研究工具

本節將介紹研究中所使用之各項工具，包含施測進行時所需之硬體 設備、3D列印機與掃描器、3D列印相關軟體、AFO製作相關耗材以及用 於測試下肢功能表現之行走速度測驗紀錄表(Gait Speed Test, GST)和柏 格氏平衡量表(Berg Balance Scale, BBS)二種評量，分述如下：

一、施測場地硬體設備

1. 智慧型手機(具攝影和計時功能)

研究者使用智慧型手機進行測驗計時、攝影紀錄及蒐集研究資料。

2. 無扶手和有扶手座椅各一張

研究者根據「柏格式平衡量表」施測規定準備無扶手和有扶手座椅 座椅，座椅也能讓受試者在施測中恢復體力以及施測結束後休息，如下 圖所示。

圖 3-4 無扶手和有扶手座椅

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3. 量尺與作記號工具

測量本研究施測時所需距離，並利用量尺本身或絕緣膠帶標記清楚 行走起迄點和計時位置，如圖3-5。

圖 3-5 作記號工具 二、3D列印機與掃描器

1. 3D掃描器

本 研 究 使 用 之 3D 掃 描 器 為 國 外 「 Occipital 」 公 司 生 產 的

「STRUCTURE SENSOR ios 3D掃描器」，搭配專用支架固定於ipad機台 上，拍攝範圍近則40公分，遠至3.5公尺；使用相關ios軟體除了可掃描小 型物品外，大至環繞掃描整個室內空間，因此可以將人體四肢完整的掃 瞄建檔(見圖3-6)。

圖 3-6 STRUCTURE SENSOR ios 3D 掃描器

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另外研究者也操作過國外「3D Systems」公司生產的「SENSE 3D手 持掃描器」，可連接一般筆記型電腦，可掃描尺寸為0.2m x 0.2m x 0.2m 到 2m x 2m x 2m (見圖3-7)。

圖 3-7 SENSE 3D 手持掃描器 2. 3D列印機與列印線材

本研究使用之 3D 列印機為創想三維公司生產的 Creality 系列「CR-10 標準型」，可列印最大尺寸為 300 x 300 x 400mm，因此可以印製出傳 統 AFO 尺寸之成品。列印線材使用「聚乳酸」(Polylactic Acid, PLA)，又 名玉米澱粉樹酯，是桌上型3D 列印機種中最常使用的環保型印材之一，

本研究使用線材之國內生產廠商主要為「明燿資訊 MIN-YAU」以及

「BotFeeder」，一卷平均購入價格約 600~700 元不等(見圖 3-8)。

圖 3-8 3D 列印機 CR-10 標準型與 3D 列印線材

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三、3D列印相關軟體

1. Autodesk Meshmixer

Meshmixer 是一套免費的3D模型製作工具，能夠將現有3D模型結合 設計並輸出成可列印的檔案。研究者將SENSE 3D掃描器蒐集到的受試者 腳部模型匯入此套軟體中，繪製適合受試者的AFO並轉成匯出成CR-10可 列印之檔案(見圖3-9)。

圖 3-9 Autodesk Meshmixer 軟體啟始畫面

2. Designspark Mechanical

DesignSpark Mechanical 是一款完全免費且3D建模軟體工具。以「直 接建模」的技術為基礎，使用者可以透過簡易的介面設計並建立幾何模 型，同樣可以匯出轉成CR-10可列印之檔案(見圖3-10)。

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圖 3-10 Designspark Mechanical 軟體使用畫面 3. Cura 3D Slicing softwate

目前是普遍使用的切片軟體之一，支援大多數的開源 3D 列印機種，

優點是簡單好操作，適合剛接觸 3D 列印領域的新手。特色是能夠直接載 入 jpg 檔案印出立體圖片或相片，並於軟體中直接建構列印時所需要的 延伸支撐面。市面上 Cura 版本眾多，研究者使用的是創想三維公司 Creality 3D 系列中 1.1.3 版本之切片軟體(見圖 3-11)。

圖 3-11 Creality 3D 1.1.3 軟體使用畫面

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四、AFO製作相關耗材

1. 副木襯帶(或魔鬼氈黏扣帶)和副木襯墊(或泡棉)

副木襯帶黏貼於AFO外側，用途是環繞固定在穿戴者身上，可根據 肢體粗細裁剪成適合長度；副木襯墊則貼於AFO裏側提供緩衝效果，避 免副木直接對骨頭突起處造成壓力，一樣可以根據穿戴肢體骨頭突起處 做適當裁剪(見圖3-12)。

圖 3-12 副木襯帶與襯墊暨使用圖

2. 鑷子、虎口鉗、銼刀和砂紙

鑷子可清除噴頭殘餘的融化線材，虎口鉗、銼刀和砂紙則是用來拆 除列印成品2多出的支撐延伸材料和磨除較不平滑的地方，避免粗糙的表 面對穿戴者皮膚造成刺激或不適感(見圖3-13)。

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圖 3-13 鑷子、虎口鉗、銼刀和砂紙

五、下肢功能表現評量工具

本研究設計考量到安全性、施測時間和效率，採用二種測驗工具，

包括「下肢功能表現之行走速度測試(Gait Speed Test, GST)」及「柏格氏 平衡量表(Berg Balance Scale, BBS)」。

此二種工具經研究者評估需要的場地條件限制少，不論在時間上或 是空間上都方便施測，也能讓正式參與者在安全無虞的情況下進行。二 種測驗工具表格設計請參見附錄一和附錄二，並就執行方式分述如下：

(一)行走速度測試(Gait Speed Test, GST)

請受試者以正常速度往前行走至七公尺標記處，紀錄人員扣除起始 一公尺行走加速區以及最後一公尺停止緩衝區，紀錄中間 5 公尺區段的 行走時間；受試者起始和結束姿勢皆為站姿。

指導語：「當我說開始的時候，請你以安全的姿勢，用平常走路的 速度往前走到七公尺的位置。」(見圖3-14)

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圖 3-14 行走速度測驗示意圖

(二) 柏格氏平衡量表(Berg Balance Scale, BBS)

請受試者按照柏格氏平衡量表(Berg Balance Scale, BBS)共 14 個項 目，依序做出評量動作，並觀察受試者程度給予分數，每個項目為 0~4 分，總分 56 分，並記錄於附錄三表單中。

指導語：「請你先坐在椅子上，接下來會請你聽完我的指令後做出 14種動作，請盡你所能且安全的做出動作。」(見附錄二)

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