正確的運動模式、調整動作、安排漸進的訓練課程，避免代償與受傷。

也就是說，外骨骼並不是單打獨鬥的治療工具，而是要和專業的運動物理治療搭配，才能發揮最大功效。

研究也提醒我們，短期的外骨骼訓練可以當作「增能」或「打底」方式，之後再結合居家運動或一般運動課程，達到長期維持與疾病延緩的效果。

對病人與家屬的啟示

1.外骨骼是一種安全的助力

• 減少跌倒風險，讓病人敢做更多運動。

2. 幫助突破運動瓶頸

• 許多病人做運動到一個程度後會停滯，外骨骼可以幫助突破「強度平台」。

3. 提升身體與大腦功能

• 不僅能走得更遠、更久，還可能讓記憶力與專注力有所改善。

4. 需要搭配專業訓練

• 外骨骼不是替代治療，而是協助病人更有效地做物理治療運動。

臨床研究提供了新的證據

穿戴式外骨骼（Keeogo Rehab™）能幫助帕金森氏症患者更安全、有效地達到高強度運動，進而改善記憶力與步態耐力。

對病人來說，外骨骼並不是「多餘的機械裝置」，而是一個能幫助突破運動限制的夥伴。再加上專業物理治療師的規劃與指導，能讓病人在有限的時間內，獲得更大的進步與生活品質的提升。

未來，隨著科技進步與臨床經驗的累積，外骨骼機器人有望成為帕金森氏症及其他運動障礙疾病病人的重要治療工具之一。

Reference: McGibbon CA, Sexton A, Gryfe P. Exercising with a robotic exoskeleton can improve memory and gait in people with Parkinson’s disease by facilitating progressive exercise intensity. Scientific Reports. 2024;14:4417. DOI:10.1038/s41598-024-54200-y